汽车车门连接件冲压成形工艺分析及模具设计开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1.1研究背景

车门连接件是汽车配件中需求量很大的一类,其作为车门与车身的连接部分,作用非常重要。随着时代的进步,汽车工业也在不断发展,消费者对汽车的要求也越来越高,而作为整车的重要组成部件之一的车门连接件,在实际生产中必须保证其材料、结构、强度和工艺,提供安全耐用,环保美观的金属车门连接件部件。

目前金属的模具在进行设计时,工程师都是凭借多年的工作经验或者在金属塑性成形理论基础上将冲压件想象成简单的力学模型并通过对金属内部应力应变状态的分析来建立平衡方程,进而来设计模具。但在实际生产的时候,受到试验条件、客观环境以及理论分析局限性等诸多因素的影响,工程人员很难对实际生产中出现的问题做出准确的判断。因此当模具实际开发出来后,如果实际结果与预期有偏差,只能在模具的设计和制造环节不断地调整工艺参数和成形手段或者靠经验不断地试模和修模,其最终结果必将导致模具设计周期延长、制件工艺不稳定、无法连续生产、模具成本上升、制件变形量大、产品报废量大,原材料浪费明显等。

1.2国内外研究现状分析

1.2.1级进模CAD/CAE/CAM的发展概况

国外级进模CAD/CAE/CAM的研究始于上世纪60年代末,70年代便有初步应用,但仅限于二维图形的简单冲裁级进模,其主要功能如条料排样、凹模

布置、工艺计算和NC编程等。弯曲级进模CAD/CAM系统出现在80年代,如日本日立公司和富士通公司的弯曲级进模系统等。应用三维几何造型技术的级进模系统始于80年代末,如美国Auto-trol公司的Die-Design系统,该系统采用三维几何模型来描述板金零件,并将三维图形技术应用于模具结构设计,显示出三维图形软件在模具设计中的重要作用。进入90年代,国际著名商品化三维CAD/ CAM系统,如美国的 Pro/ E、UG- II、CADD5、Solidworks、MDT等均陆续在模具界得到应用。如美国Computer Design公司开发的级进模软件

Striker Systems 是销售量较大的商业化CAD/ CAM系统,包括板金零件造型 (SS - DESIGN)、毛坯展开(SS - UNFOLD)、毛坯排样(SS - STRIP DESIGN),模具设计(SS - DIE DESIGN)和数控加工(SS - WIRE、SS - PROFILE)等模块。

我国从上世纪90年代开始,华中科技大学、上海交通大学、西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模CAD/CAM系统的研究和开发。如华中科技大学模具技术国家重点实验室在AutoCAD软件平台上开发出基于特征的级进模CAD/CAM系统HMJC,包括板金零件特征造型、基于特征的冲压工艺设计、模具结构设计、标准件及典型结构建库工具和线切割自动编程5个模块。上海交通大学为瑞士法因托(Finetool)精冲公司开发成功精密冲裁级进模 CAD/ CAM系统。西安交通大学开发出多工位弯曲级进模CAD系统等。近年来,国内一些软件公司也竞相加入了级进模CAD/CAM系统的开发行列,如深圳雅明软件制作室开发的级进模系统CmCAD、富士康公司开发的用于单冲模与复合模的CAD系统Fox-CAD等。

1.2.3冷冲压技术发展现状

冷冲压是先进的金属加工方法之一,主要用于加工板料,因此又称为板料冲压。冷冲压是在常温下,利用冲压模在冲压设备对板料或热料施加压力,使其产生塑性变形或分离,从而获得所需形状、尺寸和性能零件的一种压力加工方法。对于某些非金属材料, 也可以采用冲压工艺制造零件。

由于冷冲压有许多突出的优点,所以在机械制造、电子电器等行业中,都得到了广泛的应用,大到汽车的覆盖件,小到钟表以及仪器仪表元件,大多是由冷冲压方法制成的。目前,采用冷冲压工艺所获得的冲压制品,在现代汽车、拖拉机、电机电器、仪器仪表以及各种电子产品和人们的日常生活中,都占有十分重要的地位。在汽车制造业中大概有60%~70%的零件是采用冲压工艺制成的,冷冲压生产所占的劳动量为整个汽车行业劳动量的25%~30%。在机电以及仪器仪表生产中有60%~70%的零件是采用冷冲压工艺来完成的。在电子产品中,冲压件所占的比例也相当大。人们日常生活中用的金属制品,冲压件所占的比例更大,如铝锅、不锈钢餐具等,随处都可看到冲压制品。因此,冷冲压应用非常广泛,学习、研究和发展冷冲压技术,对发展我国国民经济和加速现代化工业建设具有重要意义。

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