汽车车身冲压模具设计与制造研究

吕孟春

（永州职业技术学院，湖南　永州　425000）

汽车车身冲压模具设计与制造研究

Research on design and manufacture of automobile body stamping die

吕孟春

（永州职业技术学院，湖南永州425000）

车身是汽车中的一个重要标识性构成部分，是汽车的形象特征，在对其部分制造中，冲压模具是重要的生产装备，对其设计制造起到了重要作用。伴随汽车工业的发展，日益激烈的市场竞争，从多方面来说冲压模具得到了很大的提升，对其生产质量、效率、开发周期的缩短，都起到了极为重要的作用。

汽车车身；冲压模具；设计制造

伴随汽车工业的发展，模具行业也得到了飞速发展，在技术上迈入了新的台阶，在与国际接轨中，市场竞争也日增激烈。在模具设计制造中车身的冲压模具是重要的一个环节，其环节的设计制造逐渐向着高品质与高信誉的方向发展，冲压模具是一种生产效率较高的加工方法，因此在车身设计制造中发挥了重要作用。

1　汽车冲压模具概述

冲压模具是汽车生产中一个必不可少的环节，也是一种重要的加工方法，运用这种方法制造出来的零件重量轻、成本低，还具有硬度大与强度高的特点，基于这些特点，使得对于汽车制造可实现批量化，对实现生产过程的机械自动化。除此之外这种加工方法还具有生产效率高的特点，加工方法的先进性是其它加工方法不能与之相比较的。

2　汽车车身冲压模具设计与制造需要考虑的因素

作为一种重要的代步工具，人们关注的是出行安全，这就要求汽车要满足高质量的要求。通常情况下冲压模具的使用寿命在60~80万次之间。其模具在生产设计中要满足于车身零件的工艺要求，还要与生产制造条件和技术相适应，即采用设备等都要考虑周全。设计制造需要考虑的基本因素如下：

2.1价格

价格与销量之间有着重要关系，对销量产生重要影响。以某汽车企业生产的覆盖件冲压模具为例，同样等级的模具，在日本售价为14~16万美元，台湾售价为9~11万美元，内地售价为6~8万美元，单纯从价格角度来讲，价格低的冲压模具有着良好的销售量。

2.2材料

材料也是需要考虑到的重点因素，这个因素在一定程度上决定着冲压模具的价格，不同类型的材料，其价格也会不同。与国外相比，在选择材料上我国有一定的优势，多选用合成金属，加入世界贸易组织之后，引进了很多质量优良的模具钢材。

2.3精度

精度是模具生产中的一个重要参数，关系与后续转配工序的衔接性，对整体零部件契合度与间隙一致性有着重要影响。

经不同教学模式后，实验组和对照组学生满意度分别为96.15%，69.23%，组间比较，差异具有统计学意义（P＜0.05），见表4。

2.4质量

对于汽车驾驶者来说最关心的还是质量问题，这关系到行车安全，因此这也是车身冲压模具设计制造中重点考虑的因素，也是影响销量的重要因素，尤为注意的一点是冲压模具对于汽车安全具有重要影响。从理论上来讲，冲压模具质量优良的汽车更受消费者的欢迎，在采购过程中会把冲压模具的参数作为是否选择购买的重要因素。

2.5工艺性

相对来说工艺性与上述几个因素相比并不是很重要，却是不容忽视的因素。工艺合理性在很大程度上满足工艺要求，保证所需要生产的模具质量。

2.6人性化

现代社会中各项事业的开展都要讲究人性化，坚持以人为本的原则，在冲压模具的设计制造中同样需要坚持人性化的原则。人性化不仅体现在设计的合理性，还体现在方便的维护修理，零件可更换性高，为供货与购货提供便利。从实际情况来看，我国在这方面考虑较少，只是重视生产制造工艺程序的简化，生产出来的模具零部件距离标准化差距较大，不方便维修维护。

3　汽车车身冲压模具设计与制造冲压成形技术分析

3.1对冲压模具冲压成形关键技术的简单分析

覆盖件一般由两部分组成：驾驶室内表面、外表面零件。车身金属件几乎全部是冲压件，并且更新换代时间跨度小，这不仅在冲压模具设计生产中的冲压成形技术使制造周期与制造成本、质量受到影响。对冲压成形技术起到关键性影响的冲压工艺，还有模具技术，这对于覆盖件的尺寸形状精度有着高要求。尺寸精度主要是针对大批量汽车生产而言，保证能够自动化生产，保证整体性的质量要求，形状精度主要是针对外观的美观性而言，能够满足于人们日益增长的美观艺术化需求。冲压工艺是否具有合理性影响了模具调试的难易程度，模具设计则对其制造的难易程度具有重要影响，并对其制造管理起到了决定性作用，对制造成本周期产生直接作用。

冲压技术适应了大批量生产的发展需要，在汽车工业快速发展的今天，仍然发挥着重要作用。在我国汽车企业中目前绝大多数冲压线应用的机器设备有双动拉伸压力机、单动压力机，这两种机器设备组成流水线，以手工操作的方式进行上下料，通过这些手段对大型覆盖件进行冲压生产，最高的生产节拍每分钟为三至五次，这样的生产方式生产效率很低。很多生产厂家过度注重经济效益，忽视对资源环境的节约保护，造成的由资源浪费与环境破坏对其工业发展产生了制约影响[2]。

由于覆盖件对于表面质量有着极高的要求，为满足要求也只能是依靠自动化的生产方式。我国的自动化生产还不能称得上高速冲压，但有着较高的自动化程度，这主要是自动化成线冲压的功劳。有些车身的覆盖件生产方式是由批量所决定的，对冲压模具的生产制造国内汽车企业普遍采用的生产方式是半自动化冲压。

经过长期实践积累了大量的相关经验，也形成了系统性的规则方法，出现的新技术为冲压模具设计制造带来了机遇，使其发展发生了重大变革。在计算机技术的辅助下，其传统工艺流程发生了很大变化，以前不能解决的问题在如今也能得到有效解决。我国汽车工业如想与国际具有匹敌的条件，还应该进行长期的认真研究。

3.2冲压成形的发展趋势

在汽车冲压模具的多样化与更新换代中，各生产厂家根据自身实际找到了一条适合发展的道路。冲压模具的类型繁多也决定了汽车类型的多样化，与此同时也对冲压工艺提出了新要求，这就要求对于冲压模具的设计制造不论是大型，还是小型与微型冲压件的生产都要考虑到。在冲压件不断更新换代中，产品生产数量得到增加，冲压产品市场结构将会发生变化[3]。

未来的冲压变形技术将会更加灵活，适用于不同的冲压生产，二坐标与多功能的工件传送技术在大型、中型与狭小型冲压件的生产当中有着广泛应用。伴随汽车工业的全球化发展，与计算机网络的应用，冲压成形技术将会与多种技术相结合，对资源进行快速配置，对制造过程加以优化，实现智能化，其工艺精度越来越高，工艺管理越加有效，这是时代发展对其发展提出的要求，是发展中的必经之路。

4　结论

通过本文的论述可知，本文从三个方面对展开了论述。第一部分是汽车冲压模具概述，为相关工作者对冲压模具增加一定的认识了解，第二部分对其设计与制造需要考虑的因素展开阐述，这些因素是在设计制造中避免出现错误的重要因素，第三部分阐述了设计制造中的冲压成形技术与发展趋势。随着汽车工业的发展，冲压模具设计制造技术将会呈现出多样化、智能化等特点。

[1] 杨少朋. 冲压模具的前期质量保证措施与装配调试检测[J]. 机电技术，2015,01:28~31.

[2] 李平舟. 汽车冲压模具高端技术撬动市场挺进未来[J]. 精密成形工程，2015,02:83~88.

[3] 杨汉,刘安明,祝云. 数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用[J]. 航空制造技术，2013,10:48~51.

(R-03)

塑料油箱可自由设计形状

作为汽车中的一个重要功能件，汽车油箱目前主要有金属油箱和塑料油箱两大类。随着塑料在汽车上应用范围的逐年增大，塑料燃油箱也成为了一大趋势。

“汽车塑料燃油系统是汽车核心系统之一，塑料油箱的低排放技术目前主要掌握在德国和法国两国公司。”亚普汽车部件股份有限公司研发中心洪经理告诉记者，通过与江苏大学合作，他们打破国外垄断技术，研发出的具有完全自主知识产权、可满足国六排放标准的汽车燃油系统，通过自主的配方，将塑料燃油箱的强度提高了4倍，适用于混合动力油箱。

洪经理介绍，金属油箱耐腐蚀性能比塑料油箱差，而塑料油箱一次性吹塑成型，具有更好的抗冲击性能。塑料油箱还可以自由设计各种形状，以节省越来越小的车内空间。“而且我们突破了大型零件精确内置于箱体内的难题。”

在亚普的展示厅，记者见到了完全一体化的内置零部件的塑料油箱，“在加油到整个汽车行驶的过程，外置零件的孔隙都会有油气排放，对大气造成污染。”洪经理表示，而内置的异形化吹塑油箱系统，则实现了油气的回收利用，极大降低油箱内燃料的蒸发排放，同时自重更轻更节油。

“我们粗略算了一笔账，以全国1.5亿辆汽车，每周加油2次，平均每次加油容量为50 L为例，使用这一新型油箱每年可以节油32.22万t。”洪经理说，而经过检测，从加油到汽车行驶全过程，油气的排放量从传统的600 mg/24h降到了54 mg/24h。据了解，这一项目已经与国际知名主流汽车公司合作，“在项目实施期间， 预计将建成年产50万只的目标产品，累计销售产品80万只。”

摘编自“中国聚合物网”

TQ320.63

1009-797X(2016)18-0065-02

BDOI:10.13520/j.cnki.rpte.2016.18.017

吕孟春（1969-），男，本科，实验师，主要从事机械设计制造和模具制造方面工作。

2016-07-15