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汽车覆盖件模具设计分析

摘要:随着汽车工业发展速度的不断提升,我国在汽车覆盖件模具设计领域实现了较为长足的进步,UG软件在该设计中的广泛应用便是其最直观的体现。因此,论述了汽车覆盖件模具总体设计、汽车覆盖件拉延模设计和智能标准库件模板技术。

关键词:UG;汽车覆盖件;拉延模

受汽车保有量长期处于世界第一的影响,近年来我国汽车工业已经成为国民经济的支柱性产业之一,国内汽车的更新换代速度也大大加快。这便对汽车覆盖件模具设计提出了更高的要求,为了保证相关设计较好地满足该要求,本文就UG下汽车覆盖件模具设计展开具体研究。

1汽车覆盖件模具总体设计

1.1汽车覆盖件模具的分类。汽车覆盖件可以细分为拉延模、修边模、翻边模三类,其中拉延模存在正装与倒装两种形式,它是我国汽车工业中生产合格覆盖件的最主要设备。拉延模适用于平板状毛坯零件的拉延成型;修边模往往兼冲孔,用于拉延件工艺补充、压料凸缘的多余料切除,这属于其主要功能;翻边模分为垂直与水平翻边模两类,后者需要得到斜楔结构的支持,将半成品工件一部分材料相对另一部分材料翻转,是该模具的主要功能。1.2装配设计方法。汽车覆盖件模具本质上属于一种具有特定功能的机械部件,而其功能的实现则需要与凸模、压料圈等零部件开展互动。借助UG软件的作用,汽车覆盖件模具的装配设计便能够得到UGWAVE的支持。在具体的装配设计中,存在模仿实际机器、模仿产品开发过程两种装配设计方法,前者适用于有充足基础的系列产品设计,其被称作“自底向上”的设计方法,后者则适用于创新性设计,其也被称作“自顶向下”的设计方法。一般来说,“自顶向下”的设计方法基本应用步骤为:“装配规划→部件级设计与装配→零件级设计→零部件的引用→生成工程图”。值得注意的是,在应用UG软件的汽车覆盖件模具总体设计中,这一设计还需要考虑模具装配尺寸关系,这里的尺寸更多地是指模具工作部件在内部关系、形状等方面存在的差别,例如,凸模工作面的单动拉延模中的凸模、凹模、压料圈在数值尺寸上便受到“上模到基准面距离+下模到基准面距离=闭合高度”的约束[1]。

2汽车覆盖件拉延模设计

结合上文关于汽车覆盖件模具总体设计的分析,本文将结合UG软件对汽车覆盖件中最为重要的拉延模设计进行详细论述,这一论述将主要围绕新建装配体、凸模设计、凹模设计、压料圈设计四部分展开。2.1新建装配体。在应用UG软件进行装配体新建时,这一环节可以细分为新建拉延模装配文件、建立基准平面和基准轴、装配工艺数模、新建装配体、指定料厚及数模面共五部分,无论是输入模具闭合高度、下模座高度、压料圈到基准面距离等基本函数,还是建立X轴、Y轴,均属于这一环节的基本内容,图1对新建装配体进行了直观展示。2.2凸模设计。应用UG软件开展的汽车覆盖件拉延模凸模设计可以细分为四部分。一是应用project、extrude。使用UG软件中的UGWAVE技术将凸模轮廓投影线投影到WAVE基准面,并将该投影进行适当拉伸。二是应用trim。使用UGWAVE技术下达数模面修剪刚刚提到的投影,由此即可获得所设计凸模的工作部分型面。三是应用sweep。通过UG软件中的扫描开展布尔差运算,运算的开展需要在凸模轮廓线下移、生成截面线后开展。四是应用产品边界。应用UGWAVE技术支持形成的产品边界,由此即可完成模座的设计[2]。2.3凹模设计。应用UG软件开展的汽车覆盖件拉延模凹模设计可以细分为三部分。一是应用project、extrude。使用UGWAVE技术投影冲压板料并做好拉伸。二是完成模座设计。模座设计的实现需要通过UG软件给出模座长度和宽度参考值,设计者输入过度后模座的相关数值,其会自动进行调整。三是凹模的工作部分型面设计。应用UG软件开展上偏置料厚、模面修剪,即可完成凹模的工作部分型面设计。2.4压料圈设计。压料圈设计可以细分为四部分。一是计算模面数据。通过UG软件实现下模的长度与宽度提取即可进行压料圈到数模面最小距离的计算,从而给出参考值,这样便能够真正通过拉伸获得压料圈。二是应用project、extrude。在UGWAVE技术支持下开展投影与拉伸。三是压料圈型面部分设计。应用UGWAVE技术投影轮廓线并向上偏置、开展拉伸,即可得到型面。四是开展布尔差运算。在UG软件中下移压料圈轮廓线并由此生成截面线,即可最终在扫描的支持下开展布尔差运算[3]。

3智能标准库件模板技术

近年来,我国汽车工业发展速度较快,这便使得标准件、非标常用件在汽车制造中的应用极为广泛。这类部件没有必要从头开始建模,只需应用智能标准库件模板技术,人们便可以实现具体建模中的参数直接调用,这大大提升了汽车覆盖件模具设计的效率,而这一技术同样属于UG软件的范畴。3.1标准件库的建立。模柄、螺栓、螺钉等均属于典型的汽车覆盖件标准件,而通过建立标准件库,人们便能够实现相关数据的快速提取,UG软件支持下汽车覆盖件模具设计的效率与质量将会大大提升。标准件库的建立涉及应用UG软件的标准件模具设计,这类模具设计需要实现相同形状、不同规格的标准件模具建模。3.2模块的正确划分。为了真正实现总体模块的智能化汽车覆盖件模具设计,人们必须重视模块的划分。这一划分需要围绕两个关键点展开,即模具整体结构与单元结构的联系、划分是否有利于实现智能化模具设计。结合两个关键点,人们便可以将模块划分为上模和下模,或模架模块和专用型模块,前者主要以结构作为划分标准,后者的划分则从智能化角度出发。3.3知识库的实现。知识库的建立主要是为了赋予标准件库计算和推理能力,其具体建立步骤如下。首先,满足要素。知识库的建立必须满足获取知识、表示知识、运用知识三方面建立要素,其中获取知识的途径主要为文献、专家分析以及网络数据,表示知识则可以通过实例、产生式规则进行表示,而知识运用则需要结合管理、搜索、维护等具体方法。其次,掌握专家经验。应用UG软件开展汽车覆盖件模具设计的方法繁多,国家、行业乃至具体企业也存在多种规则,知识库的建立必须设法抓住该领域的重点,而结合理论与实践结合较为紧密的专家思想,即可增强知识库的实际指导性。最后,研究标准件库。标准件库的研究需要紧密结合UG软件功能,做好模具设计相关知识点的分析,实现模具设计与结构知识的结合。3.4标准库件的框架。从初始化模块出发,人们可以构建结构单元库与领域规则库,从标准件信息管理模块出发,人们可以建立设计实例库、结构特征库、领域规则库。在这一过程中,人们要结合模具功能导向,同时重视模具总体功能与单元子功能的联系。

4结语

基于UG下的汽车覆盖件模具设计直接关系我国汽车工业的发展,因此,本文着重分析了其装配设计方法、凸模设计和知识库的实现等。该研究具有一定的实践价值,可以指导相关领域的理论研究和实践探索。

参考文献

[1]王晟.以UG为基础的汽车覆盖件模具的设计[J].现代制造技术与装备,2017,(6):46-47.

[2]覃存君.基于UG的脚本驱动技术在汽车覆盖件模具设计中的应用[J].汽车零部件,2017,(5):8-12.

[3]田义.汽车覆盖件模具设计[J].科技展望,2016,26(24):190.

作者:魏永星 单位:山西北方机械制造有限责任公司

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