汽车覆盖件模具DL图设计法.pdf

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1、 e ， 二 适应 当代汽 车工业发展模具设计 制造新 的工 艺漉程 。 关键词： 攥具 D L围 设计法 ： 譬 卓 一r 一 1 1 01 在生产准备过程中， 准确 快速地完成模具设计、J 计、 制造 调试而带来的各种弊病 D L图设计法体现 制造及调试 出合格的车身覆盖件产品， 除了加工设备 了系统设计思想 ， 它把现代高抖技手段应用到车身爱 和制造手段外， 汽车覆盖件( 冲压件) 的工艺设计、 模具 盖件产品冲压工艺的制订及模具结构 的设计 并用计 设计 是 否科学 合理是非 常重 要的 ， 它 不但影 响 汽车身 算机 进行 分析筛选 ， 从中选 出最 先进 的冲压工 艺方 案 覆盖

2、件的质量及换型速度， 乃至影响到汽车车身冲压 和最合理的模具结构 米指导模具设计及制造， 从而大 生产和汽车成 本。 大提 高了模具设计 、 制造 、 调 试的质量 。 一 、原模 具 生 产I 艺流 程 1 我厂原模具生产工艺流程如图 1所示。 2 原模具生 产工 艺 中存在的主要 问题 用传统 的模 具生产 工 艺 流 程制 造 冲模 主 要 存 在 以下 几 个 问题 ： 一 是对汽车 车身产品的 工 艺性分 析和冲压工 艺 性 分析 不够 二 是 对模 具结构 分析不够 三是 缺少结合模 具结构 概念 对车身产品进 行深 入分 析后的详细具 体的冲压 工 艺 方 案设 计 总 布 置

3、图 四是 由上述 3项 问 图 l 原 模具生产工 艺流程 题所带来的结果： ( 1 ) 由于产品的过剩质量， 造成不必 要的工 装浪费 提高了汽车产 品的成 本 。( 2 ) 在模 具设 计、 制造、 调试过程中， 暴露了冲压工艺问题， 为挽救模 具必须更改模具设计， 修改模具制造以及为使现有模 具 不致报废 ， 不得不在现有 的不 科学 、 不 合理 的冲压工 艺状况下 增加i 申压工序， 维持这种不合理的冲压工艺 继 续下 去 ， 而 延误 了模 具制 造周 期 ， 造成 模具 工 装 浪 费， 冲压产品成本提高， 最终影响了汽车成本。 练上所述， 对于复杂的车身产品， 如果仍然沿用传

4、统的模具制造流程， 这无疑将造成大量的冲压工艺问 题 流入到模具制造 、 调试 中击 ， 以致于 弓 起大量 的模具 修改、 返工 或增 加不必要 的冲 压工 序 ， 而延误 了汽车 换 型改造速度 影响该汽车产品在市场中的竞争。 二、 汽车覆盖件模具 D L图设计法 D L 图设计 法 即冲 压工 艺过 程 图法 ， 是 指 对某 汽 车覆盖件产品的形状、 尺寸进行抖学分析后， 制订出最 合理 的冲压 工艺方 案 ， 并对各 工序模具设 计提 出 总布 置 的一种先进方法 。 它改变 了传统 的单工序各 自设计 、 制 造、 调试 的 生产方 式 ， 避 免 了 由于各单 工 序各 自设 6

5、 三 、 采 用 DL 圉设 计 法的 生产I 艺流 程 模具采用 D L图设计 法的工艺流程 见图 2 。 图 2 用 D L图设计 法的模具生 产工艺 流程 采用 D L 图设 计法 的模具 生 产工艺 流程 为 首先 根据 产 品图及产品 冲压工 艺设计 ， 进行详 细的 车身产 品工艺性分析 ， 在满足产品使 用的前提下 对 过剩的质 量要求， 应及时反馈给产品设计部门， 与他们共同分 析、 研究， 力争把产品完善到最简单、 最合理的工艺要 求， 减少不必要的工装投入 。其次， 利用计算机进行车 身产品的冲压工艺性分析 如该车身产品在塑性加工 范围内精度能否保证 产品压弯成形的角部是否

6、多料 易起皱 哪些地方需要 二次成形 或整形 压弯成形角 R 是否 适当等等 必须进 行 图面形状 的分 析探 讨和尺 寸 公差 的分析研 究 ， 在 充分理解 、 把握产品使 用性 能要 求 的前提下， 考虑用户使用和维修， 利用塑性加工原理、 冲压工艺知识和模具设计结构的有关知识 ， 运 用 D L 图设 计法 ， 设计 DL图 。在设 计 DL图过 程中 ， 应发现 其不足之处， 进行必要的修正 。例如， 冲压工艺顺序是 否合理， 各道工序内容能否实现， 沿冲压方向冲制斜面 机械工 艺师 ) 1 9 9 7 4 星 一 维普资讯 http:/ 的孔是 否符合冲孔 凸模 的强 度要求等 。

7、对用户 所设 计 的不舍理、 难 以实现的冲压工艺方案， 及 时向用户反 馈 ， 共 同分析研究 ， 制定 出保证汽 车覆盖件合格产 品最 科学 、 最合 理 、 晕 经济 的冲 压工艺方 案 ， 探求 满足用 户 要求的各工序模具结构， 并明确各工序之间的相互关 系 ， 同时把 各工序模 具设计 的基本 要求 和工 艺要求 在 D L图上 具体化 最终设计 出该产 品模 具的 D L图。 然后 ， 模具按 照 D L图的基本 要求设计模 具 ， 数 控 编 程和模型 人员按照 D L图和模 具 图进 行数控编程 和 模 型制造 ， 最后 按 照 D L图 和模具 图要 求进行 机械 加 工和

8、模具 装配 调试 ， 最终 调试 出合格 的冲压产品 。 四 、 D L 固设 计法 应 用 实侧 图 3所 示为厢式 车后翻 门应 用 D L图设计法 的实 例 ， 由于图面较大 ， 本文仅 列举 丁后 翻门的 D L图 中局 部 cc视 图 。 五、 新I艺流程的经济指标和技术效果 目前 ， 我 厂开 发 研 究的 DL图技 术 ， 应用 到 轻 型 车 、 1 5 0 1 平头 车、 小红旗 沈 阳金杯 汽车 和抡辽面包 车 上 达到了以下经济指标和技术效果 1 由于开发应用 D L图技术 ， 并以此为 手段 ， 对 汽 车覆 盖件产 品进 行 充分 的分 析 、 研 究 、 探讨 ，

9、发 现工 艺 性不合理 的产 品 ， 及 时与汽 车产 品部 门沟通 反馈 ， 克 服 不舍理的产品问题 ， 促进汽车车身设计质量的提高。 2 应用 D L 图技术 ， 可 以对汽 车覆 盖 件产 品的 冲 压工艺进行 充分 的分析 ， 制订 出合理 的冲 压工 艺方案 ， 使汽 车覆 盖件产品的冲压工 艺设 计更科学 更合理 。 缩 短模具制造 周期 ， 降低 了模具 工装费用 。 仅此项每年 可 节约费用近百 万元 。 图 3 3 应用 D L图技 术 ， 节 省 丁设计工 时 ， 避 免丁模具 设计过 程中 由于产 品设计 问题 和工 艺方案 而引 起的 模具设计工作的反复和相互推委 缩

10、短丁设计周期。 4 应用 D L图技术 可以系统地垒 方位地指 导模具 设计 ， 制造 、 调试 整个生产管 理过 程 ， 克 服 丁模 具单 工 序独 自加工 造成 各工序 之间不衔 接 ， 而 在生产 中易发 生不必要 的返工和废 品等问题 。 5 应用 D L图技术 大大方便 丁模具维修 节省丁 维修时间 。 国勘冲露寓橱鏖避弼骥壁 苏州市科技咨询服务中 tL ( 2 1 5 0 0 2 ) 杨敏君 作者曾为某厂设计一种带料高精度送料装置 ， 克 服了输送带料惯性和零件制造误差的影响 达到了产 品的质量要求 ， 经长期使用 ， 效果很好 。 自动冲床高精度输送带料的装置如下图所示。 一

11、对送料摩擦轮 1 O和 1 6 ， 前端装着一对齿轮 1 5 和棘轮 1 4 。 齿轮 1 5的分度圆与摩擦轮 1 o 和 1 6的外径 相同， 棘轮 1 4齿距根据送料所需长度和凸轮 1的尺寸 计算 而定 。通 过冲床 曲柄 轮上相联 的凸轮 1和连杆 2 的传动 使棘爪 8推动棘轮 1 4 ， 由齿轮带动摩擦轮 l o 和 1 6输迭 带料。 此机掏的动作是 t 摩擦轮 1 6悬挂在机架 1 2 上 ， 依 靠 弹簧 目的 压力来 调 整两摩 擦 轮 1 O和 1 6与带 料 1 3 之 间的摩擦力。当冲模的上模 4朝下冲压， 离开下模 距离 I 5 2 0 ram 时 ， 装在 冲床 精

12、块 上 的调 节挡 块 3 压在 挡杆 6上， 挡杆 6 将 悬挂杆 7压下 ， 由于悬挂 杆 7 和摩擦轮 1 6是连为一体的 ， 因而摩擦轮 I 6就被压 下 ， 机械工艺师 1 9 9 7 4 使带料 1 3 处于 自由状态 。此时 ， 上模 4上的两个锥 销 5以带料 1 3上的两定位孔为基准， 使带料精礴定位在 模具上。 带料上的定位孔可借用工件上的孔 也可在冲 模 上设制两个专用 冲头 在废料位置 上冲 定位孔 。 该机构特点： 凸轮、 棘轮 齿轮及摩擦轮组成的进 料装置， 仅起初定位的作用， 其在模具上的精确定位是 由带料上的定位孔和冲模上模的锥销确定的。用此机 构冲压调速 自行

13、车外链 片取得 满意的效 果 。 一 一 维普资讯 http:/ 装 梭 孚覆 厶 予 叶 备 覆盖件模具引入 D L图设计法的工艺流 L 中 国 第 一 汽 车 集 团 公 司模 具 中 心沙振泉李树新 一 ， 1， 在汽车车身制造业中，要想完成晟 后汽 所带来 的结 果 ： a 由于产 品的过剩质 量， 造成f 一 、 L ： 车车身的整体制造，首先要完成 的是 汽车车 身 冲压件的冲压加工，而完成这 些冲压件 模 具 的生产制造 ，被称为汽车生产的生产准备 阶段。这个 阶段包括汽车覆盖件的工 艺 性分 析 ， 冲 压件的工艺设计 ， 模具设计 完成模具 制造 ， 调试 出台格的冲压件 产

14、品等 。由此 看 来， 在此 生产准备过程中， 要想 准确 、 快速 地 完成模具设计 、制造 及调试出台格的车身覆 盖件 ( 冲压件)产品， 除了加工设备和制造手 段外，汽车覆盖件 的工艺 及模具设计是否科 学合理是非常重要 的，它不但影响覆盖件的 质量及换型速 度，而且还 膨晌汽车车身冲压 生 产效 率 和 汽 车 成本 。 l 模具传 统生 产 工艺流 程现状 图 1 为 传统的模具生 产工艺流程框图 图 l 传 统的模具生 产工艺 流程框 图 用 传统的模具生产工 艺流程制 造冲摸 ， 主要存在 下几个问题 ：一是对车身产品的 工艺性 及冲压工艺性分析不够 ；二是对模具 结构分析不够

15、；三是缺少结合模具结构概念 对车身产品深入分析后的详细具体的冲压工 艺方案设计 总布置 图 ；四是 由上述三项问题 l g 9 6年 第 7朝 不 必要 的工 装浪 费，提 高 了 汽 车 产品 的成 本 。b 在 模具设计 、 制造 、 调试过 程中， 为解 决 冲压工 艺问题 ， 必须更改 模具设计 修改模 具制造 以及为使现有模具不至报废 ，不得不 在 现有 的不科学 、 不台理 的冲压工艺状况下， 增 加冲压工 序，维持 这种不台理 的冲压工 艺 继 续下去， 进而延误 了模 具制造 周期， 造 成模 具工 装浪 费， 冲压产品成本提 高 最 终影响汽 车 成 本 。 从图 l冲模生产

16、流程 图上 可以看出冲 镇制造 过程是 ： 首 先根据 车身零 件产 品图 、 线 图或软 盘进 行冲 压工艺设计 这是 由模 具用 户的工 艺人员根据本 厂的情况 完成 的 ； 其次， 根据产品的冲 压工艺方案设计 模具 ；然后根 据 设计 图纸制造 、 装配 、 调试模具 。 对一个复杂 的车 身覆盖 件来说 ，要 想深 刻 地领 会产 品设计要求 生产 出满 足产 品性 能的 台格产 品， 冲压工艺 人员不但要有 产品 使用性 能知 识 和丰 富 的 冲压 工 艺知 识 及经 验 而 且要 有 相 当程度 的模 具结 构 概 念知 识 。其一是 通 过汽 车车身覆 盖件产 品的工 艺性分

17、 析 、 冲 压工 艺性分析 ， 找 出产 品的设计 差错。根据 产品的使用性 能 提 出该产 品不 必要的过剩 质量 ， 反馈给 产品设 计部 19， 与之 共同研 究 、 探 讨 使该产 品在满 足整 车性 能要 求的前提下 体现 出最 简单 、 最 合理 的 良好工 艺要求 及最完善产品 ，克服 过剩质 量。这是 冲压工 艺人员完成的工作之 一。其 二是 ，通 过 对产品冲压性 的分析 ，设计 出满 足汽车生 产纲领要求的最科学 、 最台理 、 最经 济的冲压 工艺方 案。完成上述 工作 ， 冲压工艺人员 ， 如 果 没有 多年 丰富的冲压工艺知识和经验 的积 累， 没有一定程度 的冲模

18、设计结构 知识概 念， 是 不能设计 出科学的 、 合理 的 、 经济 的冲压工 3 3一 维普资讯 http:/ 艺方案。众所周知，培养一个优 秀的冲压工 艺人员是非常困难的，尤其 目前汽 车产品的 大量扩散，各零 部件厂工 艺人员冲压工 艺水 平参差不齐， 因此 ， 大 量的冲压工 艺问题 随产 品冲 压工艺卡流 入下遭工序 模具设计 部 r - I 。 对 于一个复杂 的车身覆 盖件产 品来说 ， 冲压工 艺一般是 由四 、五道 或更多道 冲压工 序组成 ， 为 了缩 短模具设计周期， 几道 工序分 别 由若干名模具设计人员完成设计，这 样就 不可能对 车身覆盖件产 品做深入详细的工艺

19、性分 析和 冲压工艺性分析 ，不能把产 品冲压 工 艺的具体要求和模具设计结构 的具体要求 图面化 。因此，复杂的 冲压工艺 问题难 于在 模具设计过程中被发 现，且易引发模具设 计 错 误 ，随模 具设计 图纸 一起 流八 下道工 序 模具制 造和调试 中去 。 综上所述， 对 于现代汽车车身产品来说 ， 如果 仍然 延用 传统 的 模具制 造 流 程 图( 图 1 ) ，这无 疑将造成大量的冲压工艺 问厨 流入 到模具制 造、 调试中去， 以至于引起大 量的模 具修改、 返工或增加不必要 的冲压工 序， 进而 延误 了汽 车换型改造速 度， 增 加了汽车成本 影响该汽车产品在市场 中的竞争

20、。 2 汽车覆盖 件模 具 DL图设计 法 为了解决 传统 的模具生产工 艺流程所带 来的上述问题， 在模具制造过程中， 应采用先 进的 DL图设计法，用于汽车覆 盖件 产品 的 冲压工艺性分 析和模具设计结构分析，指导 模具设计 和制 造。 DL图设计法 即冲压工 艺过 程图法。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 出总布置 的一种先进方 法。它冲破 了传统 的单工序各 自设计 、 制造 、 调试的生产方式，避免 了此生产方式带 来的 各种弊病， 是 国内模具设计 、 制造 史上 的一次 新 的飞跃 。DL图设计

21、法 把现代高科 技手段 应用到车身覆盖件 产品冲压工 艺的制定及模 3 4一 具结 构的设计 ， 并用计算机进行分析 筛选 ， 从 中选 出最先进 的冲压工 艺方案和最合理 的模 具结 构， 来指导 模具 设计及制造 ， 从而大大提 高 了模具设计 、 制 造 、 调 试的质量。 3 DL图 设计 法 模具 生 产工 艺 流程 图 2为模具 采用 DL图设 计法生 产工 艺 流 程框 图。 圉 2 引 用 DL图 设计法 的模 具生 产工 艺流程 框图 以引用的 汽车覆盖 件模具 DL图设计 法 为手段，并把 DL 图设计法 设计 的 DL图应 用到模具设计 、 制造过程 中去， 来指导模具设

22、 计 、 数控编程 、 模 型制 作 、 数控及仿形加工 、 钳 工修整 、 装配、 调试 ， 以及用于和各技术部门 之 间的协调和确认 。 引用 DL图设计法模具的生产工 艺流程 是 ： 首先根据产 品图及产 品冲 压工 艺设计 ， 进 行详细 的车 身产品工 艺性分 析，在满足产品 使用 的前提下 ，对过剩 的质量要求及时反馈 给产品设计部门 与他们共同分析、 研究， 力 争把产 品完善到最 简单 、 最合理的工艺要求， 以克服 产品的过 剩质量，减少不必要的工装 投入 其次 ，利 用计 算机进行车身产品的冲 压工 艺性分析 ，即该 车身产品在塑性加工范 汽 车工艺 与材 料 维普资讯 h

23、ttp:/ 围内精 度能 否保证 ；产 品压弯成形 的角部是 否多料 易起皱 ；哪些地 方需 要二 次成形或整 形 ；压弯成形角 尺 是否适当等等，必须进行 图面形 状 的分 析探 讨和 尺寸 公 差 的分 析研 究 在充分理解 、 把握产 品使用性 能要求的前 提 下， 考虑 用户使用和维 修， 利用塑性加 工原 理 、冲压工艺知识 和模具设计结构的有关知 识 ， 运用 DL 图设计法 设 计 DL图。 在设计过程 中， 同时要分析 冲压工 艺方 案，发现 不足之处 ， 进 行必要 的修正 。例 如 冲压工艺顺序是 否合理 各遭工 序内容能 否 实现，沿冲压方向冲制斜面的孔是否符合冲 孔凸模

24、的强度要求等。对 用户所设计 的不合 理 、 难 以实现的 冲压工艺方案 ， 应及时向用户 反馈 ， 共 同分析研 究 制 定出保证汽车覆盖件 合格产 品最科学 、 最 合理 、 最经济的冲压工艺 方案 ，探求 满足用户要求和制造要求的最科 学 、 最经济 、 最台理 的各工序模具结构 ， 并明 确各工 序之 间的相互关 系 同时把各工序模 具设 计的基本要求和工艺要求在 DL 图上具 体化， 最终设计出该产品模具 的 DL 图。 然后，模具 设计人 员接着 DL图的基本 要 求 设 计 模具 数 控 编程 和模 型 人员 按 着 DL图和 模具 图进行 数 控编 程和模 型制 造 ， 最后按

25、着 DL模具 图要求进行机械加工和模 具装配调试 最终调试 出台格的冲压产品。 在模具制造过 程 中，DL图始终参与指 导模具生产 的整个过 程，把通过 DL 图设计 法制定 的科学、 台理 、 经济的冲压工 艺方 案和 模具 结构 方案贯穿 到模具生产全过 程，避免 了产品问题 和产品冲压工 艺性 问题 流入模具 设 计和模具制造 中。 4 经济指标和技术效果 DL图技 术 已应用到轻型车、 1 5 0 P平头 车、小红旗 、沈阳金杯 汽车和松辽面 包车上 达到 了以下经济指标和技术效果。 a 由于开发应用 DL图技 术，并以此 为手段 对 汽车覆盖件 产 品进 行充分 的分析 、 研究 、

26、 探讨 ， 发现工艺性不合理 的产 品， 及时 1 9 9 6年第 7期 与汽车产品部门沟通反馈 克服不舍理的产 品 问题，固丽促进 了汽车车身产品设计质量 的提高。 b 应用 DL图技术，可以对汽车覆 盖 件产 品的冲压工艺进 行充分 的分析 、 研究 、 探 讨，用计算机选择比较，制订出合理 的冲匿 工艺方案，使汽车覆盖件产品的冲压工艺设 计更科学 、 更台理 ， 避 免了 由于工艺方案的缺 陷 、工 序内容遗漏造成汽车覆盖件产品质量 不稳定而影响汽车生产， 延长模具制造周期， 提高 了模具工装 费用的现象。就此项每年可 节 约近 1 0 0万 元 。 c DL图技术 改变 了以往陈旧的设

27、计 程序， 并 以此代替 了各单 工序制件 图的绘制 ， 节省 了设 计工 时。 由于 用 DL图设 计法对汽 车覆盖件产 品冲压工艺方案 以及模具结构方 案可进行充分的综合分析研究， 集思广义， 吸 取各方面的丰富经验 因此 它能更好地指导 模具设计， 克服 了青年设计师 由于经验 不足 技术水平 不高所带来的设计困难 。更重要 的 是避免 了模具设计过程 中， 由于产 品设计问 题和 工艺方案丽引起的模具设计 工作迂 回和 相互 扯皮 影响设 计周期 的现象 。 d应 用 DL图技术可 以系统地全方位 地指导模具设计 、 制造 、 调试 整个 生产 管理过 程，克服了模具单工序独 自加工造 成各工序 之间不衔接统一， 模具质量下降 模具制造周 期长等憋病 。 e 应 用 DL图技术 大大方便 了用 户 的模具维修，固 DL图衔接 了各 工序 之 间的 关系 方 便查找维修更改之处， 所 以可大大节 省维修时间。 f 由于汽 车覆 盖件 模具 DL图设计法 的开发和应用 因此要 求有 一定技术 水平 和实践 经验 的模具设计师从事 DL图设计 这将大大地 促进模具设计部 门技术水平的提 高。 1 9 9 6年 4月 3 0 日收磊 ( 责任 编辑文辑 ) 一 3 5 维普资讯 http:/