计算机技术在汽车冲压模具设计与制造中的应用研究

付林

摘 要：如今科学技术持续发展和进步，使得计算机技术得到了广泛的使用，在进行汽车冲压模具设计的时候，借助计算机技术可以起到一个良好的效果，本文分析了这项技术在模具设计和制造时期的使用，希望可以给相关的人员提供一定的参考。

关键词：计算机技术;汽车冲压模具;设计;制造;应用

1 引言

主要介绍了汽车覆盖件冲压模具设计与制造中计算机技术的应用，并分析了存在的问题，指出当代企业要紧跟国际发展形势，加强交流合作，共同推动汽车模具行业的大发展。

2 汽车模具行业状况

覆盖件模具属于一种重要的汽车模具，主要的形式就是冷冲模，一般情况下，汽车模具指的就是汽车的全部模具零件，由于产品的种类存在一定的差异，汽车整车厂的要求也有所不同，因此能够把汽车模具划分成多个档次。通过市场调研能够看出，技术含量较低的模具数量较多，市场占据的份额较大，不过利润的空间比较小，如今技术含量中档的模具市场竞争激烈程度持续提升，但是技术含量较高的高端模具的生产数量难以满足实际的需求，因此我国对于高端模具主要还是选择进口的形式，在这个领域也有着比较广泛的发展空间。

现阶段企业之间的联系变得越来越密切，合作能力持续提升，一部分地区开始尝试设置汽车模具集聚生产基地，这部分集聚生产基地都具备汽车模具企业群以及专业的供应链，如今在我国上海和河北一些城市具备较多的汽车覆盖件的模具生产企业，在天津市和哈尔滨等都集中了一部分汽车覆盖件模具生产企业，这些企业积极地进行沟通和合作，如此也能够有效地提升自身的实力。不仅如此，一部分模具的领头企业规模持续增加，自身实力也在不断增强，单个的模具企业已经具备承接整车的模具，甚至是一年中能够承接多个模具生产任务。

3 汽车零件模具设计

3.1 汽车保险杠模具设计

汽车保险杠成型选择的模具属于一种大型的模具，塑料溶体在大型模具中的流程相对复杂，需要确保浇注系统设计的正确性和合理性，这些内容和塑料容易的压力以及温度的变化有着紧密的联系，而且会直接影响到产品的质量。在设计浇注系统的时候需要控制好浇口的数量以及浇口的位置，而且各项尺寸和形状等内容都需要符合规定。要是在注塑的时候出现质量问题，能够借助Moldfow软件来针对保险杠模型开展CAE模拟分析。其中能够显著改善注塑模浇口的位置，有效地消除保险杠在生产的时候出现的各种质量问题。

3.2 汽车灯具模具设计

企业灯具模具属于一种复杂的曲面注塑模具，是一种高端的应用，如今市场需求持续提升，带来的利润也越来越多，整体的专业性也得到了显著增强。现阶段汽车工业发展速度不断增快，通过进行升级改造和创新完善能够更好地满足市场的需求。汽车车灯的类型持续增多，而且变得越来越美观，曲面流线比较复杂，装配精度标准高，因此车灯模具制造企业需要积极地引进先进的舍必，持续地改进自身的制备工作，确保能够变得更加高效。

3.3 汽车门把手注塑工艺模拟分析

塑件壁厚差较大，要是选择一般的注塑工艺会使得在壁厚的部分产生较大的收缩，整体的表面质量会受到较大的影响，所以需要选择气铺注塑成型工艺，使用空气来把圆弧处吹空，建成起到并且需要采取保压措施，避免出现表面收缩的情况，这样整体的制品质量也得到了显著的提升。

3.4 汽车覆盖件冲压模具

汽车覆盖件对于汽车来说是比较重要的，涉及到了汽车的车身和驾驶室的表面构件，能够划分成外覆盖件和内覆盖件，其中外覆盖件主要就是裸露于车身，至于内覆盖件就是包覆在车体的其他部分，而且包括饰品和骨架覆盖件等内容。对于汽车引擎罩这一内覆盖件，可采用CAD/CAE协同技术，利用UG软件平台，结合模拟分析专用软件Dynaform，配合VC++编程语言共同完成汽车引擎罩的设计和制造。界面设计由UIStyler完成，UIStyler的使用，使其界面风格与UG一致，便于设计人员实际操作。

3.5 其他冲压模具

针对那些尺寸较小的汽车零部件，能够选择设计一模多出的模具产品，一次冲压之后能够得到多个零件产品，如此不仅可以减少生产周期，而且可以提升生产效率。针对链板零件，主要就是在排气管方面进行使用，通过夹在两橡胶皮的中间，能够防止产生漏气的情况，在使用CAD/CAE复合技术的时候，最开始借助AutoForm系统来选择合适的链板来冲压排样以及成本计算，确保可以得到一个合理的排样方案。接着就是在UG软件中进行建模，借助CAE仿真分析功能来研究相关的设计结果，而且需要持续地改进设计方案，确定最合理的方案。借助CAD/CAE复合技术的模具设计方案通过和没有采用复合技术的方法进行比较能够看出，冲压产品的废品率可以显著降低，并且模具使用产生故障的次数也会显著减少，最主要的就是模具的使用寿命得到了显著的提升。

4 汽车冷冲压覆盖件模具的结构设计

4.1 模具设计制造现状及后期工业模具分析

我国汽车模具设计工作起步比较晚，不过在全新的时代背景中，行业的设计软件数量也变得越来越多，出现了比较多的功能较强并且比较稳定的设计软件，这部分软件能够显示出我国在这个领域具备较高的水平。一部分软件就是把有限元逆算法和板壳单元模型思想当作基础，掌握存在的各种影响因素，综合整体的规划设计步骤，改进各项工艺参数，确保存在的问题能够及时地得到应对。因为我国的汽车模具结构设计起步较晚，因此和发达国家相比能够看出，对于软件的使用还是存在一定的问题，难以实现设计和制造的一体化需求。由于国内汽车模具结构设计起步晚，较之发达国家还无法真正在汽车模具设计方面开发CAD/CAE/CAM技术应用，也就达不到设计与制造一体化的要求。

4.2 汽车模具结构设计的重要点

第一点如今专业设计研究和生产模具的企业没有一个合理的规模，而且专业性较低，和其他企业之间没有一个良好的交流，因此技术的发展受到了较多限制。其中汽车厂商的模具部门更加重视车型，没有全面地掌握全部车型的模具技能;第二点就是从业人员计算机使用能力较低，雖然一些企业具备超级功能组的三维CAD/CAE/CAM软件，不过相关的工作人员专业能力较低，很难实现三维化的结构设计。第三点专业结构涉及到成功经验比较少，因此要想增强国内模具企业的市场竞争力，就需要充分借助三维设计软件来来增深对于汽车模具结构设计的分析。最后就是相关的标准和选择的技术存在一定的差异，在这个时期需要积极地创新各项技术，在特定的软件和设计环境中会存在一定的制约性因素，需要借助合作来掌握客户的信息，积极地开拓市场，确保可以获得更多的经济效益。

5 计算机技术在汽车冲压模具设计与制造中存在的问题及分析

在进行汽车冲压模具设计和制作的时候，借助计算机技术能够带来较多的方便，不过在进行使用的时候还是存在较多的问题，其中包括：

5.1 缺少专业人才

计算机技术包括程序编制和软件操作，汽车冲压模具设计需要确保研发人员具备充足的专业知识储备，因此对于相关人员有着较高的要求。

5.2 标准化程度低

如今各个汽车生产企业都具备自己的设计标准，模具加工企业也有着自己的规范，因此计算机软件没有统一的设计规范和制造规范，软件系统集成化程度和智能化程度较低，造成了资源浪费的情况。

5.3 CAD软件开发手段相对国外较为落后

目前由我国自主研发的CAD软件数量仍然偏少，由国外公司引进的技术多为通用型，其技术相对落后，专用性不够;而自主开发软件的开发周期过长，跟不上技术的发展。常见的问题就是主流设计软件CATIA，UG等为国外垄断，而且我国自主软件应用普遍性不高，这些问题都需要得到相关人员的高度重视。

5.4 管理模式创新性不够

如今企业行业不仅需要重视专业技术的研发，而且需要选择合理的管理方法，确保两者可以相辅相成，不过大部分企业的管理人员没有接受现代管理理念，没有设置全新的管理制度，技术人员难以获得良好的发展，因此计算机技术很难在汽车冲压模具设计以及制造的过程中发挥良好的效果。在这个时期，汽车制造企业需要选择合理的解决方法，积极地引进专业的人才，重视软件开发，汽车制造企业需要保持一个开放的发展态度，促进交流和合作，设置完善的行业规范，统一标准。在这个时期，需要设置产学产学研益处，将科研成果转化企业效益，管理者也应当吸收先进的管理经验，关注细节，避免不必要的浪费，不断学习，助力我国汽车模具行业拥有自主创新技术，赶上国际发展新局势。

6 结语

如今需要积极地改进计算机模具设计和制造过程等内容，充分地进行分析，而且需要合理地使用现代化管理理念，确保可以促进汽车模具行业的发展和进步。

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