1目的及意义

1.1研究背景

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。

1.2国内外研究现状分析

1.2.1国内外模具技术发展概况

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。

1.2.3现代模具发展现状

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。