汽車覆蓋件模具設計分析

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摘要：隨著汽車工業發展速度的不斷提升，我國在汽車覆蓋件模具設計領域實現了較為長足的進步，UG軟件在該設計中的廣泛應用便是其最直觀的體現。因此，論述了汽車覆蓋件模具總體設計、汽車覆蓋件拉延模設計和智能標準庫件模板技術。

關鍵詞：UG;汽車覆蓋件;拉延模

受汽車保有量長期處于世界第一的影響，近年來我國汽車工業已經成為國民經濟的支柱性產業之一，國內汽車的更新換代速度也大大加快。這便對汽車覆蓋件模具設計提出了更高的要求，為了保證相關設計較好地滿足該要求，本文就UG下汽車覆蓋件模具設計展開具體研究。

1汽車覆蓋件模具總體設計

1.1汽車覆蓋件模具的分類。汽車覆蓋件可以細分為拉延模、修邊模、翻邊模三類，其中拉延模存在正裝與倒裝兩種形式，它是我國汽車工業中生產合格覆蓋件的最主要設備。拉延模適用于平板狀毛坯零件的拉延成型；修邊模往往兼沖孔，用于拉延件工藝補充、壓料凸緣的多余料切除，這屬于其主要功能；翻邊模分為垂直與水平翻邊模兩類，后者需要得到斜楔結構的支持，將半成品工件一部分材料相對另一部分材料翻轉，是該模具的主要功能。1.2裝配設計方法。汽車覆蓋件模具本質上屬于一種具有特定功能的機械部件，而其功能的實現則需要與凸模、壓料圈等零部件開展互動。借助UG軟件的作用，汽車覆蓋件模具的裝配設計便能夠得到UGWAVE的支持。在具體的裝配設計中，存在模仿實際機器、模仿產品開發過程兩種裝配設計方法，前者適用于有充足基礎的系列產品設計，其被稱作“自底向上”的設計方法，后者則適用于創新性設計，其也被稱作“自頂向下”的設計方法。一般來說，“自頂向下”的設計方法基本應用步驟為：“裝配規劃→部件級設計與裝配→零件級設計→零部件的引用→生成工程圖”。值得注意的是，在應用UG軟件的汽車覆蓋件模具總體設計中，這一設計還需要考慮模具裝配尺寸關系，這里的尺寸更多地是指模具工作部件在內部關系、形狀等方面存在的差別，例如，凸模工作面的單動拉延模中的凸模、凹模、壓料圈在數值尺寸上便受到“上模到基準面距離+下模到基準面距離=閉合高度”的約束[1]。

2汽車覆蓋件拉延模設計

結合上文關于汽車覆蓋件模具總體設計的分析，本文將結合UG軟件對汽車覆蓋件中最為重要的拉延模設計進行詳細論述，這一論述將主要圍繞新建裝配體、凸模設計、凹模設計、壓料圈設計四部分展開。2.1新建裝配體。在應用UG軟件進行裝配體新建時，這一環節可以細分為新建拉延模裝配文件、建立基準平面和基準軸、裝配工藝數模、新建裝配體、指定料厚及數模面共五部分，無論是輸入模具閉合高度、下模座高度、壓料圈到基準面距離等基本函數，還是建立X軸、Y軸，均屬于這一環節的基本內容，圖1對新建裝配體進行了直觀展示。2.2凸模設計。應用UG軟件開展的汽車覆蓋件拉延模凸模設計可以細分為四部分。一是應用project、extrude。使用UG軟件中的UGWAVE技術將凸模輪廓投影線投影到WAVE基準面，并將該投影進行適當拉伸。二是應用trim。使用UGWAVE技術下達數模面修剪剛剛提到的投影，由此即可獲得所設計凸模的工作部分型面。三是應用sweep。通過UG軟件中的掃描開展布爾差運算，運算的開展需要在凸模輪廓線下移、生成截面線后開展。四是應用產品邊界。應用UGWAVE技術支持形成的產品邊界，由此即可完成模座的設計[2]。2.3凹模設計。應用UG軟件開展的汽車覆蓋件拉延模凹模設計可以細分為三部分。一是應用project、extrude。使用UGWAVE技術投影沖壓板料并做好拉伸。二是完成模座設計。模座設計的實現需要通過UG軟件給出模座長度和寬度參考值，設計者輸入過度后模座的相關數值，其會自動進行調整。三是凹模的工作部分型面設計。應用UG軟件開展上偏置料厚、模面修剪，即可完成凹模的工作部分型面設計。2.4壓料圈設計。壓料圈設計可以細分為四部分。一是計算模面數據。通過UG軟件實現下模的長度與寬度提取即可進行壓料圈到數模面最小距離的計算，從而給出參考值，這樣便能夠真正通過拉伸獲得壓料圈。二是應用project、extrude。在UGWAVE技術支持下開展投影與拉伸。三是壓料圈型面部分設計。應用UGWAVE技術投影輪廓線并向上偏置、開展拉伸，即可得到型面。四是開展布爾差運算。在UG軟件中下移壓料圈輪廓線并由此生成截面線，即可最終在掃描的支持下開展布爾差運算[3]。

3智能標準庫件模板技術

近年來，我國汽車工業發展速度較快，這便使得標準件、非標常用件在汽車制造中的應用極為廣泛。這類部件沒有必要從頭開始建模，只需應用智能標準庫件模板技術，人們便可以實現具體建模中的參數直接調用，這大大提升了汽車覆蓋件模具設計的效率，而這一技術同樣屬于UG軟件的范疇。3.1標準件庫的建立。模柄、螺栓、螺釘等均屬于典型的汽車覆蓋件標準件，而通過建立標準件庫，人們便能夠實現相關數據的快速提取，UG軟件支持下汽車覆蓋件模具設計的效率與質量將會大大提升。標準件庫的建立涉及應用UG軟件的標準件模具設計，這類模具設計需要實現相同形狀、不同規格的標準件模具建模。3.2模塊的正確劃分。為了真正實現總體模塊的智能化汽車覆蓋件模具設計，人們必須重視模塊的劃分。這一劃分需要圍繞兩個關鍵點展開，即模具整體結構與單元結構的聯系、劃分是否有利于實現智能化模具設計。結合兩個關鍵點，人們便可以將模塊劃分為上模和下模，或模架模塊和專用型模塊，前者主要以結構作為劃分標準，后者的劃分則從智能化角度出發。3.3知識庫的實現。知識庫的建立主要是為了賦予標準件庫計算和推理能力，其具體建立步驟如下。首先，滿足要素。知識庫的建立必須滿足獲取知識、表示知識、運用知識三方面建立要素，其中獲取知識的途徑主要為文獻、專家分析以及網絡數據，表示知識則可以通過實例、產生式規則進行表示，而知識運用則需要結合管理、搜索、維護等具體方法。其次，掌握專家經驗。應用UG軟件開展汽車覆蓋件模具設計的方法繁多，國家、行業乃至具體企業也存在多種規則，知識庫的建立必須設法抓住該領域的重點，而結合理論與實踐結合較為緊密的專家思想，即可增強知識庫的實際指導性。最后，研究標準件庫。標準件庫的研究需要緊密結合UG軟件功能，做好模具設計相關知識點的分析，實現模具設計與結構知識的結合。3.4標準庫件的框架。從初始化模塊出發，人們可以構建結構單元庫與領域規則庫，從標準件信息管理模塊出發，人們可以建立設計實例庫、結構特征庫、領域規則庫。在這一過程中，人們要結合模具功能導向，同時重視模具總體功能與單元子功能的聯系。

4結語

基于UG下的汽車覆蓋件模具設計直接關系我國汽車工業的發展，因此，本文著重分析了其裝配設計方法、凸模設計和知識庫的實現等。該研究具有一定的實踐價值，可以指導相關領域的理論研究和實踐探索。

參考文獻

[1]王晟.以UG為基礎的汽車覆蓋件模具的設計[J].現代制造技術與裝備，2017，（6）：46-47.

[2]覃存君.基于UG的腳本驅動技術在汽車覆蓋件模具設計中的應用[J].汽車零部件，2017，（5）：8-12.

[3]田義.汽車覆蓋件模具設計[J].科技展望，2016，26（24）：190.

作者:魏永星 單位:山西北方機械制造有限責任公司