汽车过渡板冲压模具设计及运动仿真(含CAD零件装配图,UG三维图)(任务书,开题报告,论文说明书13000字,CAD图15张,UG三维图,仿真动画)
摘 要
本文在汽车薄壁覆盖件模具设计的基础上，在CAE中分析冲压零件的应力应变情况，对零件成型过程中可能出现的缺陷进行分析，改进模具的结构设计，降低零件的制造缺陷，提高产品的合格率。借助三维建模软件UG对模具进行三维建模，并在3d Max中成功进行了对模具开模、卸料及合模的运动仿真。
本文的主要研究工作有：
1）模具设计：完成汽车薄壁覆盖件模具设计，并对各部分的零件图及尺寸进行校核。
2）三维建模：运用UG对模具进行三维建模，使模具设计立体化，形象化。
3）有限元分析：运用CAE软件对零件进行应力应变分析，判断零件在冲压的过程中会产生的拉深缺陷，改进方案，并对模架结构进行改进，避免冲压过程中的生产缺陷。
4）运动仿真：在3d Max中，对模具的开模、卸料及合模过程进行三维仿真与虚拟现实，以三维动态的形式展现出来，以观察模具运动有无干涉，进而优化结构。
本文的主要创新点在于：在模具设计的基础上，还采用了CAE计算机仿真以及模拟技术，使模具设计立体化，运动过程生动表达，直观清晰的反映冲压的拉深过程和冲孔过程。这不但缩减了工艺设计和产品试制周期，而且压缩了产品试制成本，提高了产品的成型质量。
关键词： 冲压；模具设计；运动仿真；有限元分析；
Abstract
The thin-wall automotive covering mould design based on, in the CAE analysis of stamping parts should stress and strain, the defect may occur in the process of molding parts of analysis, improvement design of mold structure, lower parts of manufacturing defects, improve the product qualified rate. Three-dimensional modeling software UG to die for 3D modeling by using, and in 3D Max successfully to open mold, unloading and mode of motion simulation.
The main research work of this paper is:
1）mold design: complete the mold design of the automobile thin wall covering parts, and the parts of the map and size of the check.
2) three dimensional modeling: the use of UG for 3D modeling of the mold, so that the three-dimensional mold design, visualization.
3) finite element analysis of the stress strain analysis and judgment parts in the stamping process will produce the drawing defects and improvement scheme, and the improvement of the mold structure, avoid the defect of production in the stamping process of parts by using CAE software.
4) motion simulation: in 3D Max, the mold opening, unloading and clamping process of 3D simulation and virtual reality, expressed in the form of three-dimensional dynamic, to observe the mold movement interference, and optimize the structure.
The main innovation of this paper lies in: in the mold design based on. The CAE computer simulation and simulation technology, make the mold design three-dimensional, movement of vivid expression, clearly reflect the stamping process of drawing and punching process. This not only shortens the process design and product development cycle, but also reduces the cost of product trial production, and improves the quality of the product.
Key words: stamping; die design; motion simulation; finite element analysis;
该次研究课题为汽车过渡板冲压模具设计及仿真运动，课题由导师提供。结合实际，零件由学生查找并提交导师审核。主要完成内容如下:
1.完成汽车过渡板冲压件成型过程应力分析。
2.分析汽车过渡板的结构特点，结合冲压成型工艺要求，完成汽车过渡板冲压模具设计。
3.为了验证模具结构合理性，需要对模具开合模运动进行计算机仿真。
第2章 零件结构分析
2.1零件结构分析
2.1.1零件结构
根据得到的毕设零件--汽车过渡板可知，零件厚度为8mm，用于连接底板和埋板，外形如图所示，零件上孔比较多，伴随翻边孔，零件中也有许多倒角和圆弧，中间有一个凹形拉槽，拉槽旁边有圆弧，圆弧尺寸为4.5mm，旁边的凸形拉槽边上的圆弧尺寸为R2.4mm，材料为08钢板。
2.1.2零件表面精度和粗糙度要求
零件尺寸精度按国标IT10～IT12取，对于未标有表面质量精度要求的工件，设计上只需要满足工艺性即可，即表面粗糙度Ra=3.2。材料选择08Al，抗拉应力屈服应力200Mpa、抗拉应力260MPa。
2.1.3工艺方案的确定
由零件图及工艺性分析，该零件有翻边，拉深，冲孔，弯曲，落料工序。因此，工艺性可行的工艺方案如下：
A：采用简单模具
单工序模生产，先落料（获取零件所需板料），拉深（大凹槽），冲孔大凹槽内的孔，冲孔翻边（圆孔及部分方孔），冲孔（剩余孔）拉深（孔边小凹槽），弯曲（零件侧壁），需要七副模具
B：采用一套级进模具
级进模生产，一模一件，工序从左至右，冲定位销孔，拉深（大凹槽），冲孔（大凹槽内的孔）并冲部分方孔，冲孔（圆孔及部分方孔），冲孔（剩余孔），拉深（孔边小凹槽），弯曲（零件侧壁），落料（去除边料获得产品）。
C：采用复合模具
采用落料冲孔翻边复合模具，在一套复合模具中将零件成形
2.2零件成形所需考虑问题
上述分析中，已确定采用方案C。在设计过程中需要考虑的问题如下：
根据自己的设计要求选择复合顺序。
该零件结构可知，在拉深之后，在条料的厚度方向上有不同的高度弯曲和凹陷，为了能顺利冲孔和翻边，将顺序定位落料、拉伸、冲孔、翻边。
目录
摘 要 3
Abstract 4
目 录 5
第1章 绪论 7
1.1冲压的发展现状 7
1.2冲压成形模拟技术的发展状况 7
1.3选题背景和意义 9
1.4课题研究内容 10
第2章 零件结构分析 11
2.1零件结构分析 11
2.1.1零件结构 11
2.1.2零件表面精度和粗糙度要求 12
2.1.3工艺方案的确定 12
2.2零件成形所需考虑问题 12
第3章 零件成形分析 13
3.1 Formingsuit软件简介 13
3.2三维实体建模 13
3.3 前处理过程 14
3.4参数设置 15
3.5成形结果分析 16
第4章 模具设计与工艺计算 18
4.1冲裁的变形过程 18
4.2影响冲裁质量的主要因素 18
4.3冲孔凸、凹模刃口尺寸计算 20
4.3.1凸、凹模刃口尺寸计算原则 20
4.3.2尺寸计算方法 20
4.4冲压力的计算 21
4.4.1冲裁力计算 22
4.4.2推件力计算 23
4.4.3卸料力计算 23
4.5冲裁模压力中心 23
4.6压力机的选择 24
4.7 模具零件设计 24
第5章三维图的绘制 28
5.1软件介绍 28
5.2模具三维图绘制 28
5.3模具二维图绘制 32
5.3.1模具装配图绘制 32
5.4模具工作原理 34
第6章 动画及爆炸图制作 35
6.1动画制作过程 35
6.1.1装配体的导入 35
6.1.2动画制作与导出 35
6.2动画制作目的及意义 36
第7章 工程造价 37
7.1 经验计算法 37
7.2 材料系数法 37
7.3 报价方案选择 37
7.4 报价计算 38
7.4.1 标准件计算 38
7.4.2 非标准件计算 38
7.4.3 模具总费用 38
第8章 总 结 39
致 谢 40
参考文献 41
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