搜索轻卡顶盖整形侧整形三维模具设计
2013-05-28 by:广州有限元分析、培训中心-1CAE.COM 来源:仿真在线
张明扬
关键字:三维 模具设计
本文简述了轻卡车型顶盖整形、侧整形模设计要点,通过创新、优化设计,采用刚性和弹性驱动相结合的原则,完成多种复合斜楔的紧密滑配运动,成功实现了本工序内容,减少了模具整体外形尺寸,大大节约了原材料成本,缩短了模具制造周期,保证了产品质量。
1 前言
近几年来,随着国内汽车产业的兴起,开发出具有自主品牌的汽车,各个厂家竞争日趋激烈,产品质量要求越来越高,车型更新换代越来越频繁,因此,力争提高汽车模具设计的效率及其加工精度;缩短模具的开发制造周期,对于新车型早日推向市场,具有举足轻重的作用,而模具设计工作具有创新性、复杂性、成本高等特点,决定了它在车身开发过程中的关键地位,尤其随着冲压厂采用机械手流水线自动取、送件生产方式的变革,改变了以往靠手工操作完成的工作,必然要求模具在使用过程中趋向自动化、安全化、效率高方面靠近,模具设计过程中要尽可能在保证产品质量的情况下,借助弹簧、气缸、氮气弹簧等标准件,实现模具的复合运动,完成该工序内容。本文以公司2030轻卡项目中的顶盖整形、侧整形模具设计为例,介绍其通过创新、优化设计,成功实现了该工序整形内容,减少了模具整体外形尺寸,保证了产品质量,节约了材料成本。
2 产品工艺性分析
顶盖一般具有形体轮廓较大,要求具有一定的刚性与强度,以便承受一定载荷的抗压性、抗冲击性和抗振性,后序模具设计比较复杂,成本较高,材料一般BSC2,料厚为0.8mm,见下图1所示。
3 模具设计
3.1工序内容
该工序内容主要包括对周边发兰面进行整形,其中前侧由于要与正整形进行过渡,一般子母斜楔无法实现,只能通过复合斜楔机构完成侧整形内容,在拉延工序符合冲压方向,不存在负角,已经人为地进行数模调整,并给出0.5mm的回弹量,靠后序模具整形到产品位置,见下图2所示。
3.2、下模设计
由于模具整体外形尺寸比较大,为2260mmX2410mmX1000mm,上下对称,所以为了减少文件的数据量,只设计一半,下模主要包括模座、下模镶块、斜楔1、斜楔2、斜楔座等工作部件,同时利用气缸进行制件顶出,利用上模刚性驱动复合斜楔运动,下模镶块与斜楔之间采用导板导向,为避免由于二者接触边界存在偏差,压伤产品型面,要求零间隙滑配,靠数控程序加工保证,并进行紧固,并对斜楔3进行有效限位,见下图3所示。
3.3、上模设计
上模采用正向整形镶块采用铸造空冷钢,吊楔和压件器均采用弹性驱动,其中吊楔增加强制返回拉板、安全卸料螺钉合件以及防挠块,压件器限位采用侧销合件,尖边界为确保结构强度,局部镶45号钢拼块,同时为确保在侧整形区域制件压紧,避免在在整形时制件窜动,又增加四个氮气弹簧,见下图4所示。
3.4、剖面图
3.4.1、顶盖整形侧整形二维曲线剖视图,见下图5所示。
3.4.2、复合斜楔行程关系图,见下图6所示。
4 实际模具调试照片
通过对模具进行加工制造跟踪,对整套模具调试过程进行了记录,积累相关经验数据,具体见下图7、图8所示。
5、结束语
本套模具通过在结构上改变以往的设计方式,创新性的采用刚性驱动多种复合斜楔运动,缩小了模具外形尺寸,节约了原材料成本。通过对制造、装配以及调试进行跟踪,该种结构设计合理,目前已经在公司C2项目中后车门外板等产品模具设计中普遍采用,同时也给同行业提供了良好借鉴作用。
参考文献:
[1] 姜奎华.冲压工艺与模具设计[M]. 北京:机械工业出版社,2002.
[2] 翁其金.冷冲压技术. 北京:机械工业出版社,2001.
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