基于动态磨损模型的汽车覆盖件模具磨损数值模拟研究

针对某铝合金覆盖件冲模磨损失效问题,为更加准确地预测汽车覆盖件模具的使用寿命,基于Archard磨损模型建立了动态磨损模型。该模型耦合了动态磨损系数和表面硬度变化曲线,其中,磨损系数K转化为随接触压力和相对滑移速度变化的动态磨损系数,表面硬度考虑了磨损深度的变化。利用Python语言对ABAQUS软件进行二次开发,将动态磨损模型耦合到有限元模拟中,实现了考虑磨损系数和硬化层深度变化的汽车覆盖件模具磨损计算。通过对比分析凸凹模典型位置在成形过程中的动态磨损演化规律,并以模具最大磨损深度0.5 mm作为失效判据,得到该铝合金覆盖件冲压模具的使用寿命为635428次。模具主要发生磨损的位置集中在模具合模线附近和大圆角处,在实际生产中需要对这些位置进行修模、调试,从而有效延长模具的使用寿命。

铝合金后端盖压铸工艺优化及局部挤压设计

分析了铝合金后端盖铸件结构工艺性,根据压铸工艺经验公式设计了浇注系统。采用Flow-3D软件进行数值模拟,发现后端盖铸件悬置孔区域不能实现金属液顺序充填。根据数值模拟结果修改浇注系统设计并进行实际生产,铸件厚壁区域产生缩孔缺陷。针对厚壁区域设计局部挤压工艺,在其凝固过程中进行挤压补缩,消除了后端盖铸件悬置孔部位缩孔缺陷。

旋转斜楔及摆动斜楔的设计与应用

分析旋转斜楔和摆动斜楔的旋转轴、旋转凸模半径、旋转凸模回退角度设置的方法,并介绍在汽车冲模实际开发设计过程中常用的旋转斜楔、摆动斜楔的设计及适用场合,对比分析其优缺点,为模具设计提供多种可选用的斜楔结构,达到提高设计质量和效率、降低模具制造成本的目的。

基于3种驱动方式的镁合金覆盖件柔性砂模拉深试验与仿真研究

选择砂子作为柔性介质,通过砂子摆放位置的不同实现不同驱动方式,并针对复杂镁合金覆盖件进行研究。采用有限元模拟与拉深试验对比验证的方法,针对差异化驱动方式探究了拉深温度、板厚以及填砂高度对镁合金板材成形结果的影响,并采用宏微观协同验证的方法对有限元模拟进行验证。针对复杂镁合金覆盖件,最终提出了能够改善其拉深性能的优化策略。

基于CATIA的通用拉深模参数化设计

以三维设计软件CATIA为基础,介绍了一种参数化的通用拉深模设计方法,并阐述了该方法在设计过程中的要点,通过简单的参数调整即可实现拉深模关键部件的设计,最后以顶盖为例说明该模型的使用方法和注意事项。

铝合金机油泵盖压铸模浇注及溢流系统仿真优化设计

为了高效、高质量生产某汽车发动机机油泵盖,针对泵盖零件特征并基于压铸理论和经验设计了3种理论上可行的浇注与排溢系统方案,然后利用ProCAST软件模拟铸件的充型及凝固过程。充型过程模拟发现铸件顶部易产生卷气,因此提出在此处增设一个溢流槽的优化方案。铸件凝固仿真发现,消除横浇道内侧溢流槽以及缩短内浇道长度,对铸件的缩松、缩孔分布无影响,还可改善横浇道内侧铸件部位的散热、减少金属液流动能量损失。方案三的浇注与排溢系统降低了卷气,试模铸件经X光探伤表明重要位置无缩孔,金相分析显示铸件各部位组织致密,晶粒度等级为4,显微硬度大于HV85,符合产品要求。

基于PowerMILL的汽车覆盖件模具结构面智能化编程二次开发

通过分析汽车覆盖件模具结构面数控加工中存在的制约因素,探讨了基于Visual Basic.net语言对PowerMILL编程软件进行二次开发,结合企业加工工艺和模具结构特点,开发了模具结构面U型槽、凸台面、镶件安装面、背托、导板面、键槽和特征孔等智能化编程系统,可实现智能化设置各个刀具路径的加工刀具、加工余量、公差、转速、进给等切削参数,并自动命名程序名称、生成NC程序清单,简化了编程操作步骤。实践证明:编程系统的开发可以有效提高数控编程效率,减少人为因素造成的质量事故。

基于专利地图的汽车覆盖件模具技术研究

基于专利地图从申请与公开趋势、主要地域分布、重点技术、主要竞争机构、专利价值、技术生命周期等方面对汽车覆盖件模具行业发展态势进行分析,结果显示日本汽车覆盖件模具专利数量最多,国外汽车覆盖件模具专利质量与成果转化率更高,基本完成了核心技术领域专利布局;但国外汽车覆盖件模具专利大部分已失效,比国内更晚进入技术成熟期和技术瓶颈期;国内汽车覆盖件模具行业实现了跨越式发展,与国外相比在多方面仍存在较大差距,属于技术追随者,应从加大技术攻关、提高专利质量、优化布局、挖掘国外失效专利价值、科学规划等方面进行改善。

高压电极覆盖介质对气泡放电特性及等离子体-液体相互作用的影响

气泡放电能够实现高效的等离子体–液体相互作用,在能源环境、生物医学等领域有着广阔的应用前景。电极结构是决定气泡放电等离子体–液体相互作用效率的关键。增设介质层作为调整电极结构的方式之一,是介质阻挡放电等气相放电中常用的调控放电的手段;但在体系更加复杂、干扰因素更多的气泡放电中,有关介质层对放电特性及等离子体–液体相互作用的影响尚不明确。为此探究了高压电极覆盖介质对气泡放电特性及等离子体–液体相互作用的影响。结果表明,单介质结构中是中间区域丝状放电和尖端区域火花状放电的混合模式放电;而高压电极覆盖介质的双介质结构中是弥散放电。覆盖介质削弱了极性效应但促进了记忆电荷的积累;放电形貌的差异是电场和流场共同作用的结果。在等离子体活性更高的前提下,单介质结构更大的放电–溶液接触面积进一步提高了等离子体–液体相互作用效率,产生的过氧化氢质量浓度达到了32.0 mg/L,远大于双介质结构的0.9 mg/L。更多活性粒子的产生及放电过程中更强的物理化学效应使得单介质结构中溶液性质的变化也更为显著。

面向设计变更的家电级进模工艺设计

在自动化特征识别技术的基础上提出面向设计变更的工艺设计方案,实现成形特征在工序设计阶段的创建和编辑,并以空调左侧板支架为例,在NX11平台上完成各个设计变更情况的应用测试。结果表明:方案能根据设计变更的结果,自动对各个工序节点中的实体进行准确更新,变更后生成的模型符合预期效果,解决了家电钣金件在工序设计阶段遇到设计变更后设计效率低的问题,具有较好的工程实用性。

汽车电池盒上盖冲压工艺优化及模具结构设计

汽车动力用电池盒上盖具有尺寸大、密封性要求高等特点,冲压成形和尺寸控制方面较为困难。通过Autoform有限元虚拟仿真和软模零件验证对电池盒上盖冲压工艺进行全序优化。提出“倒置冲压”思路解决该制件收料跌落变形问题,并基于此优化模具设计。实物制件的成形性、尺寸控制以及设备通过性表现良好,对今后项目的开发具有一定的参考意义。

表芯盖多工位级进模设计

【目的】避免多套单工序模造成的定位误差,设计复合模难以完成的复杂形状工件,在保证工件精度的基础上进一步提高生产效率。【方法】课题组提出了一种多工位级进模的设计方法,以表芯盖为例,从材料、结构、精度等方面对表芯盖展开分析,对其进行多工位级进模设计,设计出了表芯盖生产的首次拉深—第二次拉深—整形—冲孔—落料多工位级进模。【结果】排样方式为单排直排,步距58 mm,采用双侧刃和导正销共同定位;模具采用正装结构,实现零件和废料的自然分离;凹模按工位分别制作,利用固定板固定;拉深工位凹模内安装弹性顶件器,方便工件顶出。【结论】模具未开设空工位,极大地简化了模具结构,减小了模具整体尺寸,节约了加工成本。用多工位级进模设计的材料利用率为60%,不仅成本低,而且生产效率较高,未来能够进一步推动生产现代化、智能化发展。

后轮罩内板工艺方案和回弹补偿

后轮罩内板位于侧围后部,轮胎上面,与轮胎之间隔着挡泥胶皮,大部分造型呈圆弧状。由于后轮罩内板形状结构复杂,此制件是冲压工艺设计和钳工调试整改的重点件和整改难件。前期回弹分析与后期现场出件状态出入较大,前期冲压工艺方案设计和回弹补偿方案制定难度较大,后期模具调试和整改周期长,尺寸精度整改成本损失大,由此造成的后期模具调试和整改周期长,成本损失大。

汽车加长纵梁成型工艺分析及模具结构设计

针对汽车加长纵梁工艺难以成型、模具结构设计困难的问题,对汽车纵梁采用了矩形与单动结合的方式进行拉伸,并在凸凹模上采用了侧销式起重棒的起重设计,具有较好的结构创新性。设计方案为汽车加长纵梁模具的设计提供了一种切实可行的思路和理念,改变了汽车加长纵梁模具整体结构的布局,使得其机构简单实用。

驱动端盖精密压铸件模具设计

分析了驱动端盖精密压铸件的结构特点及压铸成形工艺性,结合模具制造工艺要求,确定压铸模主分型面为阶梯分型面,并采用斜止口定位;压铸件内凹处两侧采用液压抽芯机构抽芯,为防止滑块型芯与推杆发生干涉而设置了预复位机构;浇注系统采用偏心式缝隙浇口,横浇道及内浇口设计在左右滑块上。浇注系统保证了压铸件充填及排气好,有效地提高了压铸件产品质量和产品合格率。

基于PRO/E的汽车覆盖件模具设计标准系统的开发

模具设计是汽车开发过程中的重要环节之一,设计质量和设计效率能反映出一个企业的竞争能力。为适应汽车模具工业技术水平的不断提高,我们开发研究了适合国内特定企业的汽车覆盖件模具设计标准系统。该系统是以功能强大的Pro/E为平台,使用VC++位编辑器,Access进行资源存储,Pro/E的二次开发包Pro/Toolkit来完成系统的整个开发过程。系统由模具设计制造标准、冲压工艺过程DL图、铸造结构设计、拉深模设计、修冲模设计、成形模设计、专家设计校正等几个模块组成,为设计者提供设计理论和知识的支持,并且方便的处理设计过程中遇到的公式计算。应用开发的汽车覆盖件模具设计标准系统,可以规范模具设计标准,缩短模具设计周期,提高模具设计质量。本文以不同的建立技术顺序详细叙述了汽车覆盖件模具设计标准系统的框架设计和建立技术。

基于数值模拟的箱盖件浇注系统的设计与优化

良好的浇注系统是获得高质量压铸件的必要条件。以铝合金箱盖件为研究对象,设计了扇形和锥形双切向浇注系统。在浇注温度为670℃、模具初始温度为200℃、慢压射速度0.2m/s、快压射速度2.5m/s的工艺条件下,采用MAGMAsoft软件对两种浇注系统进行了数值模拟。结果表明,锥形双切向浇注系统比扇形浇注系统充型合理,且锥形双切向浇注系统铸件整体凝固顺序合理。锥形双切向浇注系统有利于降低箱盖件产生缺陷的概率。

CAE模拟在端盖压铸工艺优化中的应用

在试制初期,采用一模一件的原始方案生产的端盖压铸件气孔问题非常突出,利用华铸CAE模拟软件分析了铸件产生气孔的原因,并设计出了一模两件的改进方案。通过对原方案及改进方案模拟计算表明,原方案充型不均匀,外侧比内侧充型明显快,在气孔出现部位存在卷气现象;而改进方案充型平稳、均匀,溢流槽设置在最后充型位置,起到了好的除气排渣效果。改进方案经批量生产验证,铸件中气孔缺陷得到有效控制。

铝合金端盖压铸模设计

分析了铝合金端盖压铸件结构工艺性特点,介绍了压铸模的浇注系统及模具结构设计。为了使铝合金充型平稳,提高铝合金的材料利用率,同时方便进行加工,采用了分支式横浇道的设计,很好地满足了模具的设计要求。经实际生产检验,该模具在使用过程中操作方便、安全,工作稳定可靠,铸件质量达到要求。

汽车覆盖件模具结构CBD研究

分析了汽车覆盖件模具结构采用基于实例设计方法的原因 ,通过建立面向装配的实例模型和推理机制 ,以新型集成化CAD软件为平台 ,通过二次开发 ,建立起基于实例的汽车覆盖件模具结构智能CAD系统 ,成功地进行了基于实例的覆盖件模具结构智能设计。