横梁模具设计方案

横梁模具设计方案

一.横梁：

1.横梁是车架的一部分，车架是汽车中的基础，分为箱式车架；X型车架；边梁型车架；脊柱型车架；平台式车架；短车架几种。

2.车架的构造

车架有纵梁、横梁、斜梁三种构成。

3.横梁

和纵梁垂直连接成车架框形结构的构件叫横梁。其中，第一横梁是安装前悬置和发动机支座的重要构件，它的上方和后方是曲轴皮带轮和油底壳，前面有悬置固定座，下面和离地间隙有关，所以形状复杂，帽形地封闭断面有平直形，<字型，两根相平行地形状或者加有斜撑而成K字型等形状；第二横梁是中间的连接构件，兼有发动机后支座的作用，而边梁型车架只有发动机支座而没有第二横梁；第三横梁承受后弹簧和减震器传递的力，断面形状有帽形，Z形和管形等；第四横梁是最后一根横梁，大部分采用]形断面。

二.设计横梁模具的工艺过程

1. 第一工序：（落料）按展开尺寸落料及冲出工艺孔

第二工序：（成形）用冲模板冲压成槽形断面

第三工序：（冲孔）在冲制成的梁上打孔。

所以第一步是分析整个横梁--展开，确定下料，根据展开形状（略），确定合理冲裁尺寸。针对复杂的形状在计算机上计算优化，并排样，实现最经济的尺寸，实现自动化，提高效率。

2．以<字形为例：（图）

图1-1 A-A剖面图

图 1.2横梁俯视图

图 1.3 横梁侧视图

在成形过程中板材加工，形状复杂，所以采用折板机对弯曲面进行加工。

1) 先对板材的竖直面进行加工，其模具示意图为：

图1.4 竖直面的拉深模具示意图

2) 拉伸

对成型的板材进行拉伸：

图 1.5 某一截面的拉伸模具示意图

3) 水平弯曲

复杂的变形，需进一步思考：

图 1.6 水平弯曲某一截面模具示意图

4) 对接头处的修改：

3.模具设计：

1）弯曲模的设计：

根据弯曲件的形状、精度要求等，弯曲模的形式有多种多样，最常见的有V形弯曲模和U形弯曲模等。由于横梁形状复杂，用板材加工而成，我们采用折扳机加工。由于折扳机它也是有凹模，凸模组成的，可以参照弯曲模的设计方法。

对于的形状相似的汽车横梁零件，经过提取相似的因素也可以实现系列化，模具的设计不是一次一次的重新开始，我们利用原有的图纸，建立知识库，提取相似性，实现计算机的系列化。在模具图纸中，图形有若干个局部图构成的，通过逐步分解，化成一些基本的图元组成数据库，我们给定一定的变化范围，使形成在某一范围构成一个标准模具，再次设计的过程仅仅是变换一些零件和尺寸的过程。其过程如下：

1.7 横梁类零件模具的计算机辅助设计过程

2）拉伸模的设计

由于拉伸模的变形与竖直面的变形有关，所以应考虑关联性。汽车横梁设计是复杂板材的变形，变形有关联性，通过建立数学模型计算机可以模拟其变形过程，分析受力。这样可以更好地指导模具设计。

总之，从零件形状出发，通过计算机来实现辅助设计并实现系列化，这是我们的优势。我们在设计过程中，利用计算机模拟技术对零件加工过程进行优化，针对零件加工过程出现的主要缺陷――弯曲回弹，通过计算机合理辅助设计，优化模具变形情况，消除这一影响。并针对改系列提出合理的建模方法，实现系列化。

1.8 变形分析的计算机辅助过程

三．一般形状的梁的反求设计模具

传统的具有复杂自由曲面零件的模具设计一般方法是用石膏或油泥翻制出样品零件的模型，然后在采用仿形的方法加工制造出样品零件的模型，然后再采用仿形的方法加工制造出模具，这没有充分考虑其工艺性。我们针对这些零件，先获得零件几何表面点的数据，然后通过CAD系统对这些数据进行预处理，并充分考虑模具设计中的工艺性，再进行曲面重构以获得模具凹模、凸模或形芯、型腔的型面，完成模具的设计。过程如下：

1.9 复杂零件导出模具的应用流程图