一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

（一）选题的目的和意义：

汽车覆盖件(以下简称覆盖件)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。轿车的车前板和车身、载重车的车前板和驾驶室等都是由覆盖件和一般冲压件构成的。覆盖件组装后构成了车身或驾驶室的全部外部和内部形状,它既是外观装饰性的零件,又是封闭薄壳状的受力零件。覆盖件的制造是汽车车身制造的关键环节。

覆盖件按功能和部位分类,可分为外部覆盖件、内部覆盖件和骨架类覆盖件三类。外部覆盖件和骨架类覆盖件的外观质量有特殊要求,内部覆盖件的形状往往更复杂。

（二）国内外研究现状简述：

随着与国际接轨的脚步不断加快,市场竞争的日益加剧,模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,并在很大程度上决定企业的生存空间。一些国内模具企业已普及了二维CAD,并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件,个别厂家还引进了很多Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件,并成功应用于冲压模的设计中。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步。我国已能生产部分轿车覆盖件模具。如东风汽车模具有限公司,已设计制造了富康轿车部分内覆盖件模具。一汽模具中心生产了捷达王轿车外覆盖件模具。轿车覆盖件模具,具有设计和制造难度大,质量和精度要求高的特点。可代表覆盖件模具的水平。

在设计制造方法,手段上面已基本达到了国际水平,模具结构功能方面也接近国际水平,在轿车模具国产化进程中前进了一大步。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面,与国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动叠片多功能模具,已达到国际水平。如南京长江机器制造厂的电机铁芯自动叠铆硬质合金多工位级进模具有自动冲切、叠压、铆合、计数、分组,转子铁芯扭斜,安全保护等功能,凹模采用拼块式,零备件可互换。常州宝马集团公司的步进电机定转子带双回叠片硬质合金级进模。具有转子冲片落料、旋转72°再叠片,定子冲片落料、回转90°再叠片、(以消除料厚误差)等功能。这两项模具精度达2μm,步距精度2-3μm,双回转精度1′,寿命达到1亿次以上,制造周期5-6个月,而价格仅为同类进口模具的1/2-1/3,已达到国际先进水平,完全可以替代进口。其他如48、54、68条腿集成电路框架多工位级进模、电子枪硬质合金多工进级进模、别克轿车安全带座式工位级进模、空调器散热片多工位级进模,均达到国外同类产品水平。但总体上和国外多工位级进模相比,在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上,仍存在一定差距。在一般冲模方面,浙江慈溪鸿达电面模具制造中心的铁芯片复合冲模,实现系列化、标准化、专业化生产,质量稳定,模具费用较一般低30%-50%,交货周期7-20天,并备有现货供应。在适应市场经济方面迈出了可喜的一步。此外,许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。例如,吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件,华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件,上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等在国内模具行业拥有不少的用户。

随着汽车工业的迅速发展,新车型更新换代的速度不但加快,传统的覆盖件模具设计制造方法已不能适应产品开发的要求。汽车覆盖件模具作为汽车车身生产的重要工艺装备,直接制约着汽车产品的质量和新车型的开发。覆盖件模具因其设计制造难度大、周期长而常常成为制约汽车生产的主要因素。通用的二维CAD系统无法满足模具设计的一些特殊要求。为了提高模具设计的技术水平、缩短模具设计周期,应用针对汽车覆盖件模具结构设计的CAD系统进行设计是十分必要的。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

本次毕业设计课题是汽车覆盖件的翻边及成型模具的设计，该零件要用在曲柄压力机上采用手动送料方式冲压，分析零件冲裁工艺性，对该零件提出3套冲压工艺方案对比，并且最终确定最佳方案，对零件进行展开图计算、确定零件料带尺寸、各工序成形力计算、压力机选用、模具类型及结构形式的确定，模具主要零件的确定。

具体设计步骤如下：

1.汽车车身冲压模具工艺分析。

1)工艺过程研究；

2))计算毛坯尺寸；

3)冲压工艺方案设计；

4)压力机选择。

2.冲压模具结构设计确定。

1)确定总体尺寸；

2)辅助装置（卸料机构，定出料机构，导料与定距机构，安全机构）；

3）工艺方案的技术，经济综合分析比较。

4）Autoform数值模拟仿真。

5）车身模具设计。

三、研究步骤、方法及措施：

冲压零件不论复杂或简单我们可以概括为它都是通过两类模具来获得的：成形类模具（包括拉延模，成形模，整形模，翻边模，侧翻和侧整模），修边类模具（包括修边模，落料模，冲孔模，侧修和侧冲孔模具），成形类模具是通过不同的成形来完成我们的产品形状，修边类模具则是切除零件在成形后的废料以达到产品的尺寸精度。

覆盖件分为外覆盖件：指人们直接看到的车身外部的裸露件，如车门外板，顶盖，发动机罩等。以及内覆盖件：指车身壳体内的覆盖件，如仪表盘，车门内板，发动机盖板等。

本次拉深件的设计，冲压工艺的设计和冲压模具的设计都是基于车身覆盖件形状复杂的三维曲面。深度尺寸相对平面尺寸而言很小，形面大多为大曲率半径的三维曲面，形状复杂。拉深成形时的变形状态，包括压缩类变形的拉深和伸长类变形的胀形成形两种方式。拉伸和压缩两种应力状态并存，且分布无一定规律，随零件形状、尺寸的变化而不同。

深度尺寸相对平面尺寸而言很小，形面大多为大曲率半径的三维曲面，形状复杂。拉深成形时的变形状态，包括压缩类变形的拉深和伸长类变形的胀形成形两种方式。拉伸和压缩两种应力状态并存，且分布无一定规律，随零件形状、尺寸的变化而不同。

覆盖件的结构形状和尺寸决定该件的工艺性。覆盖件的工艺性关键是拉延工艺性。覆盖件一般都采用一次成型法，为了创造一个良好的拉延条件，通常将翻边展开，窗口补满，再加添上工艺补充部分，构成一个拉延件。

工艺补充是拉延件不可缺少的组成部分,，它既是实现拉延的条件，又是增加变形程度获得刚性零件的必要补充。工艺补充的多少取决于覆盖件的形状和尺寸，也和材料的的性能有关，形状复杂的深拉延件,要使用08ZF钢板。工艺补充的多余料需要在以后工序中去除。

拉延工序以后的工艺性,仅仅是确定工序次数和安排工序顺序的问题。工艺性好可以减少工序次数,进行必要的工序合并。审查后续工序的工艺性要注意定位基准的一致性或定位基准的转换,前道工序为后续工序创造必要的条件,后道工序要注意和前道工序衔接好。

四、参考文献

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[3] 丁天旭, 柳玉起, 章志兵,等. 基于CATIA平台的汽车覆盖件翻边成形过程同步模拟[J]. 中国机械工程, 2015, 26(1):5.

[4] 孔垂有. 基于并行工程的汽车覆盖件模具开发研究与应用[D]. 天津科技大学, 2013.

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[6] 窦宇. 汽车覆盖件修边翻边镶块参数化设计系统研究[D]. 华中科技大学, 2015.

[7] 丁天旭. 基于CATIA平台的汽车覆盖件翻边成形与运动仿真系统开发[D]. 华中科技大学, 2014.

[8] 章志兵, 王同俊, 柳玉起,等. 汽车覆盖件修边与翻边工序的快速仿真系统[C]// 国际塑性加工先进技术研讨会. 2007.

[9] 孔垂有. 基于并行工程的汽车覆盖件模具开发研究与应用[D]. 天津科技大学, 2015.

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[11] 李昂, 卢桥, 刘春雨,等. 汽车翼子板冲压工艺及翻边整形模具结构设计[J]. 模具技术, 2020(3):6.

[12] 彭志明. 汽车铝合金覆盖件冲压成型工艺设计[D]. 湖南大学, 2016.

[13] 刘浪. 基于NX的汽车覆盖件翻边成形与回弹模拟系统研究[D]. 华中科技大学, 2015.

[14] 孙岩志. 汽车覆盖件成形模拟及模具设计数字化系统的开发[D]. 山东大学, 2009.

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五、研究工作进度：

第5周—第9周：毕业设计实习报告。

第10周：毕业设计开题报告。

第11周：英文翻译。

第12周—第13周：完成设计计算。

第14周—第15周：根据情况修改，写毕业设计说明书。

第16周：提交毕业设计，根据导师意见修改，进行答辩准备。

第17周：毕业设计答辩。

六、教研室评议意见：

教研室主任：

年      月      日

七、系（院）领导审核意见：

1．通过； 2．完善后通过；　３．未通过

负责人：

年　 　月　 　日