解决这些问题将会是我国模具行业进步的方向。
1.3 冲压模具介绍
冲压模具是一种工艺装备,它是通过利用对上下模施加外力,使上下模在合模时将材料冲制成制件。模具的零件从结构上可以分为两类,一类为工艺零件,它们各自有定位、卸料、工作等功效,通过接触坯料来发挥功效。另一类是结构零件,不参与制件的加工工作,但是能对模具的结构进行完善,保证结构的运转,起到导向、紧固等作用。冲压模具的特点主要有以下几点:
1) 效率高,可用作大批量生产。文献综述
2) 表面精度高,材料温度变化小。
3) 可以加工硬度很高的材料。
1.4 AutoForm分析软件介绍与应用
在模具制造和产品生产的过程中,工程师们不断的改进着模具的工艺,然而还是有许多问题。由于金属各方面的性能,导致金属在变形过程中变化程度难以确定,而模具本身成本很高,一旦零件无法达到要求,模具也就成了没用的废铁,增加了设计难度的同时也增加了无收益的风险,尽管可以用公式计算出工艺数据,却往往和实际有偏差,以至于工程师们需要不断的总结前人经验来代替基本公式,但就算如此,模具质量也无法完全保证。
在这种问题的激发下,AutoForm等一系列的模拟成形软件应运而生,在模具制造之前通过模拟成形可以得到产品在变形中的各类参数,再利用这些参数对模具进行改进,大大改善了模具的质量。AutoForm是主要用于汽车零部件生产和金属成形工业中的板料成形而开发的,不仅可以优化工艺方案而且能进行复杂型面的模具设计,几乎所有的汽车制造商和超过100家汽车模具生产商通过使用它来进行模具成形性分析,并通过所得的数据对模具进行初步报价,避免了成本的浪费,为商家带来更多收益。
2 制件工艺分析和方案判定
2.1 产品零件 产品制件
2.1.1 形状分析
本产品为汽车车身零件,由图2.1可见,此产品形状复杂,两端较低中部较高,产品有多处孔位并且有多处需要翻边。拉深跨度不大,前端有一段凸台。
2.1.2 零件功能分析
汽车内件多用在增加汽车强度或者是起到支撑作用。本产品可以对汽车座椅进行固定支撑,并且增强了座椅的强度,防止汽车长期运动颠簸车内部件发生松动,也防止汽车发生车祸时造成的车体变形,降低了驾驶的危险性,所以本产品对材料的各项力学性能要求比较高。
2.2 工艺方案分析
本产品作为汽车白车身件中的一种内板,主流的加工方法是冲压加工。相对于其他覆盖件而言,加强板相对较小,为配合充分利用模具工位,合理节省成本,使用一模一腔两件制作。在方案的设计中,为使结果更加符合生产要求,我制定了三种选择方案,分别为单副多工序复合模具、多副单工序复合模具、多副多工序复合模具。
2.2.1 单副多工序复合模具
本方案选择将工序复合在一副模具上完成,通过一副模具加工,节省下多次冲裁的时间,但缺点是模具过于复杂,工序多,增加了设计师的工作量,而且金属板件也会因为工序的混乱导致变形程度难以控制,复合工序看似简便,实际操作时往往容易发生起皱等一系列问题,导致产品无法符合要求。故放弃此方案
2.2.2 多副单工序模具
本方案选择将所有工序分别分配到一副模具上,使每一序设计难度降低,减少设计师的工作负担,但是这种方法弊端也很明显,本产品形状相对复杂,涉及到拉延、切边、冲孔等超过十道工序,一一分配增加了成本,且目前厂家所用压力机多为四到六序同步加工。工序过多增加消耗。这种方案不适合大批量生产的零件,所以放弃此方案。