本文探討了汽車覆蓋件沖壓模具的SINOVATION設計相關內容。

　　分析了目前國內外汽車覆蓋件模具的設計現(xiàn)狀，介紹了SINOVATION軟件在汽車覆蓋件沖壓模具中的應用特點。

　　SINOVATION軟件是一款在引進日本先進CAD/CAM軟件基礎上開發(fā)的國產CAD/CAM軟件，該軟件具有專業(yè)的沖壓工藝定制、覆蓋件模具結構設計以及精確的高強度板沖壓回彈補償功能，為汽車覆蓋件模具設計提供了一套經過業(yè)界驗證的完整的設計分析解決方案，代表了國際最先進的汽車覆蓋件模具設計制造水平。

　　1、國內外汽車覆蓋件模具設計的現(xiàn)狀

　　汽車行業(yè)已經成為中國的支柱產業(yè)，中國正在成為世界汽車大國，而汽車覆蓋件模具制造業(yè)是支持汽車行業(yè)的最重要的裝備行業(yè)，模具制造水平的高低將會嚴重影響汽車設計的開發(fā)周期和外觀質量，對模具制造質量、成本、加工周期影響最大的因素之一是沖壓工藝的定制、模具結構設計以及沖壓回彈補償功能的手段如何?下面具體分析下國內外模具制造業(yè)覆蓋件模具設計的現(xiàn)狀：

　　(1)沖壓工藝過程圖(DL圖)是對沖壓制件的材料、功能、形狀、品質等進行科學分析后，制定出的沖壓工藝方案，并通過特定的語言、符號對各工序模具設計提出具體要求的工藝過程布置圖，是模具制造的綱領性文件。目前，在沖壓工藝定制方面，二維表達方式的DL圖仍然是國內模具設計主要依據(jù)。在沖壓工藝定制方面，國內一些水平相對較高的模具公司的工藝人員開始利用通用的三維CAD軟件創(chuàng)建的沖壓模型進行投影來創(chuàng)建DL圖，但由于缺少專業(yè)的沖壓工藝專業(yè)模塊，在工藝制定過程中缺少必要的沖壓工藝定制分析手段：如在沖壓方向確定過程中沖孔修邊角度自動的檢查以及負角的檢查;沖壓工藝補充面的創(chuàng)建依然采用手工補面的方式;第一沖壓沖擊線不能直觀地進行分析檢查;修邊線需要借助其他分析軟件獲得或手工計算;不能直觀地對沖壓工序各模型進行空間布置及對沖壓件在各工序之間進行搬運進行直觀地干涉檢查。二維DL圖的使用以及手工進行計算分析導致工藝設計的工作量較大以及存在著沖壓工藝可靠性風險。

　　(2)近幾年來，在模具結構設計方面，國內具有一定規(guī)模的模具公司已經開始從二維設計轉到采用三維CAD軟件進行三維建模設計，但由于缺少專業(yè)的覆蓋件模具設計模塊的支持，或者目前所具有的模具結構設計模塊不適合國內模具設計的國情，因此目前主要采用主要采用非參數(shù)化的實體創(chuàng)建、線拉伸等通用建模功能進行設計。也有些公司希望通過建立參數(shù)化模板來提高模具的設計效率，但基于汽車覆蓋件的復雜性以及各公司要求不一，很難實現(xiàn)該理想目標。

　　(3)隨著CAE技術的提高和普及，更多的模具企業(yè)采用專業(yè)的CAE軟件進行成形分析，國內模具制造水平不斷提高，基本解決了汽車覆蓋件模具成形問題，在成形精度方面與國際先進水平相比依然有較大的差距，主要是在回彈變形研究以及三維模型的補償方面存在著許多障礙。型面的補償幾乎都是采用刪除原有圖形，重新的利用曲線、曲面命令重新進行造型的方式，國內模具制造業(yè)熱切期盼有一種更高效、更精確的曲面成型構建方案來彌補當前三維模型回彈補償?shù)牟蛔恪?/P>

　　從國際上看，國外先進模具制造企業(yè)完全采用三維工藝定制、專業(yè)模具結構設計以及高效率的回彈補償專用工具，進行沖壓工藝及模具的優(yōu)化設計、分析和數(shù)控加工編程，國外先進模具制造業(yè)設計特點是通過企業(yè)在通用的三維CAD環(huán)境下自主進行二次開發(fā)或與軟件廠商共同開發(fā)的模式將企業(yè)擁有的覆蓋件沖壓工藝設計技術軟件化，形成了企業(yè)獨有知識產權的三維沖壓工藝設計、模具結構設計和回彈補償?shù)饶＞邔Ｓ玫脑O計平臺，它凝結了這些模具企業(yè)的先進制造技術。在專業(yè)平臺上進行覆蓋件沖壓工藝設計極大地提高了覆蓋件模具設計效率和沖壓成型的精度。

　　2、SINOVATION軟件在沖壓模具設計的解決方案

　　SINOVATION軟件為汽車覆蓋件沖壓模具設計提供了專業(yè)的解決方案，以設計質量評價為中心，提供了沖壓回彈補償、沖壓工藝定制及模具結構設計等強大的功能。基本流程如圖1所示。

　　2.1 SINOVATION軟件提供了高效的沖壓工藝過程設計

　　SONOVATION軟件中的Die Layout模塊提供了沖壓工藝定制所需要的專業(yè)的工藝設計工具，能夠幫助工藝設計人員進行快速設計與評估。可提高沖壓件制品的品質，使后續(xù)工程設計無須返工。

　　(1) 具有沖壓模型預處理功能

　　& #61548; 快速修補拉延工序模型型面上所有的孔洞、缺口;

　　& #61548; 可以對面端進行高質量延伸。

　　(2) 提供了沖壓工序模型的快速創(chuàng)建功能和實時評估能力

　　& #61548; 自動確定沖壓中心與沖壓方向，實時評價工序模型，分析結果快速反映到模型上(圖2);

　　& #61548; 產品模型及壓料面斷面線的快速創(chuàng)建與編輯;

　　& #61548; 可以按照用戶自己定義的截面形狀，自動生成工藝補充面(圖3);

　　& #61548; 快速地創(chuàng)建拉延筋;

　　& #61548; 切斷條件的實時檢查、翻邊線展開計算(圖4)、裂痕褶皺評價;

　　& #61548; 沖壓工序自動空間布局。

　　2.2 SINOVATION軟件提供了精確的沖壓回彈補償方法

　　在沖壓行業(yè)，由于對產品輕量化和安全性的要求，高強度鋼板的使用量正在增加。SINOVATION的回彈補償功能很好的解決使用高強度材料過程中所出現(xiàn)的問題。成形(精度)預測變形，使預期面的高質量、短時間的制作變?yōu)榭赡堋?/P>

　　利用分析和測量結果可容易的制定高標準的預測回彈的對策，從而縮短“CAM模型→NC數(shù)據(jù)→試加工”的業(yè)務流程，實現(xiàn)縮短供貨期。

　　(1) 模面修補：內孔填補、缺口填補、面端延伸;

　　(2) 對沖壓模模型進行快速地旋轉、移動等回彈補償處理;

　　(3) 具有完美的連接處過渡變形 ;

　　(4) 超級回彈補償，適合根據(jù)三坐標對沖壓件多個截面測量實際測量結果的分析進行補償;

　　(5) 根據(jù)實際測量結果或經驗對復雜零件進行翻邊預測和扭曲預測的變形補償;

　　(6) STL以及分析結果的回彈支持，支持根據(jù)實際測量以及CAE分析的結果進行模型全局變形補償。

　　2.3 SINOVATION軟件提供了專業(yè)的沖壓模具結構設計

　　在三維參數(shù)化建模系統(tǒng)平臺上，提供業(yè)界驗證的沖壓模具支持系統(tǒng)。將參數(shù)化設計功能和專用功能融合在一起，實現(xiàn)三維模具的快速結構設計。菜單操作簡便，用戶自定義功能強，可極大地提高模具設計效率和制造質量。

　　(1) 強大的模具結構布局功能

　　& #61548; 通過創(chuàng)建相似面與里皮的功能，快速創(chuàng)建凸模、壓邊圈內等沖模工作零件的內皮面;

　　& #61548; 豐富的鑲塊創(chuàng)建功能，可幫助快速生成修邊模具的修邊鑲塊組件(圖7);

　　& #61548; 快捷的模座加強筋創(chuàng)建功能;

　　& #61548; 根據(jù)制品形狀自動產生翻邊提升裝置;

　　(2) 增效的加工特征的簡化設定

　　& #61548; 孔加工特征設定;

　　& #61548; 通過不同顏色設定平面和曲面的加工特征。

　　(3)實用的設計評價(從各角度徹底檢驗設計好的模型)

　　& #61548; 提供剖面查看功能，實時驗證模具結構部位(圖8);& #61548; 檢查干涉與間隙情況;

　　& #61548; 檢查模具開合的動作解析與搬運成立性;

　　& #61548; 通過加工界限檢查功能，檢查模型的可加工性。

　　(4) 方便的標準零件的關聯(lián)功能

　　& #61548; 提供專門配置沖頭的功能，可一次性配置出成套的沖頭;

　　& #61548; 從龐大數(shù)目的彈簧庫中快速篩選。

　　(5) 強大的圖紙與圖表生成

　　& #61548; 自動提取加工屬性中的孔標記、高度標記、粗糙度符號;

　　& #61548; 對加工件自動拆圖，大大降低手動出圖的工作量;

　　& #61548; 有效利用部件上的信息創(chuàng)建零件表，預估模具費用等。

　　3、 SINOVATION沖壓解決方案給客戶帶來的價值

　　通過SINOVATION軟件在汽車覆蓋件模具設計進行實際應用推廣，將國際上高水平的模具設計制造經驗帶給國內的客戶，對于解決國內汽車覆蓋件制造成形性差，精度低等問題具有非常重要的意義。作為國產CAD/CAM一體化的專業(yè)軟件，通過國內模具企業(yè)與軟件供應商緊密合作，將國內模具企業(yè)積累的先進模具設計制造經驗軟件化，將極大地保護國內模具企業(yè)長期積累的知識和經驗，提高模具設計的效率，降低軟件的使用和維護費用，從而進一步提升國內模具企業(yè)的自主創(chuàng)新能力。