汽車覆蓋件數(shù)控加工設(shè)計(jì)
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- 汽車覆蓋件數(shù)控加工
目 錄
1 前言 …………………………………………………………………………1
2 汽車覆蓋件概述 …………………………………………………………3
2.1 汽車覆蓋件概述 ……………………………………………………3
2.2 覆蓋件的分類 ………………………………………………………3
2.3 覆蓋件的特點(diǎn)和要求 ………………………………………………3
3 覆蓋件模具種類 …………………………………………………………4
3.1 覆蓋件沖模 …………………………………………………………4
3.2 覆蓋件夾具 …………………………………………………………5
3.3 模型 …………………………………………………………………5
4 模具的數(shù)控加工 ……………………………………………………………6
4.1工藝準(zhǔn)備
4.2加工實(shí)例
5 小結(jié) …………………………………………………………………………10
6 致謝 …………………………………………………………………………11
8 參考資料 ……………………………………………………………………13
1 前 言
我國汽車市場發(fā)展迅速。從發(fā)展前景看，我國汽車市場將會(huì)繼續(xù)保持快速發(fā)展的態(tài)勢，未來前景看好。主要的決定因素：一是我國經(jīng)濟(jì)將保持穩(wěn)步增長。這幾年我國繼續(xù)實(shí)施積極的財(cái)政政策和穩(wěn)健的貨幣政策，進(jìn)一步啟動(dòng)民間投資，加大擴(kuò)大內(nèi)需的力度，有效促進(jìn)消費(fèi)增長。汽車消費(fèi)作為帶動(dòng)消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長的消費(fèi)熱點(diǎn)，在消費(fèi)政策、稅收政策、信貸政策等方面將獲得優(yōu)惠和支持，這將會(huì)有力地刺激我國汽車市場的擴(kuò)大。二是繼續(xù)實(shí)施積極的財(cái)政政策和貫徹西部大開發(fā)戰(zhàn)略，將為汽車發(fā)展提供較大的市場空間。自1998年實(shí)施積極的財(cái)政政策以來，我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)明顯加快，高速公路里程大幅增加。這將有力地促進(jìn)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，從而對汽車市場產(chǎn)生很大的促進(jìn)作用。隨著各地公路、鐵路、機(jī)場、水電站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加快，直接拉動(dòng)了載貨汽車的需求，特別是刺激了重型載貨汽車和自卸工程用車的需求。西部大開發(fā)加快了西部經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施得到很大的改善，旅游業(yè)迅速發(fā)展起來，這些都會(huì)刺激中西部的汽車市場。三是汽車品種的增多和價(jià)格的下降滿足了各個(gè)層次的需求，私人購車將成為帶動(dòng)我國汽車需求持續(xù)快速增長的主要力量。隨著我國汽車市場的發(fā)展，汽車生產(chǎn)廠家逐漸加大了新產(chǎn)品的投放力度，新產(chǎn)品層出不窮。這不僅增加了消費(fèi)者選擇的種類，滿足了多層次的需求，也降低了購車成本，使原來一部分潛在的需求轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的購買力，帶動(dòng)了汽車市場的發(fā)展。目前國家正在制訂汽車消費(fèi)政策，該政策的出臺(tái)將有助于取消限制汽車消費(fèi)的各項(xiàng)規(guī)定，有力地促進(jìn)私人汽車消費(fèi)，為我國汽車市場的發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。
隨著汽車工業(yè)超過20%的增幅發(fā)展，進(jìn)入汽車領(lǐng)域的模具企業(yè)和模具產(chǎn)品比上年有大幅增加。汽車對模具提出不斷提高的要求，促使模具水平不斷提高。同時(shí)，由于模具出口大幅增長，也帶動(dòng)模具水平不斷提高，這是因?yàn)槌隹谀＞咄斜葒鴥?nèi)更高的要求所致。
汽車模具在整個(gè)汽車工業(yè)中占了相當(dāng)重要的地位，而汽車工業(yè)在整個(gè)制造業(yè)中又占了相當(dāng)重要的地位。過去一個(gè)汽車從最初構(gòu)想到完成生產(chǎn)，需要兩三年甚至更多的時(shí)間;而在計(jì)算機(jī)業(yè)高度發(fā)達(dá)的今天，在CAD/CAM/CAE技術(shù)日漸成熟的基礎(chǔ)上，利用虛擬制造技術(shù)可以大大縮短汽車的開發(fā)周期，還可以降低企業(yè)的開發(fā)成本。虛擬制造技術(shù)在汽車模具制造中具有很好的應(yīng)用前景，但是在我國，由于受到多方面的約束，虛擬技術(shù)用在汽車模具中的還比較少，大多數(shù)研究還只是處在理論方面;在以后的研究中，我們應(yīng)在實(shí)際應(yīng)用這方面多作研究，把虛擬制造技術(shù)和其他數(shù)字技術(shù)集合起來，利用計(jì)算機(jī)和因特網(wǎng)，把虛擬制造技術(shù)的優(yōu)勢更好的應(yīng)用起來。
汽車模具種類很多，其中沖壓模具是用量最大的兩大類模具之一。在汽車工業(yè)十分發(fā)達(dá)的國家，為汽車服務(wù)的模具往往要占到其全部模具生產(chǎn)量的40％以上。經(jīng)過多年發(fā)展，我國目前為汽車服務(wù)的模具約已占到了全部模具產(chǎn)量的1/3左右，其中，沖壓模具要占一半左右。由此可見，汽車沖壓模具在模具行業(yè)和汽車工業(yè)中的重要地位。尤其是汽車覆蓋件模具直接關(guān)系到汽車車型，因此其地位尤為重要。
2 汽車覆蓋件概述
2.1 汽車覆蓋件概述
汽車覆蓋件(簡稱覆蓋件)是指覆蓋汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、構(gòu)成駕駛室和車身的薄鋼板異形體的表面零件(外覆蓋件)和(內(nèi)部零件)，與一般沖壓件相比較,具有材料薄、形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)尺寸大、表面質(zhì)量要求高及生產(chǎn)成本高等特點(diǎn)。覆蓋件的沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和模具制造工藝上具有獨(dú)自的特點(diǎn)，一般要經(jīng)過多道工序(如拉延、修邊、翻邊、整形等)才能完成。在覆蓋件的生產(chǎn)中，拉延成形是一道非常關(guān)鍵的工序。決定拉延工件質(zhì)量的，則是拉延成形的模具即拉延模。拉延模加工質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系著覆蓋件的最終成品質(zhì)量。
2.2 覆蓋件的分類
按功能和部位分類，可分為外部覆蓋件、內(nèi)部覆蓋件和骨架類覆蓋件三類。骨架類覆蓋件和外部覆蓋件對外觀有一定要求。內(nèi)部覆蓋件的形狀往往比較復(fù)雜。
按工藝特征分類如下：
1、對稱于一個(gè)平面的覆蓋件。如發(fā)動(dòng)機(jī)罩、前圍板、后圍板、散熱器罩和水箱罩等。這類覆蓋件形狀各異復(fù)雜程度各異，由于為對稱件在加工其沖壓模時(shí)，采用鏡像只需編寫一邊的程序即可。
2、不對稱的覆蓋件。諸如車門的內(nèi)、外板，側(cè)圍板等。這類覆蓋件有的比較平坦的、深度均勻但形狀比較復(fù)雜的和形面較深的幾種。
3、對稱封閉的覆蓋件。既指左右件組成一個(gè)便于成型的封閉件，也指切開后變成兩件形狀關(guān)于一個(gè)面對稱的半封閉型的覆蓋件。
4、具有凸緣平面的覆蓋件。如車門內(nèi)板，其凸緣面可直接選作壓料面。
5、壓彎成型的覆蓋件。
2.3 覆蓋件的特點(diǎn)和要求
同一般沖壓件相比，覆蓋件具有材料薄、形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)尺寸大和表面質(zhì)量要求高等特點(diǎn)。覆蓋件的工藝設(shè)計(jì)、沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和沖模制造工藝都具有特殊性。因此，在實(shí)踐中常把覆蓋件從一般沖壓件中分離出來，作為一各特殊的類別加以研究和分析。
3 覆蓋件模具種類
對于一個(gè)汽車覆蓋件需要經(jīng)過一套模具的加工才能成型，一套模具中也有幾種用途不同的模具。
3.1 覆蓋件沖模
覆蓋件沖模可分為：
1、拉延模
拉延模是保證制成合格覆蓋件最主要的裝備。其作用是將薄的板材沖拉成汽車所需覆蓋件的形狀。
拉延模有正裝和倒裝兩種型式。正裝拉延模凸模和壓料圈在上，凹模在下，它使用雙動(dòng)壓力機(jī)，凸模安裝在內(nèi)滑塊上，壓料圈安裝在外滑塊上，成型時(shí)外滑塊首先下行，壓料圈將毛料緊緊壓在凹模面上，然后內(nèi)滑塊下行，凸模將毛料引伸到凹模腔內(nèi)，毛料在凸模、凹模和壓料圈的作用下進(jìn)行大塑性變形。倒裝拉延模的凸模和壓料圈在下，凹模在上，它使用單動(dòng)壓力機(jī)，凸模直接裝在下工作臺(tái)上，壓料圈則使用壓力機(jī)下面的頂出缸，通過頂桿獲得所需的壓料力。倒裝型式拉延模只有在頂出壓力能夠滿足壓料需要的情況下方可采用。
2、修邊模
修邊模的作用是將拉延件的工藝補(bǔ)充部分和壓料凸緣的多余料切除，為翻邊和整形準(zhǔn)備條件。在小批量生產(chǎn)時(shí)，可以用手工和其他簡單裝備代替。修邊模修邊往往兼沖孔。
修邊模在工作的時(shí)候，會(huì)將廢料切成很多較小的段，以便于廢料的清理運(yùn)輸。
3、翻邊模
翻邊模是將半成品工件的一部分材料相對另一部分材料發(fā)生翻轉(zhuǎn)，根據(jù)翻邊的沖壓方向不同，翻邊模可分為垂直翻邊模和水平翻邊模兩大類。水平翻邊（含傾斜翻邊）則需要斜楔結(jié)構(gòu)完成翻邊成型工作。番邊模也是制成合格覆蓋件的必要裝備。
3.2 覆蓋件夾具
1、焊裝夾具
焊裝夾具是覆蓋件總成焊裝的重要裝備，按照總成的內(nèi)容和層次，可分為若干種類夾具，通常冠以各種總成的名稱。
2、檢驗(yàn)夾具
檢驗(yàn)夾具是對覆蓋件及其總成件進(jìn)行綜合性檢測的主體量具，其檢測內(nèi)容主要是立體型面、輪廓形狀和尺寸。檢測數(shù)據(jù)和檢查基準(zhǔn)書內(nèi)規(guī)定的公差要求進(jìn)行對照，用來判斷工件是否合格。
3.3 模型
1、實(shí)體模型
傳統(tǒng)的沖模加工方法是采用實(shí)體模型作為加工依據(jù)。實(shí)體模型具有直觀、采集數(shù)據(jù)可靠、加工設(shè)備要求低等優(yōu)點(diǎn)。因此，目前國內(nèi)大多數(shù)廠家仍采用實(shí)體模型加工方法。
工藝模型通常利用主模型按沖壓工序的需要，高速?zèng)_壓方向，并增加工藝補(bǔ)充部分改制而成。由于工藝模型的型面都取覆蓋件的內(nèi)表面，所以工藝模型可直接用來仿型或數(shù)控仿型加工拉延模的凸模和壓料圈。至于拉延模的凹模加工，目前有兩種方法：其一是按凸模的工藝模型反制一個(gè)凹的工藝模型，再按凹的工藝模型由計(jì)算機(jī)直接生成凹模的加工程序，這種方法正逐漸取代前一種方法。由此可見，實(shí)體模型只需制造一個(gè)具有凸模形狀的正工藝模型，即要滿足模具加工的需要，工藝樣架等過渡模型已不再采用。
2、數(shù)學(xué)模型（模具的數(shù)控加工）
利用計(jì)算機(jī)建立覆蓋件的數(shù)學(xué)模型，如.利用計(jì)算機(jī)采用UG、PRO / E、CATIA、CIMATRON、CAXA等軟件進(jìn)行建模編程等，為汽車模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)造了條件，數(shù)學(xué)模型可以在計(jì)算機(jī)的屏幕上進(jìn)行模擬裝配、調(diào)整沖壓方向，這是實(shí)體模型無法實(shí)現(xiàn)的。因此，采用數(shù)學(xué)模型加工模具代表了模具工業(yè)的發(fā)展方向，它將徹底改變模具質(zhì)量依工匠技藝的狀態(tài)。 ...
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