材料成型及控制工程(模具方向)毕业设计-开题报告

毕业设计（论文）开题报

告

课题名称奇瑞A21汽车中支板冲压工艺分析及基于UG的修边冲孔模设计

系部材料工程系

专业材料成型及控制工程（模具方向）班级

学号

姓名

指导教师

奇瑞A21汽车中支板冲压工艺分析及基于UG修边冲孔模设

计

一．课题来源、目的及意义：

本课题来源于东风汽车有限公司模具公司，为奇瑞A21汽车中支板设计的模具。

图1 奇瑞A21汽车中支板制件图

零件号：A21-5300131，该制件的工序为：拉延——修边冲孔——翻边成形翻孔。课题是完成修边冲孔阶段，材料料厚牌号是B210P1（深冲压用高强度钢），工装号是DP-40-A21-058。

该零件属汽车覆盖件，而修边冲孔模更是冲压模具中的典型，因此对该课题进行设计研究是必要的。源于生产实际，不同于一般的理论性设计，对我们学习模具设计的学生来说，这样的应用型课题不但是对理论知识的巩固、提高，更是一种对于大型模具设计经验的积累，为日后的工作提供宝贵的财富。

结合工艺性和制件的特点，在分析修边冲孔模结构设计特点的基础上，以UG 作为开发平台进行三维修边冲孔模CAD。随着我国汽车工业的迅速发展，新车型更新换代的速度不断加快，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。在UG平台上提高模具设计的技术水平、缩短模具设计

周期，适于汽车覆盖件模具结构设计。

二．车身冲压模具的现状和发展：

①现状

近年来，国内汽车工业发展迅速。随着市场的扩大，用户对汽车质量的要求也越来越高，尤其是作为汽车“脸面”——汽车车身的表面质。汽车外形确定以后，根据各部位的功能区分，即可确定车身外覆盖件的形状与尺寸。

为了减轻车身的自重和降低生产成本，轿车车身构件大部分为薄钢板冲压件，约占60%-75%。冲压件具有质量轻、强度高、制品尺寸稳定、表面平整、形状美观等特点，而冲压加工具有加工时间短、劳动量小、工具消耗量低和材料利用率高(无切屑)的优点，是车身制造的主要加工方法。

车身冲压件一般采用厚度为0.6--1.2mm的薄钢板，厚度大于1.6 mm的钢板只用在结构需要加强的构件上。其成形过程一般要经过冲剪、拉延、切边、冲孔、复合冲剪、弯曲、复合弯曲等工序中的若干种。而为了保证冲压件的质量，其冲压材料必须具有良好的拉延性、延展性、弯曲性和凸缘拉伸性，复合成形性。一般根据冲压件的成形难易程度来选择具有相应成形能力和所需机械性能的材料，以使冲压件制品既符合使用要求，又不产生断裂、折皱、成形不完整等缺陷。冲压材料主要使用冷轧钢板、防锈表面处理钢板及轻型高强度钢板等适合市场需求的钢板。车身冲压件成形方法一般是拉延成形，尤其是外表面件要求美观。

②车身冲压模具分类

冲模的种类一般分为成形模、冲裁模湾曲模3种，模具结构可根据压力使用情况做更详细的划分。成形模的种类有拉延、成形、整形和压印等；冲裁模的种类有落料、冲孔、修边、切断和切废料等；弯曲模的种类有翻边、弯曲、折弯和卷边等。

③新技术与发展趋势

当今世界汽车行业普遍认为，汽车车身冲压成形技术是汽车制造技术的重要组成部分，每一次汽车车身的更新换代都需要开发相应的专用模具和增加必要的生产线。因此在冲压生产中，如何提高冲压生产效率、降低生产成本，正确选取和采用新设备、新材料、新工艺等是冲压技术中的主要课题。

众所周知，汽车车身的金属件几乎100%为冲压件，而且汽车车身的更新换代速度快。这就决定了冲压成形技术在汽车产品的开发中不仅影响制造周期，还直接影响成本和产品品质。汽车车身冲压成形技术的关键是冲压工艺与模具技术。冲压工艺的合理与否决定了模具调试的难易程度:模具设计决定了模具制造的难易程度及制造管理过程，因而直接影响模具制造成本和周期。

尽管国内外己通过长期的实践积累了大量的经验，形成了较系统的设计制造规则和方法，但新技术的出现仍可能为冲压工艺和模具技术的重大变革带来机遇。特别指出的是，以CAD/CAM/CAE为特征的计算机技术在冲压成形中的应用不仅能引起传统工艺流程在周期、成本和品质方面的变化，而且使一些以前难以实现的工艺设想可能成为现实，根据目前国际汽车冲压和模具技术的发展趋势，已经形成了包括模具设计和冲压技术模块化、新材料及复合材料冲压加工工艺、计算机模拟冲压成形及虚拟试模技术、特种成形技术和模具制造技术等重大课题。

主要有如下几点：

1．模具设计和冲压技术的模块化。

2．车身模具新材料。目前汽车行业的研发热点是车身轻量化成形工艺，欧洲汽车专家预测。在未来10年里轿车自身重量还将比现在减轻20%。当前，发达国家在材料和成形技术开发与应用方面正方兴未艾。使用铝合金和镁合金代替钢铁是目前各国汽车制造商主要的减重措施。预计到2010年，适合于铝、镁等各种不同轻质材料的汽车车身冲压工艺CAD(CAPP)和冲压件成形技术会得到进一步完善。

3．先进制造技术。最近几年，“亚毫米冲压”概念逐渐深入人心。亚毫米冲压是指汽车车身冲压件的精度控制在0—1.Omm的范围内，与过去制造业通行的误差2mn湘比，是个非常大的提高。亚毫米冲压的中心是冲压件的精度与敏捷度两个目标，精度就是使冲压件尺寸准确度控制在0毫米或亚毫米的水平，其关键是控制车身支架、立柱等结构件的尺变动，并使汽车覆盖件分块度大，如采用整体左右侧板和顶盖板等。敏捷度含义则是指减少冲压件的生主准备时间达30%，包括模具设计、试样制造和工装准备时间，以达到极大缩短新车型制造周期的目的。

4．特种冲压技术。如：液力拉深、内高压成形、电磁成形。

5．冲压工艺改进和计算机辅助技术。

三．课题分析、研究重点、切入点和设计方案论证：

分析：

中支板的冲压工序采用方案：拉延——修边冲孔——翻边成形翻孔

如果将冲孔工序排在拉延之前，将会由于拉延导致孔的变形，从而影响制件的质量。拉延后修边。修边和冲孔的同时进行，减少工序，节省成本。修边冲孔完之后是翻边成型、翻孔。

当拉延工序结束后，接下来就是修边冲孔。而第一次修边考虑到模具强度和被修部位表面质量确定修边分为两步来完成，另外从成本考虑，可在第一次修边过程中加入冲孔工序，组成修边冲孔复合模具。根据修边冲孔模的设计流程和功