1. 研究目的与意义（文献综述）

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。

2. 研究的基本内容与方案

2.基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1基本内容及目标

1）冲压件的工艺分析。

2）冲压件冲压工艺过程的确定。

1.工艺方案的分析比较；

2.计算毛坯尺寸；

3.计算拉深次数；

4.工序的组合和顺序确定。

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）车门连接件模具设计。

1.模具结构形式的合理性分析；

2.模具主要零件的结构形式；

3.模具零件的材料选择；

4.模具零件的公差配合；

5.冲压力的计算；

6.模具主要零件的强度计算；

7.压力中心的确定；

8.弹性元件的选用与核算；

9.选择冲压设备类型及吨位的依据；

10.绘制模具装配草图及部分结构零件图；

11.制作3D动画演示。

2.2拟采用的技术方案及措施

1）零件工艺性能分析

1.材料选择

本课题车门连接件拟采用冷轧双相钢板Sx590的材料。冲压用冷轧双相钢板具有高强度、低屈强比、均匀延伸率大、加工硬化性强等特点，以及其远优于低合金钢的强塑性匹配和良好的冷成形性，因此被广泛应用于汽车工业。

2.车门连接件模型建立

采用三维软件进行车门连接件模型设计，表1.1为保险杆参数表，图1.2为3D模型图。

表1.1 车门连接件尺寸参数

图1.2 车门连接件模型

2）Autoform软件模拟分析流程

图1.3为Autoform软件仿真数值模拟流程图：

图1.3 板料冲压成形及分析流程图

1.将三维的车门连接件模型另存为IGS格式，然后导入到Autoform的Geometry generator模块中；

2.利用Autoform的相关模块对拔模负角、切边状态等关键地位进行检测，对凸凹模、压边圈、板料等工具体进行自动的网格划分；

3.对产品进行工艺造型，定义工具体属性以及相应的冲压工艺参数，比如凸凹模间隙、摩擦系数、压边力、凸凹模圆角、运动速度、接触类型等；

4.在工艺造型和模具运动过程工艺参数设定好之后，对拉深成形工序进行CAE分析、求解；

5.通过FLD图、等值线等方式，对结果进行分析，再次对工艺数模进行修改，以得到满意的结果为止；

6.在第一道工序基本完成后，对后续需要切边、冲孔、翻整的部分进行模拟分析，以模拟结果作为依据，对切边、冲孔边界线进行优化，对翻整模口进行局部调整，再次进行模拟分析，以达到预期目标；

7.利用Autoform对冲压件做回弹模拟，根据分析结果对数模做相应的回弹补偿处理；

8.把数模和切变线进行输出，导入CAD系统，进行下一步各工序模具的结构设计以及成形面的NC加工。

冲压件采用0.8mm的钢板冲压而成，可保证足够的刚度与强度。其主要的形状、尺寸可以由落料、拉深、弯曲、冲孔等冲压工序获得。根据对零件的分析，最终决定采用7道工序，初步设定三套工艺方案如下：

1.落料、冲外形、拉深、预折弯、折弯、冲孔、冲裁；

2.落料、冲外形、冲孔、拉深、预折弯、折弯、冲裁；

3.落料、冲外形、拉深、冲孔、预折弯、折弯、冲裁。

根据对零件的分析，若采用方案2先冲孔再拉深，则拉深后可能会使孔变形，影响孔的定位精度；若采用方案3先冲孔再折弯，则折弯会使零件上孔的位置精度发生不稳定的变化。所以，为了不影响零件的工艺性最终决定采用方案1，工序顺序依次为落料、冲外形、拉深、预折弯、折弯、冲孔、冲裁。

4）模具设计

过去类似车门连接件的设计一般由几套单冲模单工序冲制而成，但在生产过程中，零件需多次定位，产品尺寸不稳定，冲压操作也不方便，生产效率低、废料多。为了解决这些问题，本课题根据零件的特点，决定采用级进模完成所有冲压工序。多工位精密级进模主要零部件的设计如下：

1.凸模

一般的粗短凸模可以按标准选用或按常规设计。而在多工位精密级进模模具中有许多冲小孔的细小凸模，冲窄长槽凸模，分解冲裁凸模和受侧向力的弯曲凸模等。这些凸模的设计应根据具体的冲压要求，如冲压材料的厚度、冲压速度、冲裁间隙和凸模的加工方法等因素来考虑凸模的结构及凸模的固定方法。

2.凹模

多工位级进模凹模的设计与制造较凸模更为复杂和困难。凹模的结构常用的类型有整体式、嵌块式、镶拼式和综合拼合式。整体式凹模由于受到模具制造精度和制造方法的限制，在多工位级进模中使用较少。

3.带料的导正定位

在多工位精密级进模设计时，常将导正销与侧刃配合使用，侧刃作定距和初定位，导正销作精定位。此时侧刃长度应比步距大0.05～0.1mm，以便导正销导入导正孔时使条料略向后退。当采用自动送料机构送料时，可不用侧刃，条料的准确定位由导正销来实现。

4.带料的导向和托料装置

多工位级进模依靠送料装置的机械动作，把带料按规定的尺寸间歇送进来实现自动冲压。由于带料经过冲裁、弯曲和拉深等变形后，在条料厚度方向上会有不同高度的弯曲和突起，为了顺利送进带料，必须将带料托起，使突起和弯曲的部位离开凹模工作表面。这种使带料托起的特殊结构称为浮动托料装置。该装置往往和带料的导向零件共同使用。

5.卸料装置的设计

卸料装置是多工位级进模结构中的重要部件。它的作用除冲压开始前压紧带料，防止各凸模冲压时由于先后次序的不同或受力不均而引起带料窜动，还可保证冲压结束后及时平稳地卸料。更重要的是在多工位级进模中卸料板还将对各工位上的凸模，特别是细小凸模，在受到侧向作用力时，起到精确导向和有效的保护作用。卸料装置主要由卸料板，弹性元件，卸料螺钉和辅助导向零件所组成。

6.限位装置

多工位级进模结构复杂，凸模较多，在存放、搬运、试模和冲压生产过程中，若凸模过多地进入凹模，会对模具造成较大的磨损，为此在设计多工位级进模时应考虑安装限位装置，控制凸模进入凹模的深度。

7.加工方向的转换机构

在级进弯曲或其他成形工序冲压时，往往需要从不同方向进行加工。因此需将压力机滑块的垂直向下运动，转化成凸模（或凹模）向上或水平等不同方向的运动，实现不同方向的成形。完成这种加工方向转换的装置通常采用斜楔滑块机构或杠杠机构。

8.成形凸模工作高度的微量调节机构

模具在成形时，需要对成形高度进行调整，特别是在校正和整形时，微量地调节成形凸模的位置是十分重要的。调节量太小则达不到成形件的质量要求，调节量太大成形时易使凸模折断。

9.级进模模架

级进模模架要求刚性好，精度高，因此通常将上模座加厚5～10mm，下模座加厚10～15mm。同时，为了满足刚性和导向精度的要求，级进模常采用四导柱模架。

10.绘制模具装配草图及部分结构零件图

手工维制模具装配图及重要零件结构图。

11.制作3D动画演示

运用3ds MAX软件进行三维动画展示模具机械结构，并且演示整个冲压开合模运动过程。

3. 研究计划与安排

3.进度安排

第1-2周：调研，查资料，完成外文翻译工作；

第3-4周：查阅相关文件，并对车门连接件进行初步的分析，完成开题报告，研究方案的确定；

4. 参考文献（12篇以上）

4．阅读的参考文献不少于15篇（其中近五年外文文献不少于3篇）

[1]董瑞丽.基于autoform的某轿车左前侧围后上加强板的冲压模拟研究[d].吉林:吉林大学.2015

[2]郑超.基于autoform的汽车结构件成形数值模拟及回弹研究[d].吉林:吉林大学.2015