汽车冲压件模具设计论文

汽车冲压件模具设计论文

1CAE软件的优点

CAE软件实现了计算机与设计人员相互作用,计算机技术发挥其高效率的特长,设计人员发挥其灵活性特点,这样就使模具的制作流程更加灵活,并且提高了模具的生产效率。CAE软件采用计算机技术把设计方案优化,使模具在制作过程中结构合理,工艺参数精确。CAE软件可以提高企业的生产率,节省时间。CAE软件实现了设计计算的自动化和图样绘制的精确化,这样就大大节省了设计人员的时间,而且使设计的精确度提高。CAE的使用使设计到制作的时间减少,从而降低了劳动力和材料的成本。计算机的运转提高了绘图的效率,计算机进行设计的优化时考虑到原材料的使用问题,确保原材料得到充分利用,节省了企业成本,提高了企业的经济效益。

2散热器罩的工艺分析

2.1覆盖件冲压工艺的主要特征

在进行覆盖件的冲压过程中,尽量运用一道工序就可以完成任务,使覆盖件的轮廓清晰,如果覆盖件在两次工艺才成形的话,会导致成形不完整的问题,使覆盖件的质量降低。当覆盖件的形状确定后,尽可能使覆盖件表面平滑均匀,使各个部位的变形程度能够达成统一,在不同的工序完成时,能够确保各个工序能够相互调整,使工序的状态良好。覆盖件上的孔是在各个工艺完成后再制作,以免在孔的形成过程中产生畸变问题。当覆盖件成型以后,就可以进行翻遍等工作,先确定好工料的形状和尺寸,然后对成形的工艺进行分析,对模具的结构进行分析,然后分析在模具成形过程中需要的零部件。

2.2散热器罩冲压工艺分析

2.2.1结构工艺介绍

散热器罩在形状设计的过程中是对称的,在覆盖件的制作中,在水平面上形成X和Y两个方向,这两个方向在制作的过程中设计的深度是不一样的,这就导致了在设计覆盖件的时候,确定形状会存在很多的问题,按照覆盖件制作的特点,为了能够提高制作的效率,就要减少相关的工序,可以将冲孔与两边的工艺在统一的模具中完成,运用水平修边的方法,使修边与侧壁的冲孔工艺同步进行。散热器罩是沿着Y方向对称的,而且其顶部形成一个较为平缓的面,在冲压的时候可以运用正装的方式,这样就不会出现凸模的死角,使模具的形状可以顺利地形成,X边的深度比较大,在制作的过程中需要进行压边操作。

2.2.2冲压方案的确定

在进行冲压的过程中,一般都会经过成形、修边这两个步骤,在成形的过程中,在X方向因为深度比较大,因此要采用拉伸的方式,在修边的过程中一般会采用单工序的方式,在拉伸成形的时候,在覆盖件的制作中一定要注意,一定要在一副磨具中完成,这样才能够确保拉伸的质量。

3散热器罩拉伸成形的CAE分析

3.1CAE仿真分析的功能

在对汽车的覆盖件进行设计时,运用CAE软件,实现了软件的制作的仿真,在运用CAE软件进行仿真的过程中,首先要运用三维建模的方法,建立一个曲面的模型,然后将零部件的模型放到仿真软件中,分析二者是否可以匹配。按照冲压设备在设计中拉伸的效果,从而对接触的方式进行确定。在模具冲压的过程中,可以在参考力学模型的基础上,运用有限元的相关知识,建立有限元的模型,加入零部件的曲面模型中没有确定补充面,这时,就要运用CAE软件进行模型表面的设计,从而能够运用软件自动生成补充面。在CAE软件中,由于网格的自动划分功能并不能很好地实现求解器的需求,当网格被划分完成后,就可以运用CAE对网格进行检测,将那些不合格的网格检查出来。通过对模具的类型进行分析,从而建立分析模型。通过对零部件的分析,从而能够计算出毛坯的尺寸,运用CAE软件对毛坯的尺寸进行进一步的计算,从而确定毛坯的形状,运用CAE软件分析毛坯的主要轮廓,从而能够制作出毛坯的主要模型。在对拉伸筋进行定义的过程中,可以分析出金属的流动状况,能够在制作模具的时候防止起皱问题的发生,从而能够制作出更加平整的模具,运用拉伸筋能够将成形的数据进行模拟和分析,运用拉伸筋建立几何模型,这种方法在计算数据时精确度比较高,但是,这种方法在建立拉伸筋模型时需要耗费很多时间,而且在建立拉伸筋模型的过程中容易出错。也可以运用建立等效的拉伸筋模型的方法,这种方法能够按照尺寸建立出等效的模型,比较灵活,能够对数据进行准确地分析,被广泛地应用。

3.2散热器罩的CAE仿真分析

在散热器罩的CAE仿真分析的过程中,在对单元进行划分的时候一定要格外注意,一般都是运用四边形单元,而且要根据模型,设计合理的划分方法,在对自动的网格进行划分后,其中四边形单元占单元总数的大部分。在分析冲压方向的时候,一般都会运用CAE来确定,确保没有死区的产生,而且尽量可以使拉伸的深度减小。为了能够使拉伸成形更加得成功,就必须要对模具的工艺进行完善,要对补充面进行设计,并且要分析压料面的问题,在对压料面进行设计的时候,不能出现凹凸不平的问题,要使压料面保持平整,而且要尽量简化压料面制作的流程。对压料面的工艺进行完善,要确定好压料面的拉伸方向和位置,从而能够使压料面的各个部位都能够均匀分布。在进行压边设计后,确定了拉伸筋的结构后,运用CAE的分析,对模具的起皱问题进行考量,模具的内部如果出现了起皱的问题,可以发现,模具出现起皱的部分几乎都在模具的中心部分,在模具的中间部分,在压边的过程中由于受力不足,而且,在拉伸筋设计的环节存在一定的问题,因此,在解决这种问题的时候,可以运用强化压边力度,或者是增加拉伸筋的数量,对拉伸筋的位置进行调整,将拉伸筋调整到模具的中间部位,也可以通过使用润滑剂,从而能够减小摩擦系数。在对模具进行计算的过程中,一般来说,模具的厚度在0.8毫米的时候,能够形成一个较大的节点,这时不会发生模具起皱的问题,而且不会影响模具的美观度,也不会出现模具出现局部开裂,给汽车带来安全隐患的问题。

4结语

CAE是借助计算机软件,对人们对于模具的生产起到辅助作用,有助于技术人员可以可以采用计算机技术对模具的结构、模具的加工进行制作和设计。随着计算机技术的高速发展,计算机强大的软件和硬件系统为促进了CAE的进一步完善,为模具行业提供了强有力的保障。在运用CAE进行散热器罩进行制作的过程中,能够实现对制作流程的仿真分析,能够实现对模型表面的设计,从而能够运用软件自动生成补充面,确保冲压方向没有死区的产生。

作者:张晨 夏禹 单位:沈阳金杯汽车模具制造有限公司