计算机辅助工程CAE(Computer Aided Engineering)是指工程设计中的分析计算与分析仿真，具体包括工程数值分析、结构与过程优化设计、强度与寿命评估、运动与动力学仿真，CAE的核心技术为有限元技术与虚拟样机的运动动力学仿真技术。CAE技术在覆盖件的生产中主要应用于冲压过程的数值模拟（仿真）[2]。

2.2 冲压方向确定 

发动机罩外板拉延设计，首先需要确定冲压方向，冲压方向不但决定能否拉出满意的拉伸件，而且影响到工艺补充部分的多少和压料面形状。要想拉延成形过程顺利实现，拉延过程中板材的性能充分发挥，并且不出现裂纹和变形等质量问题，就必须选择合理的冲压方向。 

确定拉伸冲压方向，应满足如下方面的要求： 

1）保证拉伸件凸模能够顺利进入拉伸凹模，不应该出现凸模接触不到的死区，所有需要拉伸的部位要在一次冲压中完成。

2）拉伸开始时，凸模和拉伸毛坯要有大的接触面积。

3）压料应该尽量保证毛坯平放，压料面各部位进料阻力应该均匀，拉入角相等，才能有效地保证进料阻力均匀，避免产生破裂和皱纹。 

4）拉伸方向有利于防止产生表面缺陷。 

5）UG软件里没有直接选定冲压方向的功能，但是将它的一些功能组合就可以确定拉延件的冲压方向。先通过观测凭经验选定一个拉延方向，然后再验证。可以假定拉延方向为 z 坐标轴方向，为了证明这个拉延方向确实是可以保证凸模能进入凹模的，可以在认为比较危险的地方用与X（或 Y）坐标轴垂直的平面求截面线，使用“Insert”→“Curve Operation”→“Section”功能实现，然后分析跟拉延方向平行的一组直线与该截面线的交点，只要其中有一条直线与截面线的交点多于一个，则该拉延方向不可行[3]。 

2.3模具结构组成

    汽车覆盖件模具结构主要包括以下几部分：上模座、下模座、压料圈、凸模部分、凹模部分、定位销、定向导柱导套、限位装置以及各种标准件等，主要结构及装配关系如图 2.1 所示。

    具体而言，从功能上来分类，又可以细分为以下 8 个方面：1）工作零件。包括凸模和凹模等零件；2）定位零件。主要包括挡料销、定位销、侧刃等零件；3）压料、卸料、顶料零件。主要包括卸料板、顶料器、气动顶料装置等零件；4）导向零件。包括导柱、导套、导板等零件；5）支持零件。包括上、下模板和凸凹模固定板等零件；6）紧固零件。包括内六角螺钉、卸料螺钉等零件；7）缓冲零件。包括卸料弹簧、聚氨脂橡胶和氮气缸等；8）安全零件及其它辅助零件。主要有安全侧销、安全螺钉、工作限制器、存放限制器、上下料架、废料滑槽、起重棒、吊耳等。 其中，安全侧销主要作用是防止上模压料板紧固螺钉松动或断裂，导致压料板落下，造成人员、工装的重大损失；存放限制器主要作用是防止模具弹性元件长期受压而失效和防止刃口长期接触影响刃口的寿命（一般采用聚氨脂橡胶）；工作限制器主要作用是限制凸凹模的吃入深度[4]。

3  方案论证

    冲压的基本工序包括成形和分离。成形工序包括拉延、成形、整边、翻边、翻孔等。分离工序包括落料、冲孔、修边、分切等。

3.1  冲压件结构特点

    同一般冲压件相比，覆盖件具有材料薄、形状复杂、结构尺寸大和表面质量要求高等特点。覆盖件的工艺设计、冲模结构设计和冲模制造工艺都具有特殊性。因此，在实践中常把覆盖件从一般冲压件中分离出来，作为一各特殊的类别加以研究和分析。