汽車(chē)覆蓋件模具DL圖設(shè)計(jì)方法的研究

郭鵬遠(yuǎn)++陳鳴鳴

摘要：通過(guò)對(duì)汽車(chē)覆蓋件模具DL圖設(shè)計(jì)方法的研究，比較了沖壓模具傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的優(yōu)劣。給出了DL圖設(shè)計(jì)方法的詳細(xì)步驟，并通過(guò)一個(gè)具體數(shù)模對(duì)DL圖設(shè)計(jì)方法進(jìn)行運(yùn)用。該方法是適應(yīng)當(dāng)代汽車(chē)企業(yè)發(fā)展的新工藝。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)覆蓋件；模具設(shè)計(jì)；DL圖；工法圖

中圖分類號(hào)：U4682文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.06.003

作者簡(jiǎn)介：郭鵬遠(yuǎn)（1981-），男，黑龍江方正人，教師，助理實(shí)驗(yàn)師，重慶大學(xué)機(jī)械工程碩士。研究方向：模具設(shè)計(jì)與制造、CAD/CAM/CAE，E-mail：471952724@qq.com。

0引言

汽車(chē)覆蓋件模具設(shè)計(jì)屬于沖壓模具設(shè)計(jì)的一種，傳統(tǒng)的沖壓模具設(shè)計(jì)是按工藝流程單進(jìn)行單工序模具設(shè)計(jì)，隨著相關(guān)企業(yè)技術(shù)不斷進(jìn)步，各種CAD/CAM/CAE軟件的廣泛應(yīng)用，以往的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)無(wú)法滿足設(shè)計(jì)需要，DL圖設(shè)計(jì)方法，這種汽車(chē)覆蓋件模具獨(dú)有的工藝安排方式，完全取代傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，被一汽模具制造有限公司、北汽福田濰坊模具廠、東風(fēng)汽車(chē)模具廠、天津汽車(chē)模具有限公司廣泛應(yīng)用，極大地縮短了模具調(diào)試時(shí)間和模具制造周期。

1DL圖設(shè)計(jì)流程

DL圖就是沖壓工序流程圖，也叫工法圖，是指導(dǎo)企業(yè)如何沖制零件的工藝圖紙，包括每道工序的沖壓方向、基準(zhǔn)、主平面圖、頂桿分布圖、廢料排向示意圖、廢料刀刃入狀態(tài)圖等內(nèi)容。DL圖設(shè)計(jì)法體現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，它把現(xiàn)代高科技手段應(yīng)用到車(chē)身覆蓋件產(chǎn)品沖壓工藝的制訂及模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并用CAE軟件進(jìn)行分析比較，選出最合理的沖壓工藝方案和模具結(jié)構(gòu)，從而指導(dǎo)模具設(shè)計(jì)及制造。

1.1繪制流程

DL圖設(shè)計(jì)流程繪制方法圖1。

1.2操作要點(diǎn)

（1）對(duì)制件（或數(shù)模）從各種角度進(jìn)行觀察，經(jīng)比較判斷確定工序數(shù)量及類型，構(gòu)思各工序模具適配給定設(shè)備的相應(yīng)結(jié)構(gòu)。

（2）確定制件（或數(shù)模）置放狀態(tài)，選擇制件最佳成形方向?yàn)镈L圖的主沖方向。

（3）根據(jù)制件特征，合理設(shè)計(jì)工藝補(bǔ)充及加裝壓料面，估算壓料力并盡量均勻配置托桿，光順曲面，規(guī)整輪廓，確定凸模分模線。

（4）參考產(chǎn)品基準(zhǔn)，結(jié)合沖壓方向，選擇凸模輪廓中心點(diǎn)（盡量與壓力中心共點(diǎn)），作為模具設(shè)計(jì)與制造的基準(zhǔn)點(diǎn)。

（5）以基準(zhǔn)點(diǎn)為原點(diǎn)建立用戶坐標(biāo)系，并依此對(duì)沖壓方向發(fā)生變化的其他工序進(jìn)行角度旋轉(zhuǎn)鏈接。

（6）用薄板成形仿真軟件進(jìn)行分析，如此幾經(jīng)修整、反復(fù)模擬，確定最佳補(bǔ)充及壓料面（含壓料筋配置）的形狀，即實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)造型，反饋信息并附彩色效果圖。

（7）若用戶需求或?yàn)榱烁邪盐?，則可按精準(zhǔn)造型加工出含壓料面的泡沫塑料凹模型腔，涂以不同顏色，增強(qiáng)視覺(jué)效果，供用戶或?qū)＜視?huì)審。

（8）將三維曲面按沖壓方向轉(zhuǎn)化為二維平面圖形，用不同線形繪制各工序作業(yè)輪廓，指引并標(biāo)注各工序完成的特征操作，如果圖面尚清晰，則標(biāo)繪拉深工序的托桿配置分布、氮?dú)飧椎钠胶獍才?、修沖工序的廢料刀位置及廢料流向等。

（9）選擇足夠數(shù)量的剖視圖去描述各工序完成的作業(yè)內(nèi)容，標(biāo)注沖壓方向及工序編號(hào)。

（10）在圖面上添加諸如送進(jìn)方向、沖壓方向、廢料流向、坐標(biāo)球、工序球等標(biāo)識(shí)。

（11）按從下至上的順序繪制工序簡(jiǎn)圖，獨(dú)立標(biāo)注本工序完成的作業(yè)內(nèi)容，并扼要輔以文字說(shuō)明。

（12）根據(jù)需要插入諸如線型表、沖裁接刀圖、廢料刀剪切角、基準(zhǔn)側(cè)等標(biāo)準(zhǔn)圖文模塊，列出各類數(shù)表，繪制各種無(wú)法在主平面圖上分解表述的專項(xiàng)圖樣，填寫(xiě)技術(shù)說(shuō)明。

（13）填寫(xiě)各種標(biāo)題欄。

（14）按DL圖檢查表逐項(xiàng)自檢，確認(rèn)無(wú)誤后交設(shè)計(jì)總監(jiān)，按DL圖檢查表逐項(xiàng)專檢，如此循環(huán)直至完成。

（15）交用戶審核，合格后會(huì)簽，DL圖設(shè)計(jì)至此完成。

2DL圖設(shè)計(jì)準(zhǔn)備

首先要根據(jù)產(chǎn)品做出工藝方案；其中產(chǎn)品的給出方式會(huì)有很多種，比如二維的產(chǎn)品圖、三維的數(shù)模以及手工制造的樣品等等（現(xiàn)在大多數(shù)的廠家都是提供數(shù)模，而不是提供二維的產(chǎn)品圖）。

一些比較常見(jiàn)的零件可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定工藝方案，如果遇到一些比較特殊或成型的可行性不好分析或不好確定的時(shí)候，可以通過(guò)軟件來(lái)對(duì)產(chǎn)品的工藝性及成型性進(jìn)行分析、計(jì)算（通常要多做幾個(gè)方案來(lái)進(jìn)行比較，選出最佳方案）。

3DL圖設(shè)計(jì)應(yīng)用

3.1對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行工藝分析

圖2所示為一產(chǎn)品的數(shù)模，分為左右兩件。

首先，要仔細(xì)觀察數(shù)模，包括它的形狀、外輪廓尺寸、料厚以及孔的位置等。由圖可以看出此左、右件基本上是左右對(duì)稱的。

其次，確定一下需幾序沖出，每道序的沖壓方向等等。在本例子中還要考慮，兩個(gè)件是否同時(shí)做還是單個(gè)來(lái)做，可以對(duì)比一下兩種方式：

（1）單個(gè)做成型性不是很好，而且容易浪費(fèi)材料。

（2）兩個(gè)件同時(shí)沖，最后再剖切，不但會(huì)省工序，同時(shí)還可以省模具，而且成型會(huì)比單個(gè)沖要穩(wěn)定的多，還有修邊時(shí)基本上除去了側(cè)向力，也會(huì)節(jié)省材料，即提高材料的利用率。

一旦確定兩個(gè)件同時(shí)沖，首先就要考慮兩個(gè)件應(yīng)當(dāng)怎么對(duì)在一起。原則上基本就是對(duì)在一起形成一個(gè)件后，成型性要好，而且剖切時(shí)一定要容易，刃口不要太復(fù)雜。

此件的難點(diǎn)是側(cè)面的立邊，應(yīng)向上抬一定高度然后平過(guò)來(lái)，修完邊再將其翻邊，另外還有四個(gè)孔需側(cè)沖，兩個(gè)孔需吊沖。中間的立幫剖切可根據(jù)廠家或技術(shù)協(xié)議的要求采用正沖或吊沖剖切。

3.2完成DL圖的編制

確定由OP05落料（BL），OP10拉延（DL），OP20切邊（TR）+沖孔（PI），OP30沖孔（PI）+側(cè)切邊（C-TR），OP40整形（RST）五道工序組成，具體如下：

（1） OP05、OP10、OP40主視圖區(qū)域和剖面圖。因?yàn)檎鶊D紙較大，選擇OP05落料工法圖和主視截面圖示意如圖3、圖4。

（2） OP20、OP30主視圖區(qū)域和剖面圖。因?yàn)檎鶊D紙較大，選擇主視截面圖示意如圖5。

4結(jié)束語(yǔ)

應(yīng)用DL圖技術(shù)，可以對(duì)汽車(chē)覆蓋件產(chǎn)品的沖壓工藝進(jìn)行充分分析、制訂出合理的沖壓工藝方案，使汽車(chē)覆蓋件產(chǎn)品的沖壓工藝設(shè)計(jì)更科學(xué)、更合理，縮短模具制造周期，降低模具工裝費(fèi)用；可以及時(shí)克服不合理的產(chǎn)品問(wèn)題，促進(jìn)汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高；能夠節(jié)省設(shè)計(jì)工時(shí)，避免模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)問(wèn)題和工藝方案而引起的模具設(shè)計(jì)工作的反復(fù)和相互推諉，縮短了設(shè)計(jì)周期；能夠系統(tǒng)地全方位地指導(dǎo)模具設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試整個(gè)生產(chǎn)管理過(guò)程，克服了模具單工序獨(dú)自加工造成各工序之間不銜接，而在生產(chǎn)中易發(fā)生不必要的返工和廢品等問(wèn)題。

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