论汽车冲压模具设计制造与维修

吴桂云 杜海鹏

沈阳来金汽车零部件有限公司

论汽车冲压模具设计制造与维修

吴桂云 杜海鹏

沈阳来金汽车零部件有限公司

虽然我国已经跻身于世界汽车冲压模具生产、制造的先进行业队伍中，但是还有着不可轻视的问题，在工艺性方面，国内的设计大多注重模具本身，随意性较强，对其工艺合理性考虑较少；在人性化方面也有欠缺，标准化程度低，致使维修难度大，影响销量；除此之外，模具毛坯铸造和热处理质量差，影响实际性能。这些就是我们在未来需要继续努力钻研的方向。

冲压模具 设计制造 模具维修

汽车制造行业如今已是我国的重工业经济支柱之一，本世纪更是发展迅猛，尤其是汽车模具冲压的技术水平不断进步，对汽车制造质量及成本起到了直接且重要的影响。特种冲压成型、新模具材料、模块化冲压技术尤其是计算机技术辅助更大程度上的促进了冲压模具技术的发展。首先，要了解什么是汽车冲压模具技术？汽车冲压模具技术是现代汽车工业中十分重要的加工方法，用来生产汽车车身零件的技术，冲压模具所制出的车身零件自重轻、强度高、硬度大、成本低，并且生产过程便于实现批量化和机械自动化。它生产效率高，是一种其它模具加工方法所不能替代的先进的汽车模具制造技术。

一、汽车车身冲压模具数字化开发流程

汽车车身冲压模具数字化开发有以下特点：主要基于模具实物并结合一系列建模手段构建模具数字化模型，直观、快捷，引进新车型时可进行局部修改，三维模型可直接转化为二维工程图纸。通过板料成形有限元模拟技术可实现对工件的可成形工艺性分析、预测缺陷、优化成形参数，有利于节约生产成本，缩短产品开发周期。融合了计算机技术、图形学、各种数值计算法、人工智能、板料塑性变形理论，并与实践经验相结合，保证了产品参数从设计阶段到制造阶段整个过程的一致性。汽车车身冲压模具数字化开发主要借助逆向工程技术，基于实物到图纸的思想，首先，采用测量设备测量零件三维数据，得到零件可成形信息，获取模具型面的三维信息；其次，根据零件具体工序特点建立产品工序数模，数字化分析，然后对数据点预处理，利用生成的图表、曲线、成形数据等进行成形缺陷分析，找出缺陷产生原因；再次，以上述分析结果为依据修改设计，优化产品工序数模；最后，将处理后的数据输入计算机，重构三维曲面，建立三维实体模型，最终形成模具三维几何数字化模型。

二、汽车冲压模具的设计与制造

在当前人们出行中汽车是其重要的交通工具之一，汽车的质量是确保人们出行安全的重要的因素之一。通常汽车的冲压模具的使用寿命不能少于60万到80万次。汽车冲压模具在具体的生产以及设计当中不但需要能够满足汽车车身零件的工艺要求，还需要能够满足冲压模具所能够适应的生产条件以及制造技术，也就是说制造时采用的设备、人员的操作方式、制造后的运输及销售、模具的安装、废料的处理等等都应当在设计和制造汽车冲压模具时的考虑之中。汽车冲压模具的设计和制造要考虑的基本因素有以下几种：第一，价格，设计和制造汽车冲压模具首先要考虑的就是价格。价格的高低很大程度的影响着产品的销量。以某汽车厂的覆盖件冲压的模具生产为例，同样一套A级模具，日本价格约为15万USD，台湾地区次之约10万USD，内地生产价格最低仅为7万USD左右。第二，质量，同样的，影响销量的还有汽车冲压模具的质量，更重要的是，汽车的安全则大部分是由汽车冲压模具所决定。以上述汽车厂为例，质量与价格成正比，日本的汽车冲压模具质量普遍要好于台湾地区和中国内地，因此，大部分国家的汽车厂都比较喜欢使用日本生产的模具，或者采购时以日本生产模具的参数来作为选择依据。第三，工艺性，工艺性虽然不是设计和制造汽车冲压模具的最重要的因素，但是也是不可忽略的。

相比较而言，日本制造较台湾、欧美、中国大陆等地区在设计模具时更多的考虑了其工艺的合理性。第四，人性化，设计模具还应注意的就是要设计合理化、人性化，注重汽车冲压模具的维护、修理方便，模具局部零件的可更换性。更换频率较高零件要设计的标准化程度高，这样无论供货还是购货都极方便。相比较而言，我国汽车冲压模具在这方面考虑的较少，只注重了制造工艺简单，生产程序简单化，造成模具零部件标准化程度低，维修、维护困难大。第五，材料，在选择汽车冲压模具材料时，一般要考虑模具的生产数量、工作条件与所使用材料的强韧性是否相合适，以用最优的价格选择最合适的材料。在选择好合适的材料后，要对材料进行质量检测，观察模具材料的化学成分是否符合国际上的管理要求。同时，检查所选材料是否满足与客户签署的供货协议的要求，确定无误后对材料进行熔炉和加工制造，并采用超声波探访技术对生产的产品进行检查，确保每一件产品无明显冶金缺陷，保证批量生产每个批次的合格率。第六，精度，模具生产的重要参数之一就是精度，这关系到转配完毕后整车零部件之间的契合度的高低，间隙一致性的好坏。

三、结束语

所有的技术文件资料在并行交互的流程网络下形成了一个关于汽车覆盖件模具生产作业的系统平台，并且有这个平台代替传统的人力手工作业，由“依靠人工主观能动性的作业转向系统的规范性、有序性、可溯源性、可控制性的作业；各类技术文件的编制运行建立起了汽车覆盖件模具开发生产过程中各类基础数据库，这些包括、人力资源、生产设备、生产原料、工装夹具等的基础数据库的不断充实将为后续的新项目开发打下坚实的技术；相关流程资料的规范建立明确了所涉及的校对、审核、批准，任务的分工合作，任务处理的流程模式，并相应产生各种作业的跟单凭据，对相关流程的参与人员、作业时间、作业地点、作业内容、作业成效等进行记录统筹，为相关并行部门的作业提供反馈与记录相关文件技术资料、作业流程管理文件的完善，可以进行查询、筛选、检索，形成对工作的总体进展、生产加工阶段、物料采购入库状态等各个关节的实时掌握，以提早对可能出现的潜在影响进度的因素进行甄别与防控。

[1]龙海元.关于汽车冲压模具设计制造与维修[J].才智，2015，(9):58.

[2]刘红军，莫蓉，范庆明，万能.并行工程下基于特征的零件可制造性及其评价方法研究[J].计算机应用，2016.