修边模设计、翻边模设计-汽车覆盖件模具设计
汽车覆盖件模具设计
汽车覆盖件模具设计汽车覆盖件模具设计随着汽车的普及及用户的需求不断提高，汽车的外观设计已经成为了购买者选择汽车的重要因素。
而汽车的外观设计，很大程度上取决于汽车覆盖件的设计。
汽车覆盖件是汽车的外壳部件，包括车身、前后保险杠、侧板等车身部件。
因此，对于汽车企业而言，如何设计出漂亮、实用且符合工艺要求的汽车覆盖件，就显得格外重要。
汽车覆盖件的制造过程中，模具是关键的生产工具。
模具设计是汽车覆盖件制造的核心环节，设计水平的高低直接影响整个制造过程的质量和效率。
因此，汽车覆盖件模具设计成为整个汽车制造的重要方面。
汽车覆盖件模具设计需要考虑的因素非常多，除了机械性能、加工工艺、成本等因素外，更需要考虑的是外观设计。
在汽车的外观设计中，包括了构造设计和外貌设计两个方面。
而汽车覆盖件模具设计的基本原理则是在保证其正常使用功能的基础上，注重外观设计、材料分配、制造工艺的优化，全面提高模具的品质和寿命。
因此，汽车覆盖件模具设计需要考虑以下方面：1. 实用性汽车覆盖件是汽车外观设计的重要组成部分，因此模具的实用性要得到充分考虑。
模具应该具有良好的刚性和稳定性，能够保证汽车覆盖件的加工质量以及尺寸精度。
此外，模具的寿命也是一个重要考虑因素。
因此在制造模具的时候，应该选用高质量的材料，并且注重加工工艺的优化，从而提高汽车覆盖件模具的使用寿命。
2. 外观设计汽车覆盖件的外观设计非常重要，要求每一件覆盖件的外观必须具有美观、大方、时尚、科技感等要素。
因此，在模具设计过程中，必须考虑外观造型的合理性、美观性、线条流畅性等方面，使得汽车覆盖件能够具有良好的整体外观效果和吸引力。
3. 材料分配汽车覆盖件通常有内部支架和外部覆盖部分。
因此，在模具设计中，不仅需要考虑外观设计，也要注意材料的分配。
内部支架通常选用高强度、高刚度的材料，如钢板、铝板、碳纤维等，以保证汽车的安全性和稳定性。
而外部覆盖部分则需要采用质量轻、外表美观的材料，在模具设计中合理选用材料，可以有效提高工艺效率。
汽车覆盖件模具设计FL+RST
1基本上取一体方式,但材质不一致时,只在加工困难的部分采取局部镶块方式。
铸件形式堆焊形式镶块形式2 5——1 凸模1.边缘尺寸1)铸件2)镶块2.镶块部分台阶的分法镶块凸模的分块与凹模的分块线务必错开。
3 5——1 凸模1．通常情况2．不得让开凸模表面时1）用细状物按压面积少的物件外轮罩内轮罩门下梁支柱类4 5——1 凸模1)整形工序的退料板(内板时)2)要紧包含整形(凸点等)的加工,给冲压件施以很大的力时。
3)顶出器也不能让开时。
5 5——1 凸模通常情况内侧紧固面积不够时,也可在凸模外缘固定。
凸模外缘处的紧固面积不够时,有的时候用反方向固定。
但是,这样制造时很难, 故应尽避免。
6 5——2 凹模从成本上考虑希望采取整体方式,但当凹模与底板的材质不一致、或者考虑试制时的调整时,采取分块方式。
1）一体时2) 分块时7 5——2 凹模1.变薄拉深时1)以零件料外线分块2)R大的情况在R切点处分块。
(左图)通常考虑R≥5t的部分(但是,关于板厚薄的零件,由于离开凹模时有可能变形,故多数情况下不使用压弯的方法。
3)翻边直线部分少于2倍以上的料厚时，在R切点处分块。
2.压弯时如左图所示，以板弯曲点分块。
8 5——2 凹模1．座式2．实心式3．座+镶块式（安装座、固定座）9 5——2 凹模1.重量与长度的关系1)变薄翻边时原则上为小分块,重量为15～20kg2)压弯翻边时为大分块2.分块的方法·为使制造容易，转弯R都在直线部分分块。
a与R特别小的情况，在R的R切点邻近分块。
·翻边线弯曲时，尽可能在刃口切线方向分块。
最小同意60°。
·断面形状中a＜60°时，为避免尖角，如左图所示的分块。
10 5——2 凹模凹模的端点为尖角时，由于下列理由要加一富裕量。
1．成形2．铸件尺寸误差的汲取3．防止危险·翻边线的变化大，在1个方向上不能成形时，从2个方向成形。
汽车覆盖件模具设计
覆盖件冲压工艺方案制定又称工法设计，简称DL设计。工法图也称DL图。
覆盖件的主要冲压工序有： 落料、拉延、整形、修边、切断、翻边、冲孔等，其中最关键的工序是拉延
工序。绝大多数覆盖件通过拉延工序得到全部或部分形状。确定拉延工艺方案是 覆盖件冲压分析的第一步。
汽车覆盖件模具设计 ppt 课件
工艺分析的概念
绝大多数覆盖件由3到5套模具冲压得到，即3到5道冲压工序 ，以下是常见 的几种工序排布方案：
1、拉延（DR）→修边冲孔（TR+PI）→整形（RST） 2、拉延（DR） →修边冲孔（TR+PI） →整形（翻边）（RST）→整形 （侧整、侧修、侧修）（RST+CTR+CPI） 3、落料（BL）→拉延（DR） →修边冲孔（TR+PI） →整形）（RST） → 整形）（RST）
顶盖前横梁没有翻边，形状不复杂，不需要整形。其有两处翻孔，翻孔的工 艺应考虑为先冲孔再翻孔。综上所述，顶盖前横梁应有三道工序：拉延→修边冲 孔→翻孔。考虑到冲孔较多，如果在第二序修边时冲完所有的孔，模具设计有困 难，上模没有足够的空间来布置弹簧、导板、限位螺栓等，模具强度弱，所以应 移一部分孔到3/3工序。
中文 废料 基准侧 公差 CAD数据 刃口间隙 让空 冲压 粗加工 下模重量 上模重量 总重量 冲压方向 送料行程 双凸轮 水平凸轮
英文 UPPER DIE BASE MATCH FACE TRIM STEEL FL UP FL DOWN MATERIAL FINISH CONCAVE CONVEX DIE HEIGHT FEED LEVEL PUNCH RETAINER START POINT PART DRAWING CHECKING FIXTURE
汽车覆盖件模具设计与制造9
凸模
铸件类型 钢材镶块
……
Cr12MoV
合金铸铁
Cr12MoV T10A
合金铸铁 HT300
Cr12MoV T10A
……
Cr12MoV T10A
合金铸铁 7CrSiMnMoV
HT300 7CrSiMnMoV
……
T10A
HT300 HT250 ……
7CrSiMnMoV 7CrSiMnMoV
T10A
凹模
凹模的端点为尖角时，因为保证成形、调整铸件尺寸误差 要加一富裕量如图（b）。
翻边线的变化大，在1个方向上不能成形时，从2个方向成 形。分为2个工序时，应避免急剧变化的部分外凸变形， 如图（c）。
a
b
c
斜面很陡时，板料容易发生偏移，应先成形比较陡的倾斜 部，从A 到B 逐渐进入（前端进入量A最大），如图（a）。
t≤1.2m
中批生产 总计35万台以上 月产3500台以上
t>2.5mm
1.2mm<t≤2.5m m
t≤1.2m
中小批量生产 总计20万台以上 月产2000台以上
t>2.5mm
1.2mm<t≤2.5m m
t≤1.2m
小批生产 总计15万台以下 月产1500台以下
t>2.5mm
1.2mm<t≤2.5m m
铸件类型 钢材镶块
……
Cr12MoV
……
Cr12MoV T10A
铸CH-1
Cr12MoV T10A
2．翻边方向的确定
翻边曲线的法线与翻边方向构成的角度越大，翻边变形也越 困难，因此，通常应取翻边方向与毛坯两端切线构成的角 度相同如图的N方向，而不用两端点连线AB的垂直方向 M
基于UG的汽车覆盖件模具设计
四、拉延模、修边模、翻边模设计
⑶非标准冲孔凸模设计：
根据凸模结构的不同分为闭合式非标准冲孔凸模和凸台式非标准冲孔凸模
闭合式
凸台式
四、拉延模、修边模、翻边模设计
3、翻边模
根据翻边的冲压方向不同，翻边模可分为垂直翻 边模和水平翻边模两大类。水平翻边(含倾斜翻边) 则需要斜楔结构完成翻边成形工作
五、个人总结
倒装采用单动压力机
四、拉延模、修边模、翻边模设计
1.拉延模设计
根据上述设计思想，首先建立拉延模装配体，然后分3 步分别完成凸模设计、凹模设计和压料圈设计。
⑴新建装配体
包括建立装配关系，指定基准平面、基准轴，
模面、料厚、模具尺寸等，为下面的模具设计做准备。
⑵凸模设计
步骤如下: ①将WAVE过来的凸模轮廓线投影到 WAVE的基准面上，并拉伸足够距离。 ②用WAVE过来的数模面修剪上一步拉 伸出得到的实体，获得凸模的工作部分 型面
三、模具总体设计
⑴装配设计方法： 自底向上：由最底层的零件开始展开装 配，并逐级向上进行装配建模. 自顶向下：总体设计→部件设计→零件 设计 ⑵模具装配尺寸关系 主要是凸模、凹模、压边圈之前的配合 ⑶UG WAVE技术
四、拉延模、修边模、翻边模设计
1.拉延模设计
拉延模有正装和倒装两种形式
正装采用双动压力机
四、拉延模、修边模、翻边模设计
⑷压料圈设计 ①提取下模的长度、宽度，计算压料圈到数 模面的最小距离，接着程序给出参考值，让用 户输入参数，程序按照获得的长度、宽度和提 供的高度，拉伸得到压料圈。 ②将WAVE过来的冲压板料轮廓线投影到压料 圈基准面上，拉伸一定距离。 ③将WAVE过来的凸模轮廓线投影到压料圈基 准面上，向外offset一定距离，然后拉伸足够 高并布尔减压料圈，得到压料圈的型面部分。 ④将压料圈轮廓线下移一定距离，留足空刀 量，用下移的凸模轮廓线作引导线，用给定参 数自动生成截面线，扫描得到的实体与本体进 行布尔差运算。
汽车覆盖件模具的设计
汽车覆盖件模具的设计汽车覆盖件模具的设计是汽车制造行业中的重要环节之一，它直接影响着汽车的外观、质量和安全性能。
合理的模具设计能够提高汽车覆盖件的加工精度和工作效率，降低生产成本，同时还能够保证汽车的安全性和耐用性。
本文将从三个方面探讨汽车覆盖件模具的设计原则、设计流程和设计要点。
一、汽车覆盖件模具设计的原则1、合理性原则设计要以降低成本、提高质量和效率为目的，模具各部分应按照功能和制造工艺的要求进行选型、配置和调配，模具结构应简洁明了，具有一定的通用性，以增强设计的可操作性和适应性。
2、稳定性原则模具在工作过程中需要承受巨大的压力和磨损，设计者应该保证模具的结构稳定，各部分之间紧密配合，这样可以避免配件松动或变形，影响模具的使用寿命，同时还可以保证模具制造的精度和一致性。
3、先进性原则模具设计要紧跟时代发展的趋势，采用现代化的设计思想和技术手段，例如使用CAD/CAM软件、结构分析软件等工具，以提高设计效率和精度，使模具可以适应不断变化和升级的汽车制造工艺和技术要求。
二、汽车覆盖件模具的设计流程汽车覆盖件模具设计流程包括以下几个环节：1、分析和调研在进行模具设计之前，需要对汽车外观和结构进行分析和调研，掌握汽车覆盖件的尺寸、形状、强度等特点，了解生产工艺和使用要求等相关信息，以便为模具设计提供精确、详尽的基础数据。
2、方案确定依据分析和调研的结果，设计师可以确定适合的模具设计方案，包括基础结构、操作方式、安全措施等方面的内容，方案要充分考虑可操作性、生产效率、成本等各种因素，并与客户进行沟通和协商。
3、3D设计在确定方案后，设计师可以使用CAD软件制作三维模型，对模具的各个部分进行设计和修正，以达到尽可能精确和合理的效果，同时还可以使用其他辅助工具对模具的结构进行分析和模拟，以验证设计的正确性和可行性。
4、工艺设计设计师需要根据模具结构和客户要求，制定生产工艺和加工方案，确定加工工序、工艺参数、质量控制标准等，以保证模具加工的精度和一致性。
汽车覆盖件成开工艺及模具设计方案
3
6.1.2覆盖件的成形特点
1.成形工序多：拉深为关键工序； 2.拉深是复合成形 ：常采用一次拉深； 3.拉深时变形不均匀：工艺补充、拉深筋； 4.大而稳定的压边力：双动压床； 5.高强度、高质量、抗腐蚀的钢板； 6. 覆盖件图样和主模型为依据。
4
6.1.3覆盖件的成形分类
汽车覆盖件的冲压成形分类以零件上易破裂或起皱 部位材料的主要变形方式为依据,并根据成形零件的外形 特征、变形量大小、变形特点以及对材料性能的不同要求
13
图6.1.5 拉深深度与拉深方向
14
a)
b)
c)
d)
图 6.1.6 凸模开始拉深时与拉深毛坯的接触状态示意图
15
2.修边方向的确定及修边形式 (1)修边方向的确定 所谓修边就是将拉深件修边线以外的部分切掉。 理想的修边方向: 是修边刃口的运动方向和修边表面垂直。 (2)修边形式
修边形式可分为垂直修边、水平修边和倾斜修边三种，
③当拉深件的法兰面为复杂曲面形状时，还可以在法 兰面上标注上凸、凹模和压料圈型面按工艺模型仿制、配 研的技术要求。
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6.2.3 拉深、修边和翻边工序间的关系
覆盖件成形各工序间不是相互独立而是相互关联的， 在确定覆盖件冲压方向和加工艺补充部分时，还要考虑修 边、翻边时工序件的定位和各工序件的其它相互关系等问 题。
致局部大的胀形变形而开裂。 位置: 开裂主要发生在圆角部位，开裂部位的厚度变薄很大如
凸模与坯料的接触面积过小、拉深阻力过大等都有可能导致 材料局部胀形变形过大而开裂 。
防裂措施： 为了防止开裂，应从覆盖件的结构、成形工艺以及模具设 计多方面采取相应的措施。
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(1) 覆盖件的结构上，可采取的措施有： 各圆角半径最好大一些、曲面形状在拉深方向的实际深度 应浅一些、各处深度均匀一些、形状尽量简单且变化尽量平缓 一些等。 (2)拉深工艺方面，可采取的主要措施有： 拉深方向尽量使凸模与坯料的接触面积大、合理的压料面 形状和压边力使压料面各部位阻力均匀适度、降低拉延深度、 开工艺孔和工艺切口等 （如图6.1.3）。 (3)模具设计上 可采取设计合理的拉深筋、采用较大的模具圆角、使凸模 与凹模间隙合理等措施。
汽车覆盖件翻边整形模结构设计规范
口 耐 磨 性 要 求 较 高 的 制 件 可 用 于 制 作 凸 、凹 模 。 竖装式 若制件仅局部变形大，可采用局部镶块。竖装式
镶块式 （锻件）
多用于纵向几何形状变化较大或翻边较深的制 件。横装式多用于较平坦而轮廓形状较大的制 件 。 竖 装 式 常 用 于 制 作 外 覆 盖 件 模 具 的 凸 模 ，横
（4）斜面翻边时，应使端部先翻边，即 A > B ，且 A 缓慢化至 B（见图 7c 所示）。
翻边凹模刃部剖面相关尺寸见图 7a 所示，通常 情况下 h1 = 3 + R 。翻边凹模刃部 R 的确定：当料厚 < 1 . 2mm 时 ， R = 3mm； 当 料 厚 ≥ 1 . 4mm 时 ， R = 5mm。
图 4 凸、凹模结构
图 3 双浮动压料板模具结构 1. 下模座 2. 凹模镶块 3. 上压料板(凸模) 4. 上模座 5. 凹模镶块 6. 下压料板(凸模)
先上翻边时，上压料板初始弹压力 + 上、下压 料板重量 = 下压料板下死点压力。
先下翻边时，下压料板初始弹压力 = 上、下压 料板重量 + 上压料板下死点压力。
（3）双浮动压料板模具结构（见图 3 所示）。图 3 模具用于制件上、下翻边（整形）。上、下模均有压
—————————————————————— 作 者 简 介 ：胡 芳 鸽（1978 - ），女 ，陕 西 宝 鸡 人 ，助 工 ，从 事 汽 车 模 具 设 计 和 冲 压 工 艺 设 计 工 作 ，地 址 ：广 州 市 黄 埔 区 广 本 路 1 号 广 州 本 田 汽 车 有 限 公 司 机 械 模 具 科 。 电 话 ：13316205070 收 稿 日 期 ：2004 - 12 - 01
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第八讲 修边模设计、翻边模设计
二、斜楔滑块的结构尺寸
• 基本结构尺寸 斜锲角度与形成之间的关系 斜锲滑块基本结构尺寸
• 斜锲滑块组合零件的形状 滑块 传动器 后挡块
第八讲 修边模设计、翻边模设计
斜锲滑块角度行程示意图
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
补充：DL图简介
第五章 翻边模设计
§5.1 翻边的基本概念 §5.2 翻边模分类 §5.3 翻边模的扩张结构与缩小结构 §5.4 翻边凹模镶块的交接 §5.5 翻边模结构设计示例
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
复位弹簧安装在滑块下面（暗簧）
第八讲 修边模设计、翻边模设计
复位弹簧装在凸模和滑块之间
第八讲 修边模设计、翻边模设计
用气动元件代替弹簧复位
第八讲 修边模设计、翻边模设计
滑块被强制复位的结构
第八讲 修边模设计、翻边模设计
刚性复位结构
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
拉延
翻边 翻边
拉延 外援拉延，内缘翻边
第八讲 修边模设计、翻边 B段：凹曲线翻边 C段：弯曲
第八讲 修边模设计、翻边模设计
变形特点和变形极限
1.弯曲变形性质： 变形区集中在弯曲圆角处，板后方向中性层以内受
压，中性层以外受拉，变形程度主要取决于弯曲半径的 大小。
水平翻边。
第八讲 修边模设计、翻边模设计
翻边
平腹板直线翻边
平腹板凸曲线翻边
第八讲 修边模设计、翻边模设计
翻边
平腹板凹曲线翻边
凸腹板翻边
第八讲 修边模设计、翻边模设计
翻边
凹腹板翻边
第八讲 修边模设计、翻边模设计
翻边
窗口翻边
凸凹曲线翻边
第八讲 修边模设计、翻边模设计
二、翻边变形性质及翻边极限
弯曲
按斜楔滑块运动方向和倾斜角度，斜楔滑块有以下三 种形式：
• 水平斜楔 • 正向倾斜斜楔 • 反向倾斜斜楔 按斜楔的安装位置分，斜楔滑块有以下两种形式： • 上模滑动斜楔 • 下模滑动斜楔
第八讲 修边模设计、翻边模设计
水平运动斜楔滑块装置
斜楔角
第八讲 修边模设计、翻边模设计
正向倾斜斜楔滑块装置
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
§5.1 翻边的基本概念
• 翻边工艺：将半成品工 件的一部分材料相对于 另一部分材料发生翻转 的冲压工艺。
• 根据翻边的冲压方向不 同，翻边模可分为： 垂直翻边；
一、翻边件的形状特点 1.平腹板直线翻边 2.平腹板凸曲线翻边 3.平腹板凹曲线翻边 4.凸腹板翻边 5.凹腹板翻边 6.封闭状窗口翻边
第八讲 修边模设计、翻边模设计
滑块的复位方式
• 单向斜锲滑块复位结构
复位弹簧安装在后挡块外侧 复位弹簧安装在滑块下面（暗簧） 复位弹簧装在凸模和滑块之间 用气动元件代替弹簧复位
• 双向斜锲滑块复位结构
滑块被强制复位的结构 刚性复位结构
第八讲 修边模设计、翻边模设计
复位弹簧安装在后挡块外侧
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
废料刀布置 （1）为了使废料容易落料下，废料刀的刃口开口角
通常取10°，且应顺向布置，如图所示。
修边线上有凸起部分时，为了防止废料卡住， 要在凸起部位配置切刀。
第八讲 修边模设计、翻边模设计
（2）为了使废料容易落下，废料刀的垂直壁应尽量避免相对 布置。当不得不相对布置时，可改变刃口角度，如图所示。
第八讲 修边模设计、翻边模设计
修边模设计、翻边模设计-汽 车覆盖件模具设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
今日安排
温故知新 修边模中的斜楔滑块机构 补充：DL图
今日新授 斜楔滑块机构的作用力 滑块复位机构 第五章 翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第四节 斜楔滑块
第八讲 修边模设计、翻边模设计 1．DL图中的通用符号
x
Y
Z
CAM
a 基准点
b 冲模中心线
c 斜楔方向 d 送料方向
e 冲压方向 f 工序顺序
g 基准线
DL图简介
第八讲 修边模设计、翻边模设计 3．DL图实例: 后底板中横梁托板
1 拉延 2 修边冲孔 3 吊楔修边冲孔 4 翻边
第八讲 修边模设计、翻边模设计
DL图（DIE LAYOUT）又称冲压工艺过程图，是指对 某汽车覆盖件产品的形状尺寸进行科学分析后，制订出 最合理的冲压工艺方案，并对各工序模具设计提出具体 要求的模具布置图。
1．DL图中的通用符号
2．DL图的组成 a) 工序简图 b) 模具布置图 c) 附注
3．DL图实例
PRESS
FEED
DL图简介
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第七节 滑块的复位力和复位方式
• 复位力的计算
• 滑块的复位方式
第八讲 修边模设计、翻边模设计
水平方向运动滑块复位受力状态
第八讲 修边模设计、翻边模设计
滑块向上倾斜复位受力状态
第八讲 修边模设计、翻边模设计
滑块向下倾斜复位受力状态
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第五节 修边镶块的交接 • 一、交接状态
第八讲 修边模设计、翻边模设计
二、交接状态的斜楔结构
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第六节 滑块的作用力
水平运动滑块的受力状态图
第八讲 修边模设计、翻边模设计
倾斜运动滑块的受力状态图
变形极限用最小弯曲半径表示。 2.纯翻边变形性质：
圆孔翻边的变形区主要在翻边展开孔d0和翻边轮廓 孔型之间的环形毛料上，翻边时d0逐渐变大，边缘拉伸 量最大，主要成形危险是发生裂口。
3.凹曲线翻边变形程度
第八讲 修边模设计、翻边模设计
4.凸曲线翻边 变形程度
第八讲 修边模设计、翻边模设计
第八讲 修边模设计、翻边模设计