拉延模具成型是基于模板的汽车覆盖件冲压成型的关键工艺，在设计汽车覆盖件拉延模具过程中，若无法保证成型后的零件与模具型面的一致性，必须优化汽车覆盖件拉延模具结构参数设计；确保最终提高拉延研合率。因此，本课题的研究具有重要的现实意义。
1 关于汽车覆盖件拉延模具结构设计相关内容
汽车覆盖件拉延模具结构设计工作繁重，设计细节多，增加了设计工作者的设计难度，在现代化计算机技术发展推动下，设计相关的一体化技术广泛应用在汽车覆盖件模具结构设计中。研究发现，传统的CAD软件系统设计，具有一定的局限性，需要结合设计人员的设计经验，设计效率较低，增加了整个设计工作的周期，无法保证设计质量。基于此，为实现汽车覆盖件拉延模具结构参数数字化设计目标，设计人员将优化设计重点放在提升结构设计质量、提高结构设计效率层面，并在现代模具制造业发展推动下，驱动汽车覆盖件模具的标准件向更高的层次延伸发展。基于模具制造技术发展，CAD集成技术、CAM集成技术等先进技术广泛应用在模具零件及模具结构参数化设计中，为汽车覆盖件拉延模具结构参数化设计提供了技术支撑和保障[1]。为相关设计人员提供了设计新思路。基于参数化设计理念和模板化设计理念下，依托UGNX平台开发了基于模板的汽车覆盖件拉延模具结构参数化设计CAD系统。
2 模板技术与拉延模板装配结构分析
2.1 模板技术
根据模板技术的应用情况发现，模板技术实质与实例推理知识重用技术相似，以事物相似性为依托进行设计，能够从类似的事物中抽象出框架型的模板，可将任何一个类似的事物视为模板进行延伸设计，进而实现对设计信息的转化，实现参数化设计。模板技术原理应用在新型汽车开发设计中，切实可行。了解汽车生产制造相关发展情况可知，汽车制造企业中生产的汽车车型种类多，各个车型之间存在诸多的差异性。但从模具结构设计上看，同一类车型零件上的差别较小，如汽车车门、后备箱盖等部位在尺寸和外形上的差异性较小。通常，一个汽车的覆盖件所对应的是一组模具，各模具功能有差异性，但模具结构的相似度较高。均是由模具的凸模、凹模、压边圈组成，因此，模具结构无显著的差异性。研究中，对汽车覆盖件及成型的模具进行分解发现，汽车覆盖件模具结构具有模板化特征，若是对模具结构进行参数化设计，可优化模板结构的设计模式。设计人员在具体进行汽车覆盖件拉延模具结构参数化设计时，会结合模具现有的结构方式设计新模具，主要是通过型面替换和参数修改方式，获取到新模具；研究发现，此种设计方式较比传统的模具结构设计优势更显著，能够大大缩短设计周期，可提高设计效率，简化了设计流程和设计步骤，实现模具结构模板化设计目标。
2.2 拉延模板装配结构
拉延模板在具体建模过程中，按照自上向下的装配设计方法进行设计，主要是基于产品功能优化设计，确保优先满足产品的基本功能，进而设计出基本的零件模具结构框架，并依托初始设计组建分析模型；参照相关计算算法，优化模具结构参数化设计。完成上述设计后，进行零件细节设计，进而完成零件装配，获取到装配后的产品。为保证零件装配可行性，比对设计方案，找出设计缺陷，并及时进行修改，最大程度上达到产品预期的设计目标。汽车覆盖件拉延模具模板结构顶层主要是拉延工艺型面零件，模板下一层面主要是压边圈、上模或下模零件；此种模板结构轮廓清晰，方便配置，能够及时更新模型，应用在汽车覆盖件模具结构模板化设计中适用性强，优势突出[2]。模板本身代表的是结构相似的模具，而实际应用中的零件模型模板较大，一定程度上加大了设计难度，造成设计上的不便。因此，通过总结相关设计经验，采用的是虚拟工序件设计方法，此种设计方式从相似的零件中提取模具结构设计相关的特征特点，最终获取到相应的型面模型；整个设计提高了汽车覆盖件模板结构设计效率，实现模板化设计目标。研究中，为进一步提高模板化设计工作效率和设计质量，将结构型面相关的参数导入到工艺模型中，并借助UG技术等相关技术进行零件模具功能设计，UG技术主要是装配建模几何延伸出的相关技术，支持零件模具不同几何体的设计，优化了零件几何体表面、实体边及表面区域之间的关系。同时，构建拉延模板过程中，使用WAVE关联器建立型面及特征线相关的零件及装配零件，从而优化设计与装配环境之间的关系，确保零件建模成功。
2.3 参数化设计
进行模具结构参数化设计过程中，使用CAD下的参数化技术设计模具结构模板尺寸，优化调整和改变相关的参数后，达到参数化驱动目标，确保各个装配零件之间的信息相互传递，保证设计一致。基于此，通过优化模具结构参数化设计，建立了参数驱动机制，设计人员可在机制内进行设计更改，方便参数调整。同时，将典型零件模具结构参数化模板纳入到模板库中，方便模板查找及模板添加等。为保证模具结构参数化设计准确性，加强对型面相关的几何要素进行设计和优化，最终实现对模板位置的调整，优化了调压垫的布置方式，顺利高效地完成了设计任务。为充分发挥模板作为模板的作用，设计人员在UG技术支持下，于UGNX4.0平台开发了基于模板的汽车覆盖件拉延模具结构参数化设计系统，实现设计方式的优化，降低了设计工作量，提高了设计工作效率，更好满足设计需求。
结论：综上所述，基于模板的汽车覆盖件拉延模具结构参数化设计，达到了模板化设计目的；为模具设计优选出最佳的结构形式，支持对结构参数的调整，进一步优化了模具结构设计方式；为汽车覆盖件拉延模具精确型面加工及模具结构设计提供参考和指导，为汽车新车型开发设计提供全新的设计理念。
参考文献：
[1]张益豪.汽车覆盖件拉延模具精确型面加工方法研究[D].湖南大学,2017.
[2]卓芳.大型汽车覆盖件成形参数优化及模具结构优化设计研究[D].重庆大学,2016.
作者一姓名：王国刚；性别：男；出生年月：1992年2月；籍贯：天津市：民族：汉；最高学历：大学本科；目前职称：无；研究方向：汽车覆盖件模具结构设计
