简析模具冲压技术在汽车冲压模中的应用

姜良忠

摘 要：本文首先对冲压模具的优势进行了论述，其后分析了模具冲压的具体设计以及主要的冲压工艺以及液压成形技术的发展，最后对模具冲压技术在汽车冲压模中的应用进行了阐述，以期提高汽车制造行业的工作效率，缩短设计时间，为汽车行业的快速健康发展奠定基础。

关键词：模具冲压；冲压技术；汽车冲压模；应用

引言

汽车行业作为国民经济中的支柱产业，在汽车的研发过程中，车身的开发周期占据着主要因素，而汽车冲压模具的制造以及设计则是车身开发的关键所在。随着时代的发生，汽车覆盖件的更新速度不断提高，因此，这也对汽车冲压模具的制造以及设计提出了更高的要求。而模具冲压不仅可以保证汽车冲压模具的基础管理以及快速檢索，还能够有效缩短设计时间、减少重复设计的出现、提高工作效率。本文主要分析了模具冲压技术在汽车冲压模中的应用。

1冲压模具的优势

1.1有利于汽车零件表面光洁度的提高

在汽车零件加工企业的销售过程中，对其质量进行评价的一个要素就是表面的光洁度。一般采购商在选择零件加工厂家时，首先会对生产零件的光洁度进行比较，这是因为零件之间的质量差异一般很难快速看出，而后再对其性能进行测试。

1.2有利于各个零件之间的相互配合

对于汽车零件而言，尺寸是决定其是否可用的关键。因此，必须要保证汽车零件具有较高的精度，若是汽车零件之间的误差较大，就会导致加工成的零件成为废品，浪费大量的人力、物力、财力。而冲压模具的应用可以对零件的精度进行更好的控制，从而在一定程度上降低误差，保证所有工件都根据相应要求进行装配以及使用。

2冲压模具的设计分析

2.1冲压方向的合理选择

在模具设计中，冲压方向的选择是一个重要内容，其不仅与拉延件的满意程度有着直接的关系，而且还与压面料的形状以及工艺补充部分的多少有着直接的关系。一般冲压方向主要包括两个方面：工艺特征的加工方向与制作的位置。从局部来看，每项工艺特征都具有最佳的冲压方向。但是，覆盖冲压加工工序却涵盖有多种工艺特征，而各项工艺特征的最佳冲压方向也各不相同。因此，对于工艺特征冲压方向的确定，不仅要考虑到这种特征冲压的可行性，还应将其与其他特征之间的协调性进行确定。在进行工序设计时，对于一个工序中众多工艺特征冲压方向的确定是一个值得优化的问题。大多数的汽车覆盖件都是结构较为复杂的空间曲面形状，其主要是由薄板拉延而形成的，其变形需要考虑到众多的因素，因此对冲压方向进行优化是十分重要的。在优化冲压方向时，需要对冲压中材料的流动性进行分析，遵循冲压方向的确定原则，并根据这一原则构建相应的数学模型，最后利用CAD技术优化冲压方向。

2.2盒装覆盖式工艺

由于冲压技术具有种类较为繁多的加工工序，而且每道加工工序中都具有不同的工艺性，对于一个零件而言，可能就会由于生产条件的不同，导致运用相同生产工艺生产出的零件内涵的不同。因此，冲压件需要满足各种要求，确保其形状具有对称性以及规则性，从而有效的节约原材料，提高模具的使用寿命，进而使生产成本降低。

2.3模具主要零件以及结构设计

从图1的冲压模具结构图中可以看出，冲压模具主要包括导套与导柱，其对上下模具起到导向的作用。在模具上，应使用活动性较小的导柱，而且由于零件具有较大的展开度。因此，在模具安装完毕后，活动导柱就可以在模具中发挥导向作用。在汽车生产过程中，还有可能会发生一次性冲孔落料的情况，导致凹凸模孔壁过薄，使模具的使用寿命受到影响。因此，在设计模芯时，应对其进行分级，并运用固定板将其固定，从而保证落料以及冲孔能够一次性完成[1]。

3主要冲压工艺及液压成形技术的发展应用

如今，袋性模具生产模式还是国内主要采取的冲压工艺，至于特种成形工艺大多还停留在实验室阶段。在工业生产中，液压成形技术主要在管型件成形中进行应用，而国外则已经将其应用到个性化、小批量的汽车零件制造中。液压成形具有以下较为突出的优点：第一，从原理上来说，液压成形属于等压成形，是依靠高压介质改变板料形状，同时板料是三向受力的状态，对于成形较为复杂的覆盖件也能够很好的放置；第二，液压成形的原理以及液体的介质，能够使传统钢与钢的接触成形方式改变，避免板料被划伤，提高零件表面的光洁度；第三，液压冲压成形改变了传统冲压成形中方向的限制；第四，液压成形能够一次性保证多种工艺的成形，减少了模具的使用数量以及工序；第五，液压成形中的冷作硬化，有利于零件强度的提高[2]。

4模具冲压技术在汽车冲压模中的应用

4.1汽车冲压模具的零件分类

汽车冲压模具中的成组技术指的是利用零件之间的相似性，将类似的问题归纳为一组，便于集中提出解决方案。而利用这一原理，可以将零件分为紧固元件、冲切装置、定位装置、起重装置、进出口料装置、安装装置、限制装置、成翻装置、导向装置以及模座。同时，每一类又可以分为众多子类，每一子类又可以分为拥有众多具体系列的零件。

4.2确定模具以及成形工艺的参数

4.2.1模具参数的设置

在设置模具参数时，由于所选择的零件成形压力不同，而导致汽车覆盖件的冲压成型也有所差别。此外，通常应用的压力机为自动化生产线的压力机以及单动压力机[3]。

4.2.2拉延筋的布置

在板料成形过程中，拉延筋属于一个重要的控制手段，尤其对于大型内外板料的制作，其发挥着重要的作用，拉延筋参数的合理性能够使其对金属板料进行有效的控制，而常见的拉延筋方式主要包括半圆形拉延筋、方形拉延筋以及拉延槛三种。此外，还可以根据对拉延变形的不同要求进行拉延筋的布置。比如，为了使材料变形的程度得到提高，并且保证所制作零件的刚性，使材料的变形阻力提高，可以在凹模口添加间断或者整周压料筋。

4.2.3破裂刀的布置

为了有效避免汽车覆盖件在成形过程中，一些局部拉伸深度较大的地方极易发生开裂或者起皱的问题，可以在制作汽车覆盖件的过程中，对这些零件自身的特点进行了解，如此才能保证板料更好的成形，在一些相关的区域内，破裂刀通常只在模具拉延到20mm时使用，从而增加附近区域中材料的流动速度，使板料更容易成型[4]。

结束语

综上所述，随着汽车行业的快速发展，人们也对汽车覆盖件提出了更高的要求，而冲压技术以及模具在汽车覆盖件的制造过程中发挥着关键的作用。冲压模具的设计可以有效提高零件的质量，减少材料以及成品的浪费，缩短加工周期，同时应用冲压模具，还能够避免产品出现开裂以及起皱的问题。

参考文献：

[1]李春芳.模具冲压技术在汽车冲压模中的应用[J].硅谷，2010，（13）：161.

[2]赵晓亮，张震宇，李德隆，张骥.模具冲压技术在汽车冲压模中的应用探索[J].福建质量管理，2016，（03）：151.

[3]陈晓刚.模具冲压工艺在汽车模具中的应用分析[J].科技经济导刊，2016，（06）：91.

[4]张雨涵，赵小兰.模具冲压工艺在汽车模具中的应用研究[J].商品与质量，2016，（41）：204-204，205.