汽车顶盖冲压模具设计[毕业论文+CAD图纸]

模具毕业论文：汽车顶盖模具设计含论文，CAD图纸

汽车顶盖冲压模具设计[毕业论文+CAD图纸]

摘要

本文以建模软件Pro/E和冲压仿真分析软件Dynaform为工具，以典型汽车覆盖件（车顶盖）为例，应用计算机对产品进行三维建模及仿真计算冲压模具工作过程，通过分析结果，验证模具设计是否合理，防止起皱、拉裂等不良现象。实践证明，采用冲压仿真分析软件DYNAFORM对汽车覆盖件成形过程进行模拟，并根据仿真结果进行冲压工艺规划和模具的设计，可以降低成本，缩短生产周期，提高模具的设计质量。主要讲述仿真分析技术在汽车覆盖件模具制造中的实际应用。探讨了虚拟制造技术在汽车模具制造中的重要性和优势，提出了虚拟制造技术在汽车模具开发领域的应用。在简单介绍了虚拟制造的原理及其组成部分后，对其在汽车覆盖件模具制造中的应用给出了详细说明，重点介绍了在汽车覆盖件模具制造中如何使用虚拟制造技术，给出了应用的一般流程，并对其中的关键技术和难点技术给予了详细说明。

关键词：冲压；仿真；Dynaform；覆盖件；模具设计

Mold Design of Automobile Covering Based on

Multi-objective Optimization——Car Roof Die Design

ABSTRACT

In this paper we use modeling software Pro/E and simulation software Dynaform as a tool, take the typical automobile cover (car roof) as an example, use the computer to model the product and simulate the stamping process，through result analysis, we confirm the mold is designed reasonably. Such design would prevent such bad phenomenon as wrinkle and fracture and so on. It has been proved, using the stamping simulation analysis software Dynaform to make the simulation of automobile cover forming process, and making the stamping process plan and the mold design according to the simulation results, can reduce the cost, shorten production cycle, enhance the mold design quality. In order to explain the Simulation Analysis Technology's application in automobile covering mould manufacturing, discusses the importance of the virtual manufacturing technology used in mould manufacturing, the application of virtual manufacturing technology was put forward in the field of auto mould development. After virtual manufacturing is simply introduced, a detailed explanation was given in the mould manufacturing application. Additionally, we also introduced how to use the virtual manufacturing technology in the mould manufacturing, and gave the general process, the key technology and some other technical.

Key words: Stamping; Simulation; Dynaform; Covering; Mould design

目录

1绪论 1
1.1汽车覆盖件的概念与特点 1
1.1.1汽车覆盖件的概念 1
1.1.2汽车覆盖件的成形特点 1
1.1.3 覆盖件的特殊要求 2
1.1.4 Dynaform 有限元模拟软件的应用 3
1.2 冷冲压模具发展现状及CAE技术的前景 3
1.2.1我国冷冲压模具的发展现状 3
1.2.2 CAE技术的发展前景 4
1.3论文的提出及研究意义 4
1.3.1论文的提出 4
1.3.2研究意义 4
1.4研究的主要内容 5
2汽车覆盖件拉延模冲压工艺分析 6
2.1产品的工艺分析 6
2.1.1覆盖件冲压工艺的特点 6
2.2冲压工艺的确定 6
2.2.1冲压方向的确定 7
2.2.2 工艺补充部分设计 8
2.2.3压料面的确定 9
2.2.4工艺孔及工艺切口 10
2.2.5 增加拉延筋或拉延槛 10
2.2.6加工方案的确定 11
3对汽车覆盖件的拉延工艺的有限元分析 13
3.1 DYNAFORM软件的三大组成部分 13
3.1.1 DYNAFORM前处理 13
3.1.2 DYNAFORM求解器 14
3.1.3 DYNAFORM的后处理 14
3.2 DYNAFORM软件在板料成形过程中的分析流程 14
3.3采用仿真技术的优点 15
3.4模具设计的有限元分析与仿真 16
3.4.1参数初步确定 16
3.4.2模型的建立 16
3.4.3对零件进行网格划分 17
3.4.4 冲压方向的调整 19
3.4.5创建压料面和工艺补充部分 20
3.4.6对压料面进行裁剪 22
3.4.7毛坯的确定 23
3.4.8 Draw Die模块参数设置 25
3.4.9成形缺陷的分析判断 26
3.4.10解决起皱的方法 29
3.4.11解决开裂的方法 31
4模具结构设计的确定及ISIGHT分析 31
4.1对DYNAFORM仿真结果进行多目标优化 31
4.1.1 iSIGHT简介 31
4.1.3 响应面法的简单介绍 33
4.1.4 多目标优化的基本思路 33
4.1.5 目标函数对产品的影响与控制 38
4.2选用模具的类型及结构 39
4.2.1三种拉延模的比较 39
4.2.2确定拉延模的类型 41
4.2.3 压力机的选择 41
4.3汽车覆盖件冲压成形的冲压方式 41
4.3.1拉延模的主要组成部分 42
4.4结构尺寸参数 42
4.4.1凸模结构 43
4.4.2空气孔的设计 43
4.4.3导向板 44
4.4.4压边圈和凹模的导向 45
4.4.5 压料筋和压料槛 46
4.4.6 升降机顶件器 48
4.4.7 模具总体装配图 49
总结 51
参考文献 52
致谢 54
附录 A 图纸清单 55

1绪论

1.1汽车覆盖件的概念与特点

1.1.1汽车覆盖件的概念

汽车覆盖件（以下简称覆盖件）是指构成汽车车身或驾驶室、覆盖发动机和底盘的薄金属板料制成的异形体表面和内部零件。轿车的车前板和车身、载重车的车前板和驾驶室等都是由覆盖件和一般冲压件构成的。覆盖件组装后构成了车身或驾驶室的全部外部和内部形状，它既是外观装饰性的零件，又是封闭薄壳状的受力零件。覆盖件的制造是汽车车身制造的关键环节。

覆盖件的分类：

（1）按功能和部位分类：可分为外部覆盖件、内部覆盖件和骨架类覆盖件三类。外部覆盖件和骨架类覆盖件的外观质量有特殊要求，内部覆盖件的形状往往更复杂。

（2）按工艺特征分类：

（a）对称于一个平面的覆盖件。诸如发动机罩、前围板、后围板、散热器罩和水箱罩等。这类覆盖件又可分为深度浅呈凹形弯曲形状的、深度均匀形状比较复杂的、深度相差大形状复杂的和深度深的几种。

（b）不对称的覆盖件。诸如车门的内、外板，翼子板，侧围板等。这类覆盖件又可分为深度浅度比较平坦的、深度均匀形状较复杂的和深度深的几种。

（c）可以成双冲压的覆盖件。所谓成双冲压既指左右件组成一个便于成型的封闭件，也指切开后变成两件的半封闭型的覆盖件。

（d）具有凸缘平面的覆盖件。如车门内板，其凸缘面可直接选作压料面。

（e）压弯成型的覆盖件。

以上各类覆盖件的工艺方案各有不同，模具设计结构亦有很大差别。本论文研究的是外部覆盖件，属于对称于一个平面的覆盖件。

1.1.2汽车覆盖件的成形特点