汽車覆蓋件模具畢業(yè)設(shè)計開題報告(共7頁)

1、華北水利水電學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計開題報告 2012年 3 月 8 日學(xué)生姓名學(xué)號專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化課題名稱基于UG的汽車發(fā)動機罩模具設(shè)計及數(shù)控加工課題來源 自選主要內(nèi)容1、課題簡介、背景及意義 汽車工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，汽車的更新?lián)Q代主要取決于車身的開發(fā)周期。而車身開發(fā)的關(guān)鍵在于汽車覆蓋件模具的設(shè)計和制造。據(jù)統(tǒng)計，一輛客車或轎車上約有80的零部件需要利用模具加工制造。一般汽車車身由數(shù)百個沖壓件組成，沖壓模高達1000套以上，模具的開發(fā)成本每年大約在2億美元左右。同時，在車型設(shè)計一模具設(shè)計和制造一模具調(diào)試一產(chǎn)品投產(chǎn)的整個周期中，模具設(shè)計和制造約占23的時間，成為制約新車型快速上市的關(guān)鍵

2、因素。覆蓋件的制造是汽車車身制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。形狀較復(fù)雜的覆蓋件通常是要經(jīng)過多道工序的沖壓才能完成，然而覆蓋件的質(zhì)量好壞很大程度上受拉延模質(zhì)量的控制，故而拉延模是沖出高品質(zhì)外觀件的關(guān)鍵，因此，大型覆蓋件拉延模的設(shè)計和制造調(diào)試是汽車制造廠家和模具制造廠家必須攻克的一道難題。近年來隨著研究技術(shù)的發(fā)展和進一步完善，根據(jù)汽車覆蓋件模具設(shè)計的經(jīng)驗和規(guī)則，在UG平臺上將模板技術(shù)和參數(shù)化方法使用于汽車覆蓋件模具的設(shè)中，能夠大大地縮短傳統(tǒng)覆蓋件模具設(shè)計的周期，達到快速響應(yīng)制造?；赨G的模具設(shè)計和制造技術(shù)便由此而來。2、 覆蓋件定義和簡介覆蓋件是指覆蓋發(fā)動機、底盤、構(gòu)成駕駛室和汽車車身薄板的異形體表面和內(nèi)部的汽

3、車零件。覆蓋件既是外觀裝飾性的零件，又是封閉薄殼狀的受力零件。覆蓋件表面上任何微小的缺陷都會在涂漆后引起光線的漫反射而損壞外形的美觀，因此覆蓋件表面不允許有波紋、皺折、邊緣拉痕和其他破壞表面美感的缺陷。歐、美、日等發(fā)達國家生產(chǎn)的A級表面精度的汽車覆蓋件有引擎蓋板，車頂蓋，左、右車側(cè)圍，前、后車門，前、后、左、右翼子板，行禮箱蓋板，發(fā)動機前支撐板，發(fā)動機前裙板，前圍上蓋板，后圍板，后圍上蓋板，前裙板，前框架，前翼子板，車輪擋泥板、后翼子板、后圍板、行李倉蓋，后圍上蓋板、頂蓋、前圍側(cè)板、前圍板、前圍上蓋板、前擋泥板、發(fā)動機罩。3、 覆蓋件的特點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)

4、構(gòu)尺寸大和表面質(zhì)量要求高等特點。覆蓋件的工藝設(shè)計、沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計和沖模制造工藝都具有特殊性。因此，在實踐中常把覆蓋件從一般沖壓件中分離出來，作為一個特殊的類別加以研究和分析 3.1 表面質(zhì)量覆蓋件表面上任何微小的缺陷都會在涂漆后引起光線的漫反射而損壞外形的美觀，因此覆蓋件表面不允許有波紋、皺折、凹痕、擦傷、邊緣拉痕和其他破壞表面美感的缺陷。覆蓋件上的裝飾棱線和筋條要求清晰、平滑、左右對稱和過渡均勻，覆蓋件之間的棱線銜接應(yīng)吻合流暢，不允許參差不齊?？傊采w件不僅要滿足結(jié)構(gòu)上的功能要求，更要滿足表面裝飾的美觀要求。 3.2 形狀尺寸 覆蓋件的形狀多為空間立體曲面，其形狀很難在覆蓋件圖上完整準(zhǔn)確地表達

5、出來，因此覆蓋件的尺寸形狀常常借助主模型來描述。主模型是覆蓋件的主要制造依據(jù)，覆蓋件圖上標(biāo)注出來的尺寸形狀，其中包括立體曲面形狀、各種孔的位置尺寸、形狀過渡尺寸等，都應(yīng)和主模型一致，圖面上無法標(biāo)注的尺寸要依賴主模型量取，從這個意義上看，主模型是覆蓋件圖必要的補充。 3.3 剛性 覆蓋件拉延成型時，由于其塑性變形的不均勻性，往往會使某些部位剛性較差。剛性差的覆蓋件受到振動后會產(chǎn)生空洞聲，用這樣零件裝車，汽車在高速行駛時就會發(fā)生振動，造成覆蓋件早期破壞，因此覆蓋件的剛性要求不可忽視。檢查覆蓋件剛性的方法，一是敲打零件以分辨其不同部位聲音的異同，另一是用手按看其是否發(fā)生松弛和鼓動現(xiàn)象。 3.4 工藝

6、性覆蓋件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸決定該件的工藝性。覆蓋件的工藝性關(guān)鍵是拉延工藝性。覆蓋件一般都采用一次成型法，為了創(chuàng)造一個良好的拉延條件，通常將翻邊展開，窗口補滿，再加添上工藝補充部分，構(gòu)成一個拉延件。4、加工工藝 汽車車身外形是由許多輪廓尺寸較大且具有空間曲面形狀的覆蓋件焊接而成，因此對覆蓋件的尺寸精度和表面質(zhì)量有較高要求。車身覆蓋件要求表面平滑、按線清晰，不允許有皺紋、劃傷、拉毛等表面缺陷，此外還要求具有足夠的剛性和尺寸穩(wěn)定性。車身表面質(zhì)量的好壞取決于覆蓋件拉伸的結(jié)果，而拉伸模是拉出合格覆蓋件的關(guān)鍵。由于影響拉伸件質(zhì)量的因素主要是起皺、開裂、拉毛和回彈，所以從編制沖壓工藝到模具設(shè)計都必須認真考慮。

7、模具制造完畢，在拉伸模調(diào)試過程中，還必須對拉伸件的起皺和開裂現(xiàn)象進行仔細分析和研究，并采取相應(yīng)的措施。 拉伸件在拉伸過程中起皺和開裂的原因很多，主要原因有以下幾個方面： (1)拉伸模設(shè)計工藝性是否合理。 (2)模具加工質(zhì)量(表面精度、硬度等)引起的問題。 (3)壓力機精度(滑塊平行度等)。 (4)板料質(zhì)量(厚度超差)。 拉伸件的工藝性是編制覆蓋件沖壓工藝首先要考慮的問題，只有設(shè)計出一個合理的、工藝性好的拉伸件，才能保證在拉伸過程中不起皺、不開裂或少起皺、少開裂。在設(shè)計拉伸件時不但要考慮沖壓方向、沖壓位置、壓料面形狀、拉伸筋的形狀及配置、工藝補充部分等可變量的設(shè)計，還要合理地增加工藝補充部分，正

8、確確定壓料面。各可變量設(shè)計之間又有相輔相成的關(guān)系，如何協(xié)調(diào)各變量的關(guān)系是成形技術(shù)的關(guān)鍵，要使之不但滿足該工序的拉伸，還要滿足該工序沖模設(shè)計和制造工藝的需要，并給下道熔邊、翻邊工序創(chuàng)造有利條件。5、 沖壓成型工藝 工藝設(shè)計即針對具體覆蓋件的形狀、結(jié)構(gòu)特點安排成形工序步驟，考慮相應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)，選擇材料規(guī)格并考慮利用率及選擇合適的設(shè)備。覆蓋件的成形一般由落料（或剪切）、拉深、修邊、翻邊、整形、沖孔、彎曲、脹形、切口等基本工序按需要排列組合而成，典型結(jié)構(gòu)的覆蓋件一般需要46 道工序，工藝設(shè)計中需要考慮的因素很多。主要有以下幾個方面：（1）研究沖壓成形性能及加工方法、加工性能。（2）設(shè)計工序最少且又能滿

9、足覆蓋件性能要求的方案。大批量生產(chǎn)時，應(yīng)盡量把多工序合并成一道工序，小批量則用單工序模。（3）初步確定模具結(jié)構(gòu)及影響強度、壽命的尺寸。（4）根據(jù)覆蓋件的大小計算沖壓力，決定各工序所使用的設(shè)備。（5）以沖壓為主重新討論工藝設(shè)計，因為即使是最好的設(shè)汁師，也不可能精通各部門的工作，通過討論則可收集到大量的第一手資料，從而提高設(shè)計水平。分析討論時要邀請質(zhì)量控制、模具制造、調(diào)試和使用等部門人員參加，并做好記錄。（6）經(jīng)濟分析，以降低成本、提高效率為目的。6、基于AutoCAD、UG平臺建模，繪制汽車覆蓋件的零件圖、凸凹模零件圖及模具裝配圖 AutoCAD（Auto Computer Aided Desi

10、gn）是美國Autodesk公司首次于1982年生產(chǎn)的自動計算機輔助設(shè)計軟件，用于二維繪圖、詳細繪制、設(shè)計文檔和基本三維設(shè)計。現(xiàn)已經(jīng)成為國際上廣為流行的繪圖工具。其圖形編輯功能強大，有很好的通用性，易用性，能和很多繪圖軟件進行設(shè)計交互。UG（Unigraphics NX）是Siemens PLM Software公司出品的一個產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計及加工過程提供了數(shù)字化造型和驗證手段。Unigraphics NX針對用戶的虛擬產(chǎn)品設(shè)計和工藝設(shè)計的需求，提供了經(jīng)過實踐驗證的解決方案。NX 包括了世界上最強大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計使用模塊,可以輕松實現(xiàn)各種復(fù)雜實體及造型的建構(gòu)。 NX 具

11、有高性能的機械設(shè)計和制圖功能，為制造設(shè)計提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。 NX 優(yōu)于通用的設(shè)計工具，具有專業(yè)的管路和線路設(shè)計系統(tǒng)、鈑金模塊、專用塑料件設(shè)計模塊和其他行業(yè)設(shè)計所需的專業(yè)使用程序,NX 允許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認和優(yōu)化產(chǎn)品及其開發(fā)過程,UG NX加工基礎(chǔ)模塊提供聯(lián)接UG所有加工模塊的基礎(chǔ)框架，它為UG NX所有加工模塊提供一個相同的、界面友好的圖形化窗口環(huán)境，用戶可以在圖形方式下觀測刀具沿軌跡運動的情況并可對其進行圖形化修改：如對刀具軌跡進行延伸、縮短或修改等。該模塊同時提供通用的點位加工編程功能，可用于鉆孔、攻絲和鏜孔等加工編程。該模塊交互界面可按

12、用戶需求進行靈活的用戶化修改和剪裁，并可定義標(biāo)準(zhǔn)化刀具庫、加工工藝參數(shù)樣板庫使初加工、半精加工、精加工等操作常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，以減少使用培訓(xùn)時間并優(yōu)化加工工藝，UG軟件所有模塊都可在實體模型上直接生成加工程序，并保持和實體模型全相關(guān)，是當(dāng)今較為流行的一種模具設(shè)計軟件，主要是因為其功能強大。 運用Autocad和UGnx的良好交互性，本設(shè)計采用Autocad繪制二維零件圖，模具二維圖，用UG繪制三維零件圖及裝配圖,并用UG的數(shù)控加工模塊進行主要模具的數(shù)控加工編程及加工模擬。 采取的主要技術(shù)路線或方法1、根據(jù)已給的零件二維圖，分析零件尺寸數(shù)據(jù)、形狀，繪制零件二維圖，并以二維圖為基礎(chǔ)繪制零件三維圖。2

13、、根據(jù)零件結(jié)構(gòu)形狀進行初步工藝分析，擬訂覆蓋件沖壓工藝方案及拉深?？傮w設(shè)計方案 。3. 用UG設(shè)計主要拉延模具。4. 在UG數(shù)控加工模塊下對主型面進行數(shù)控加工模擬。5將在UG環(huán)境下生成的加工程序調(diào)入數(shù)控機床模擬系統(tǒng)中模擬加工，可行后可加工等比例縮小模具主型面。6. 編寫設(shè)計說明書，翻譯外文資料。預(yù)期的成果和形式1、畢業(yè)論文一份，含目錄、中外文摘要（400字左右），序言、成形工藝確定過程、數(shù)控加工編程內(nèi)容、存在問題，及需進一步改進的工作，結(jié)論、參考文獻，總字數(shù)在10000字以上。2、外文專業(yè)資料翻譯2000字以上。3、開題報告一份（3000字左右,查閱文獻應(yīng)在10篇以上，文獻綜述引用應(yīng)在5篇以上

14、）。4、實習(xí)報告一份（和說明書合訂）。5、所有內(nèi)容電子文檔一套6、畢業(yè)論文成果材料清單一份。時間安排第1周 召開畢業(yè)生會議，下達設(shè)計（論文）任務(wù)書，完成外文翻譯2000字以上。第2周 1、收集、查閱、整理資料（互聯(lián)網(wǎng)、校圖書館、省圖書館、市購書中心）。2、寫出開題報告3000字以上。第34周 1、實習(xí)(具體內(nèi)容見實習(xí)指導(dǎo))，完成畢業(yè)實習(xí)報告。2、查閱相關(guān)的數(shù)控分析軟件資料并初步掌握。第5周 1、了解汽車覆蓋件成形工藝設(shè)計及自己研究部件的成形方案2、對自己研究的零件設(shè)計模具。第67周 1、熟練掌握相關(guān)數(shù)控加工軟件。2、對主要模具（凸凹模）編寫加工程序，進行仿真加工。3、不斷改善加工程序，確定最優(yōu)刀具路線。第89周 1、對設(shè)計結(jié)果進行總結(jié)，得出結(jié)論。2、寫出畢業(yè)設(shè)計心得第1011周 1 書寫說明書（10000字以上，中、外文摘要、目錄、正文、參考文獻，形式完整）。2、修改錯誤。3、完成所有設(shè)計成果第12周 教師審查，提出修改意見第13周 1、修改、打印論文。2、準(zhǔn)備答辯第14周 答辯指導(dǎo)老師意見 簽 名： 年