启飞汽车

摘要
 
    本文指出了应用计算的辅助设计可以落实工艺理念, 同时探讨修边线展开、典型拉深型、回弹的处理等方式方法, 通过计算机的辅助计算方式来替代传统的手工设计方式, 进而提高汽车覆盖件的冲压工艺效率, 加强模具设计质量。
    汽车的覆盖件属于汽车中一个重要零部件, 覆盖件质量好坏会对汽车整体质量产生直接影响, 因此为了保证汽车质量, 大多数产商都把经济投到汽车的覆盖件生产与制造之中, 通过保证汽车的覆盖模具质量, 来提高汽车整体质量。
 
一、应用计算的辅助设计可以落实工艺理念
 
    进行传统冲压工艺的设计时, 工艺人员都是把产品图样与线图样当做依据, 然后绘制二维工艺的工序, 相关操作人员再按照工艺工序的图样, 依据产品模型对手工制作的工艺进行补充。传统的冲压工艺设计是工艺人员以产品图样, 线图样为依据, 绘制二维的工艺工序, 操作者根据工艺工序图样在产品模型的基础上手工制作工艺补充。而在新时代, 工艺人员直接可以通过计算机来分析工艺, 通过任意的旋转制件, 对冲压的方向进行确定, 然后构造工艺的补充, 明确拉深的轮廓线, 再对展开线进行修边, 同时回弹处理工艺, 其压料芯轮廓线与正侧交刀位置等都一一提供。该模具型面的加工与模具结构的设计依据主要就是统一性, 而且具体工序的内容也可以有效控制。
 
二、工艺造型与修边线展
 
    在开弹与回弹处理过程中, 都是应用美国的UGS公司生产工程软件UG, 这种工程软件有着极强的建模能力, 可以任意构建自由的曲面。通常用来构造工艺的补充造型曲面方式主要包含以下几种。二次曲面、扫毛面、偏置面与延伸面等。
 
(一)修边线展开
 
    传统展开方式主要包含实际测量与计算, 而在计算机中进行修边线展开时, 比手工方式要准确与迅速。通过截面线的功能来选取产品结束边界与开始边界, 同时在设置一个截面的间距, 以便做出带有距离的截面线。若是薄板料, 可以不用考虑料的厚度, 只需遵循弧长相等的原则, 在每一条截面线之上取等弧长点, 再对每一个界面线上点进行连接, 形成样线, 经过稍微修正以后就可以作为修边的展开线。若产品是厚板料, 需要考虑板料的厚度, 把产品的基准面设置于中性层, 再进行截面线制作, 方法和薄板料一样。
 
(二)典型拉深型
 
    通常典型拉深型主要包含筋拉深、面拉深、圆角拉深、斜面拉深与延伸面拉深等。通常延伸面是使用曲线面、扫描面与网格面等方式来构建, 其是依据各种素材, 然后采用不同建面方式进行构建。斜面拉深主要使用扫描面与曲线面进行构建, 使用曲线面的时候需要两条不同的曲线, 一条曲线是按照底面拉深产品延伸的尺寸来制作, 而另外一条曲线是根据第一条曲线进行偏置得出。通过上述两条曲线就可以构成斜面拉深。使用扫描面的时候, 同样需要两条不一样的曲线, 一条曲线主要是按照底面拉深产品的延伸尺寸进行设计, 而另外一条这是按照斜面拉深角度进行确定。
    圆角拉深主要使用桥接面或者是曲面倒圆, 实际操作时经常会使用曲面倒圆。通常情况下, 产品的面拉深主要采取延伸面;筋拉深主要使用专门做筋的功能或是扫描面, 应用扫描面的时候, 引导线曲线主要为拉延凸模的轮廓线偏置线, 若引导线形状比较特殊, 需要人工制作样条线, 再连接样条线即可。截面线需要按照筋截面的形状进行确定, 然后制作筋拉深, 但是在实际的生产中, 仅粗细没有一个硬性规定, 这就需要采取Law的曲线控制筋粗细, 具体从图一中可以看出。
 

 
图一拉深筋成形

 
(三)回弹的处理
 
    通常为获得最终的产品, 需要经各种工序进行冲制, 在完成各道工序以后, 所得冲压件和产品往往还存在一定的差距, 尤其在产品形状与轮廓方面的差异比较明显。若冲压件和产品差距超出产品规定公差的范围, 代表这个制件不合格, 需要重新制作。目前, 针对产品轮廓与形状偏差提出模具型面处理方式, 即回弹的处理, 制件回弹主要包含以下几种类型:在冲压材料的过程中, 流动速度存在差异;未达到塑性的变形;残余的应力等。回弹的现象主要存在于制件中, 回弹克服方式也是通过材料变形来均衡, 将应力消除。
    虽然从感性方面了解到回弹的趋势, 然而并没有准确到量上, 很多回弹的处理都是根据经验来处理, 设计回弹量时, 经常不符合实际情况。然而, 很多制件都需要经过进行回弹处理以后才会有所好转, 所以需要对回弹方向进行确定, 再对各个方向上回弹角度进行明确, 于翻遍线各个位置取截面线, 再把回弹角度折到个截面中, 通过新截面线对翻边面进行构造。
 
三、结语
 
    总而言之, 伴随科学技术发展与进步, 各类新成形的工艺产生与仿真模拟技术不断地进步, 在某种程度上完善了冲压的工艺, 推动模具周期、成本与质量变革。同时为了让国产冷冲压的磨具走向全球, 需要对传统手工设计方式进行创新, 应用计算机的辅助设计, 提高汽车覆盖件的设计质量。
 
作者：曾文超  来源：现代国企研究

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