理论教育 汽车冲压件制造技术设计与制造

汽车冲压件制造技术设计与制造

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:冲模的功能和作用、设计与制造的方法和手段决定了冲模是技术密集型和高附加值的产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本与模具设计和制造密切相关。目前,汽车覆盖件冲模制造已经进入到计算机辅助设计和制造阶段,即将计算机技术、机械设计与制造技术有机结合,形成了计算机辅助设计与计算机辅助制造这一新型技术。

汽车冲压件制造技术设计与制造

冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备之一。冲模的功能和作用、设计与制造的方法和手段决定了冲模是技术密集型和高附加值的产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本模具设计和制造密切相关。模具设计与制造技术水平的高低,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

1.汽车冲压模具设计

(1)冲压模具设计要求及步骤 对冲压模具设计的基本要求是,保证使用所设计的冲模制造的冲压件满足产品设计技术要求,即形状和尺寸的要求;冲模结构简单,安装牢固,维修方便,坚固耐用;操作方便,安全可靠;便于制造,成本低。

冲压模具设计与制造包括三个过程:冲压工艺设计、模具设计、模具制造。冲压工艺设计是冲压模具设计的基础和依据,冲压模具设计是为了保证实现冲压工艺,冲压模具制造则是根据设计图样,通过对原材料的加工和装配,使之成为具有使用功能和使用价值的实体装备。

模具结构设计和零件设计主要考虑:凸模、凹模、凸凹模的结构采用整体式、组合式还是镶拼式;模架的形式及固定方式;定位是采用定位板、定位销、还是导料板、导料销形式,是固定的还是活动的;卸料采用刚性还是柔性方式;导向采用导柱和导套还是导板形式等。

(2)冲压模具的构造 冲压模具的基本结构可分为工艺类零件和辅助类零件。工艺类零件指直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触的零件,包括工作零件、定位零件、卸料和顶出零件。辅助类零件指不直接参与完成工艺过程,也不和坯料有直接接触,只对模具完成工艺过程起保证作用,或对模具功能起完善作用的零件,包括导向零件、支承及夹持件、紧固件、标准件等。

主要工艺类零件和辅助类零件包括以下几类。

1)工作零件。包括凸模、凹模、凸凹模、刃口镶块等。

2)定位零件。包括定位销、定位板、导料板、导正销、挡料板、挡料销、限位块等。

3)压料、卸料和顶出零件。包括卸料板、顶料器、顶杆、压边圈、压料板、托板、废料刀等。

4)导向零件。包括导柱、导套、导板等。

5)支承及夹持零件。包括上下模板(座)、模柄、凸模固定板、凹模固定板、垫板、限位器等。

6)紧固件。包括螺钉、螺母、垫圈、销钉、弹簧等。(www.daowen.com)

7)缓冲零件。包括卸料弹簧、聚氨酯橡胶及氮气缸等。

8)安全零件及其他辅助零件。包括安全侧销、安全螺钉、工作限制器、存放限制器、上下料架、废料滑槽、起重棒及吊耳等。

2.汽车冲压模具制造

传统汽车模具制造方法是采用实体模型作为加工依据。实体模型具有直观、采集数据可靠、加工设备要求低等优点。工艺模型是利用主模型(反映零件表面轮廓、空间曲面及装配位置的标准样板)复制一个实体模型,并增加工艺补充部分而形成。以工艺模型为基准,采用仿形加工的方法,利用机械加工机床制造模具。由于工艺模型的型面都取自覆盖件的内表面,所以拉深模的凸模和压料圈可直接用工艺模型来仿形或数控仿形加工而成。拉深模的凹模加工,是按凸模的工艺模型反制一个凹的工艺模型,再按凹的工艺模型由计算机直接生成凹模的加工程序。

目前,汽车覆盖件冲模制造已经进入到计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)阶段,即将计算机技术、机械设计与制造技术有机结合,形成了计算机辅助设计与计算机辅助制造(CAD/CAM)这一新型技术。CAD/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术,它以计算机软件作为一种有效的辅助工具,使工程技术人员能借助计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。与传统制造方法相比,可以大大缩短模具制造周期,满足现代汽车产品频繁更新换代的要求。应用计算机建立覆盖件的数学模型,为汽车模具的计算机辅助设计与制造创造了条件,数学模型可以在计算机的屏幕上进行模拟装配、调整冲压方向,这是实体模型无法实现的。因此,采用数学模型加工模具代表了模具工业的发展方向。随着功能强大的专业软件和高效集成制造设备的出现,以三维造型为基础、基于并行工程(CE)的模具CAD/CAM技术正成为发展方向,它能实现面向制造和装配的设计,实现成形过程的模拟和数控加工过程的仿真,使设计、制造一体化。

现代汽车冲压模具先进制造技术包括:

1)高速铣削加工。

2)电火花铣削加工。

3)慢走丝线切割技术。

4)磨削及抛光加工技术。

5)数控测量。

6)模内攻螺纹技术。

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