汽车覆盖件及模具设计

摘要：随着经济水平的提高，汽车制造业得到了迅速的发展。模具工业成为汽车产品开发与大批量生产的重要组成部分。而覆盖件模具也成为汽车模具中举足轻重的部分。

关键词：汽车覆盖件；模具设计；

   汽车覆盖件是指构成汽车车身或驾驶室、覆盖发动机和底盘的薄金属板料制成的异形体表面和内部零件。按功能和部位可分为外部覆盖件、内部覆盖件和骨架类覆盖件三类。汽车覆盖件既是外观装饰性的零件，又是封闭薄壳状的受力零件。覆盖件表面上任何微小的缺陷都会在涂漆后引起光线的漫反射而损坏外形的美观，因此覆盖件表面不允许有波纹、皱折、边缘拉痕和其他破坏表面美感的缺陷。欧、美、日等发达国家生产的A级表面精度的汽车覆盖件有引擎盖板，车顶盖，左、右车侧围，前、后车门，前、后、左、右翼子板，行礼箱盖板，发动机前支撑板，发动机前裙板，前围上盖板，后围板，后围上盖板，前裙板，前框架，前翼子板，车轮挡泥板、后翼子板、后围板、行李仓盖，后围上盖板、顶盖、前围侧板、前围板、前围上盖板、前挡泥板、发动机罩。覆盖件的制造是汽车车身制造的关键环节。

   正因为覆盖件的制造是汽车车身制造的关键环节，因此汽车覆盖件的模具设计显得十分重要。

   汽车覆盖件模具设计的意义：汽车覆盖件模具是汽车模具中重要组成部分之一，它生产和制造的质量直接影响着汽车的后续生产，同时也是汽车个性化和升级换代的重要保证。因此，怎样有效的提高汽车覆盖件模具的生产效率成了一项具有重要意义的工作。

   汽车覆盖件模具设计的一般过程：根据生产厂家的需求进行模具概念设计分析；对模具的工艺的分析画出工艺图纸；根据工艺图纸进行模具结构造型设计；将CAD/CAM转为NC代码，为数控加工做准备等。

   根据汽车覆盖件模具设计的经验和规则，在UG平台上将模板技术和参数化方法应用于汽车覆盖件模具的设计中，能够大大地缩短传统覆盖件模具设计的周期，达到快速响应制造。模板是将一个事物的结构按照其内在的规律予以固定化、标准化的结果，它是结构标准化的具体体现。参数化模板技术利用帜D设计的参数化技术，将模板的尺寸进行全关联，用主要参数来对其他参数进行驱动。参数化模板技术的应用必须建立在特征建模的基础之上。在此以UG为开发平台，运用UG完善的参数化机制和强大的CAD功能进行特征建模，尤其UG所提供的装配功能和WAvE技术使参数化模板技术具有更广泛的适应性和更强大的生命力。

   汽车覆盖件冲压成形是一个几何非线性和复杂工艺条件的大变形力学问题在汽车覆盖件中不同程度地存在系列化的问题，虽然汽车型号各不相同，但对各种型号汽车的车身、车门等覆盖件而言，均具有几何拓扑结构相同或相似的特征。只是由于曲面形状不同，覆盖件模具设计人员常因不同的曲面形状而重复进行设计。首先用成组技术对汽车覆盖件进行分类，例如可分成车门类、发动机盖类等，然后分别创建各类覆盖件典型结构拉延模的参数化数模。需要说明的是，不能用车门类覆盖件模具来生成发动机盖类的拉延模，因为它们之间的几何拓扑结构相差太大。通过参数化设计，可建立覆盖件与拉延模之间的关联改变关系，缩短产品的设计周期。一般而言，模具零件的标准化、参数化，拉延模设计的规范化、智能化和模具结构的典型化、通用化是模具CAD/CAE/CAM一体化的关键。

   汽车覆盖件模具设计发展趋势：

   1.数学模型  从汽车车身设计开始，建立全车的数学模型，用以代替实体主模型。数学模型是覆盖件模具实现CAD/CAM技术的基础。在新的一体化汽车车身设计和制造过程中，从产品设计、工程图纸绘制、结构分析，到冲模设计、模具型面的数控加工都围绕数学模型展开。

   2.CAD技术  覆盖件冲模的CAD技术是以产品的数学模型作为依据进行的。它除了使用具有较大数据处理能力的大型计算机或工作站，还需要有各种功能的软件进行支援。

   3.CAT技术  计算机辅助测量（CAT）使用三坐标测量机，可以彻底改变现有的测量手段，使模具制造处于可靠的监控状态。

   4.FMC技术  实型铸造技术（FMC）能够提供高质量的模具毛坯，铸造余量8-12mm，数控加工时粗铣和精铣各一次，就可以达到规定要求。

   5.模具CIMS管理  模具的CIMS管理包括信息管理、技术管理、物流和经营管理等许多系统。企业从订货到交付的全过程都实现电脑化管理。CIMS可使模具企业面貌发生根本性变化。

    参考文献：

1.《汽车覆盖件模具设计与制造》

2.《汽车覆盖件冲压成型技术》

3.《汽车制造工艺基础》

                                            K模具ZB074               

                                             240075912

                                               周洁