汽車(chē)覆蓋件模具設(shè)計(jì)分析
時(shí)間:2022-03-29 10:48:02
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摘要:隨著汽車(chē)工業(yè)發(fā)展速度的不斷提升,我國(guó)在汽車(chē)覆蓋件模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了較為長(zhǎng)足的進(jìn)步,UG軟件在該設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用便是其最直觀的體現(xiàn)。因此,論述了汽車(chē)覆蓋件模具總體設(shè)計(jì)、汽車(chē)覆蓋件拉延模設(shè)計(jì)和智能標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)件模板技術(shù)。
關(guān)鍵詞:UG;汽車(chē)覆蓋件;拉延模
受汽車(chē)保有量長(zhǎng)期處于世界第一的影響,近年來(lái)我國(guó)汽車(chē)工業(yè)已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)之一,國(guó)內(nèi)汽車(chē)的更新?lián)Q代速度也大大加快。這便對(duì)汽車(chē)覆蓋件模具設(shè)計(jì)提出了更高的要求,為了保證相關(guān)設(shè)計(jì)較好地滿足該要求,本文就UG下汽車(chē)覆蓋件模具設(shè)計(jì)展開(kāi)具體研究。
1汽車(chē)覆蓋件模具總體設(shè)計(jì)
1.1汽車(chē)覆蓋件模具的分類(lèi)。汽車(chē)覆蓋件可以細(xì)分為拉延模、修邊模、翻邊模三類(lèi),其中拉延模存在正裝與倒裝兩種形式,它是我國(guó)汽車(chē)工業(yè)中生產(chǎn)合格覆蓋件的最主要設(shè)備。拉延模適用于平板狀毛坯零件的拉延成型;修邊模往往兼沖孔,用于拉延件工藝補(bǔ)充、壓料凸緣的多余料切除,這屬于其主要功能;翻邊模分為垂直與水平翻邊模兩類(lèi),后者需要得到斜楔結(jié)構(gòu)的支持,將半成品工件一部分材料相對(duì)另一部分材料翻轉(zhuǎn),是該模具的主要功能。1.2裝配設(shè)計(jì)方法。汽車(chē)覆蓋件模具本質(zhì)上屬于一種具有特定功能的機(jī)械部件,而其功能的實(shí)現(xiàn)則需要與凸模、壓料圈等零部件開(kāi)展互動(dòng)。借助UG軟件的作用,汽車(chē)覆蓋件模具的裝配設(shè)計(jì)便能夠得到UGWAVE的支持。在具體的裝配設(shè)計(jì)中,存在模仿實(shí)際機(jī)器、模仿產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程兩種裝配設(shè)計(jì)方法,前者適用于有充足基礎(chǔ)的系列產(chǎn)品設(shè)計(jì),其被稱作“自底向上”的設(shè)計(jì)方法,后者則適用于創(chuàng)新性設(shè)計(jì),其也被稱作“自頂向下”的設(shè)計(jì)方法。一般來(lái)說(shuō),“自頂向下”的設(shè)計(jì)方法基本應(yīng)用步驟為:“裝配規(guī)劃→部件級(jí)設(shè)計(jì)與裝配→零件級(jí)設(shè)計(jì)→零部件的引用→生成工程圖”。值得注意的是,在應(yīng)用UG軟件的汽車(chē)覆蓋件模具總體設(shè)計(jì)中,這一設(shè)計(jì)還需要考慮模具裝配尺寸關(guān)系,這里的尺寸更多地是指模具工作部件在內(nèi)部關(guān)系、形狀等方面存在的差別,例如,凸模工作面的單動(dòng)拉延模中的凸模、凹模、壓料圈在數(shù)值尺寸上便受到“上模到基準(zhǔn)面距離+下模到基準(zhǔn)面距離=閉合高度”的約束[1]。
2汽車(chē)覆蓋件拉延模設(shè)計(jì)
結(jié)合上文關(guān)于汽車(chē)覆蓋件模具總體設(shè)計(jì)的分析,本文將結(jié)合UG軟件對(duì)汽車(chē)覆蓋件中最為重要的拉延模設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)論述,這一論述將主要圍繞新建裝配體、凸模設(shè)計(jì)、凹模設(shè)計(jì)、壓料圈設(shè)計(jì)四部分展開(kāi)。2.1新建裝配體。在應(yīng)用UG軟件進(jìn)行裝配體新建時(shí),這一環(huán)節(jié)可以細(xì)分為新建拉延模裝配文件、建立基準(zhǔn)平面和基準(zhǔn)軸、裝配工藝數(shù)模、新建裝配體、指定料厚及數(shù)模面共五部分,無(wú)論是輸入模具閉合高度、下模座高度、壓料圈到基準(zhǔn)面距離等基本函數(shù),還是建立X軸、Y軸,均屬于這一環(huán)節(jié)的基本內(nèi)容,圖1對(duì)新建裝配體進(jìn)行了直觀展示。2.2凸模設(shè)計(jì)。應(yīng)用UG軟件開(kāi)展的汽車(chē)覆蓋件拉延模凸模設(shè)計(jì)可以細(xì)分為四部分。一是應(yīng)用project、extrude。使用UG軟件中的UGWAVE技術(shù)將凸模輪廓投影線投影到WAVE基準(zhǔn)面,并將該投影進(jìn)行適當(dāng)拉伸。二是應(yīng)用trim。使用UGWAVE技術(shù)下達(dá)數(shù)模面修剪剛剛提到的投影,由此即可獲得所設(shè)計(jì)凸模的工作部分型面。三是應(yīng)用sweep。通過(guò)UG軟件中的掃描開(kāi)展布爾差運(yùn)算,運(yùn)算的開(kāi)展需要在凸模輪廓線下移、生成截面線后開(kāi)展。四是應(yīng)用產(chǎn)品邊界。應(yīng)用UGWAVE技術(shù)支持形成的產(chǎn)品邊界,由此即可完成模座的設(shè)計(jì)[2]。2.3凹模設(shè)計(jì)。應(yīng)用UG軟件開(kāi)展的汽車(chē)覆蓋件拉延模凹模設(shè)計(jì)可以細(xì)分為三部分。一是應(yīng)用project、extrude。使用UGWAVE技術(shù)投影沖壓板料并做好拉伸。二是完成模座設(shè)計(jì)。模座設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)需要通過(guò)UG軟件給出模座長(zhǎng)度和寬度參考值,設(shè)計(jì)者輸入過(guò)度后模座的相關(guān)數(shù)值,其會(huì)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。三是凹模的工作部分型面設(shè)計(jì)。應(yīng)用UG軟件開(kāi)展上偏置料厚、模面修剪,即可完成凹模的工作部分型面設(shè)計(jì)。2.4壓料圈設(shè)計(jì)。壓料圈設(shè)計(jì)可以細(xì)分為四部分。一是計(jì)算模面數(shù)據(jù)。通過(guò)UG軟件實(shí)現(xiàn)下模的長(zhǎng)度與寬度提取即可進(jìn)行壓料圈到數(shù)模面最小距離的計(jì)算,從而給出參考值,這樣便能夠真正通過(guò)拉伸獲得壓料圈。二是應(yīng)用project、extrude。在UGWAVE技術(shù)支持下開(kāi)展投影與拉伸。三是壓料圈型面部分設(shè)計(jì)。應(yīng)用UGWAVE技術(shù)投影輪廓線并向上偏置、開(kāi)展拉伸,即可得到型面。四是開(kāi)展布爾差運(yùn)算。在UG軟件中下移壓料圈輪廓線并由此生成截面線,即可最終在掃描的支持下開(kāi)展布爾差運(yùn)算[3]。
3智能標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)件模板技術(shù)
近年來(lái),我國(guó)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展速度較快,這便使得標(biāo)準(zhǔn)件、非標(biāo)常用件在汽車(chē)制造中的應(yīng)用極為廣泛。這類(lèi)部件沒(méi)有必要從頭開(kāi)始建模,只需應(yīng)用智能標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)件模板技術(shù),人們便可以實(shí)現(xiàn)具體建模中的參數(shù)直接調(diào)用,這大大提升了汽車(chē)覆蓋件模具設(shè)計(jì)的效率,而這一技術(shù)同樣屬于UG軟件的范疇。3.1標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的建立。模柄、螺栓、螺釘?shù)染鶎儆诘湫偷钠?chē)覆蓋件標(biāo)準(zhǔn)件,而通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù),人們便能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的快速提取,UG軟件支持下汽車(chē)覆蓋件模具設(shè)計(jì)的效率與質(zhì)量將會(huì)大大提升。標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的建立涉及應(yīng)用UG軟件的標(biāo)準(zhǔn)件模具設(shè)計(jì),這類(lèi)模具設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)相同形狀、不同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)件模具建模。3.2模塊的正確劃分。為了真正實(shí)現(xiàn)總體模塊的智能化汽車(chē)覆蓋件模具設(shè)計(jì),人們必須重視模塊的劃分。這一劃分需要圍繞兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)展開(kāi),即模具整體結(jié)構(gòu)與單元結(jié)構(gòu)的聯(lián)系、劃分是否有利于實(shí)現(xiàn)智能化模具設(shè)計(jì)。結(jié)合兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),人們便可以將模塊劃分為上模和下模,或模架模塊和專用型模塊,前者主要以結(jié)構(gòu)作為劃分標(biāo)準(zhǔn),后者的劃分則從智能化角度出發(fā)。3.3知識(shí)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)。知識(shí)庫(kù)的建立主要是為了賦予標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)計(jì)算和推理能力,其具體建立步驟如下。首先,滿足要素。知識(shí)庫(kù)的建立必須滿足獲取知識(shí)、表示知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)三方面建立要素,其中獲取知識(shí)的途徑主要為文獻(xiàn)、專家分析以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),表示知識(shí)則可以通過(guò)實(shí)例、產(chǎn)生式規(guī)則進(jìn)行表示,而知識(shí)運(yùn)用則需要結(jié)合管理、搜索、維護(hù)等具體方法。其次,掌握專家經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)用UG軟件開(kāi)展汽車(chē)覆蓋件模具設(shè)計(jì)的方法繁多,國(guó)家、行業(yè)乃至具體企業(yè)也存在多種規(guī)則,知識(shí)庫(kù)的建立必須設(shè)法抓住該領(lǐng)域的重點(diǎn),而結(jié)合理論與實(shí)踐結(jié)合較為緊密的專家思想,即可增強(qiáng)知識(shí)庫(kù)的實(shí)際指導(dǎo)性。最后,研究標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)。標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的研究需要緊密結(jié)合UG軟件功能,做好模具設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的分析,實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)知識(shí)的結(jié)合。3.4標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)件的框架。從初始化模塊出發(fā),人們可以構(gòu)建結(jié)構(gòu)單元庫(kù)與領(lǐng)域規(guī)則庫(kù),從標(biāo)準(zhǔn)件信息管理模塊出發(fā),人們可以建立設(shè)計(jì)實(shí)例庫(kù)、結(jié)構(gòu)特征庫(kù)、領(lǐng)域規(guī)則庫(kù)。在這一過(guò)程中,人們要結(jié)合模具功能導(dǎo)向,同時(shí)重視模具總體功能與單元子功能的聯(lián)系。
4結(jié)語(yǔ)
基于UG下的汽車(chē)覆蓋件模具設(shè)計(jì)直接關(guān)系我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展,因此,本文著重分析了其裝配設(shè)計(jì)方法、凸模設(shè)計(jì)和知識(shí)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)等。該研究具有一定的實(shí)踐價(jià)值,可以指導(dǎo)相關(guān)領(lǐng)域的理論研究和實(shí)踐探索。
參考文獻(xiàn)
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作者:魏永星 單位:山西北方機(jī)械制造有限責(zé)任公司