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汽车制造自动化
（Vehicle Manufacturing Automation）
孙建兵/Jackie. Sun
汽车设计顾问
PLM Competency Center AP
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汽车制造自动化
（Vehicle Manufacturing Automation）
汽车行业由于CAD/CAM/CAE一体化的应用，可使模具设计与制造周期缩短2/5，模具生产成本降低1/3。
针对那些正在寻途径来提高整个产品开发效率的企业，UGS PLM solutions提供了一整套集成的
CAD/CAM/CAE/PDM 软件，这些软件集成了产品设
计和制造流程所需的专业知识和专家经验。
其中的一个例子就是钣金冲压件的制造。
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钣金冲压件的制造过程
可以归纳为以下步骤：
产品设计
–工艺性检查
–模具结构设计
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–模具各部件加工
–制造工艺设计
–在产品中添加压料面和工
艺补充面
汽车制造自动化
（Vehicle Manufacturing Automation）
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汽车制造自动化
（Vehicle Manufacturing Automation）
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制造工艺设计简介
（Die Engineering）
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钣金冲压成型过程
Flange
Trim Draw Binder
Blanking
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Blanking ——落料
要点：
最小的毛坯尺寸
简单的形状
毛坯优化
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Binder –压边圈闭合
压边圈闭合，将毛坯成型为初始形状，初始形状对板材成型非常重要。
理想的情况是初始成型时，板材只有折弯。
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Draw——拉伸
在拉伸时，既要保证材料具有足够的变形，有不能出现破裂，这就需要很好地控制零件之外的几何形状即
工艺补充面的形状。
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Trim——修边、冲孔
本道工序的基本原则：
相邻区域有足够的容纳材料的空间
修边刃口运动的方向尽可垂直于材料切除方向
修剪后的废料可以从当前区域移除
当冲孔或修剪完成后部件可以从模具分离
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Flange——翻边
翻边工序的基本原则：
在翻边操作附近必须有足够的材料
翻边部分的材料必须有合适的长度以防止起皱及足以伸展到翻边位置。（在本工序材料会有变形产生）
工序结束后，翻边的部件必须可以和模具分离。
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Finish Touch——整型
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制造工艺设计（Die Engineering）
Die Engineering提供了一组工具来进行钣金冲压工艺
设计
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制造工艺设计（Die Engineering）
冲压工冲压工
艺辅助艺辅助
零件零件
替换替换
工序排列工序排列
工序定义工序定义
冲压方冲压方
向定位向定位
冲压方向冲压方向
定位参照定位参照
成形成形
区域填充区域填充
压料面压料面
落料落料
工艺补充工艺补充
面截面线面截面线
工艺补工艺补
充面充面
模具线模具线
输出输出
压边圈压边圈
制件传递制件传递
修边修边
冲孔冲孔
翻边翻边
冲压方冲压方
向次序向次序
修边修边
角度角度
检查检查
冲压冲压
模拟模拟
模具面模具面
模具模具
工序工序
排列排列
报告报告
制造工制造工
艺性顾艺性顾
问问
工序工序
重排重排
删除工序删除工序
修边修边
工序工序
辅助辅助
翻边翻边
角度角度
分析分析
拉伸筋拉伸筋
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Die Engineering的应用流程
收集需要的产品数据。并给产品赋予材料属性
利用Die Lineup功能，开始Die Engineering应用的第一步。该步将零件与冲压工艺关联起来。输出的是一叫DIE_LINEUP的特征，它是一片体，代表在车间
生产该零件的冲压线所站的区域
定义生产该零件的模具（如拉伸模、修边模、翻边模）的顺序和位置。这是通过Die Operation功能来实现的。输出的是叫DIE_OPERATION的特征
通过Die Tip功能将零件移动到模具冲压坐标系中，输出的是DIE_TIP的特征。 指定每一副模具需要完成的任务，如成型、修边、翻边等
通过Die Area Fill功能填充零件上的孔
通过Die Section等功能为创建补充面做准备
创建工艺补充面
创建压料面
完成细节设计
输出模具曲线
验证修边条件
模拟冲压过程
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图形化显示整个冲压工
序中钣金零件形状的演
变。
所有数据都是全参数化
和全相关的。
冲压工序排列
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UGS Corp. 2005. All rights reserved. UG/die engineering
Lineup(冲压工序排列):
集中了钣金件制造的整个工艺
流程。
Operation(工序定义):
定义每道特定工序所要完成的
任务。
Tipping sequence(冲压方向
定义): 辅助定义各工序的冲压
方向(设计基准与工艺基准一
般是不相同的)。
Tip (冲压方向定位):
根据各工序的冲压方向把钣金零
件精确定位于各工序位置。
制造工艺设计（Die Engineering）18
UGS Corp. 2005. All rights reserved.  Form task (拉伸成型任务) :
定义拉伸工序将形成的最终
形状中产品部分的区域。
Area fill (区域填充):
对钣金件的孔系、挖剪区、
修边区进行填充。