汽车冲压模具设计制造与维修研究

杨浩 刘乐 王旭 李轩 赵向兵

摘要：随着工业智能化的发展，汽车制造业取得了长足的进步。通过对行业发展原因的深入探讨，我们可以看到主要有两点：一是刺激人们对美好生活的向往，二是汽车冲压技术的进步。因此，加强对汽车冲压模具技术的研究，不仅可以有效控制汽车生产成本，而且可以提高汽车制造质量。在科学技术的快速发展和发展的背景下，高科技手段在汽车制造业中得到了广泛的应用。

关键词：汽车;冲压模具;设计;制造;维修

引言

冲压生产是利用安装在压力机上的冲压模具对金属或非金属材料施加压力，。广泛应用于以汽车制造、医疗器械制造为代表的机械制造业。冲压模具是冲压加工和生产中最关键的零件。做好冲压模具的设计制造工作，可以提高冲压模具的设计制造水平，为企业创造更大的经济效益，为行业发展注入新的动力。

1汽车冲压模具设计制造品质的提升

1.1冲压工艺和模具结构

1.1.1制件拉毛

为了更好地减少制件压伤、拉毛等缺陷，模具在进行工艺和结构设计时应注意以下原则：模具型面可以选择关键部位做强压，非重要部位可以做弱压或型面空开;强压区域包括成形型面、控制材料流动的压料面、制件搭接面等;弱压区域包括成形过渡型面、非受力面、托料面、支撑面等。实践证明，模具型面的粗糙度越大，摩擦力越大，模具磨损加大造成更大拉毛;间隙过小会造成制件压痕、拉毛，间隙过大会造成制件波纹、起皱。因此，较小的粗糙度值，合理的间隙，可以有效减少拉伸件的缺陷。

1.1.2制件压印

制件在后工序模具冲裁中会产生铁屑，铁屑带到模具型面上造成制件压印，这直接影响制件的外观质量，并且这种外观缺陷很难修复，会增加生产成本。针对铁屑造成的制件压印问题，各大汽车公司都自己的解决方案，但多数方案增加了模具的制造难度和制造成本，也增加了模具维护成本。目前简单有效的方法有以下几种：①通过减小压料板与制件的接触面积，从而减少铁屑与压料板接触的概率，模具制造时将压料板非压边区做空开处理;②采用吸收装置吸取铁屑，吸料装置主要由进气管、文丘里管、固定调节支架3个部分组成，在模具修边前接通，模具修边后断开，效果较好;③模具设计时可以采用滑切式模具结构，不过模具尺寸变大，相应的制造成本增加。现场紧急处理时，可在修边冲孔模的废料刀刃口处涂上黄油，产生的铁屑被黄油粘住后很难进入模具型腔内。

1.2冲压模具制造中数字化的应用

1.2.1快速设计技术

快速设计技术应用到冲压模具的设计工作环节，可以全面提升模具制造的速度，首先根据设计需要创设模具设计数据库，将各项关键性设计数据传输到数据库内。其次建立结构库，将各项模具设计的结构发挥出应有的作用，让设计人员开展设计工作更加顺利进行，提高设计水平的同时缩短设计时间。在冲压模具设计阶段，了解整个生产环节的实际过程，有效的开展模具开发工具，通过计算机辅助设计让设计工作更加的简便，提高产品设计的总体水平和质量，满足当前的冲压模具设计工作的需要，促进企业生产效率的提升。冲压模具的设计环节，比较关键的一项工作就是确定合适的冲压模具的制造工艺，结合不同结构形式进行必要的调整和改进，为进一步生产起到积极的指导作用，让整个冲压模具的开发、设计、制造更高效的进行。此外，还能够有序的组织生产与装配环节的工作，提高装配工作精确度，各个部件的配合精度合格，不会存在尺寸偏差严重的情况。基于此，应用数字化技术在冲压模具设计中，有效的提升设计水平，快速完成设计工作，让复杂性高的产品得到简化，系统更加的简单，冲压模具的工艺方案也更具系统性与科学性。

1.2.2高速加工技术

高速加工技术已经成为目前机械制造领域非常重要的技术之一，是在传统加工技术为基础之下，提高加工技术水平，不仅缩短加工周期，还能够提高加工的质量与效率。在数字化技术应用到冲压模具的加工环节，发挥出计算机软硬件的作用，可以实现机床、刀具以及编程方面的全面控制，让刀具运动轨迹更加的科学合理，设置必要的刀具补偿参数，让冲压模具加工更加安全、高速，提高加工总体水平。

1.2.3 数字化装配技术

数字化装配技术在应用中，主要是利用先进测量软件来实现的，详细记录各项装配技术参数，对比各个结构部分的精度和标准，一旦存在装配位置的偏差，通过数字化装配技术可以做出调整，即使是微小的偏差，也能够达到安装精度的要求。数字化装配技术应用到冲压模具的设计与制造环节，加工阶段可以实现全面的控制，装配工作人员确定中心位置和尺寸，根据技术标准开始装配作业，利用数字化装配技术可以实现在线测量，把全部测量的数据传输到控制系统内，做好各项历史数据的记录，并且进行参数对比分析，及时调整存在的问题，保证装配工作的质量和效率满足要求。

2汽车冲压模具维修技术

2.1拉毛维修技术

通常，刀口崩刃拉毛问题同时发生，特别是在成形、拉伸和后续翻边环节，严重影响后续工作的开展。维修技术人员可以根据零件磨损问题的位置，找到模具磨损问题的对应位置，并在此基础上进行维修。发挥油石作用，顺利推模，统一圆角尺寸，然后用细砂纸打磨。通过这些措施，可以提高汽车模具和零部件的质量。

2.2刀口崩刃问题维修技术

结合实际生产情况，在修边模的设计中，如果没有充分考虑废料的排放空间和多个废料的排放顺序，如果在生产过程中出现此类问题，必须关闭机器，手动清洁通道。严重时会造成废料溢出模具表面，造成模具双料挤压，甚至模具断裂，不仅影响生产效率和零件质量，还会导致生产安全事故。因此，如果在离线模具的点检过程中发现崩刃问题，可使用匹配材料的焊条开槽，及时修复受损边缘，并检查边缘硬度，避免因脆性过大而频繁崩刃。

结束语

在模具的生产和设计过程中，我国汽车冲压模具的设计、制造和维修水平有了很大提高，但仍存在许多问题。例如，国内模具设计的过程是高度随意的，有时过于注重模具布局，导致忽视了生产工艺的合理性。维修标准操作规程有待完善，这些问题都需要我们重点研究。

参考文献：

[1]方勇，李付国，聂蕾等.冲压工艺专家系统中工艺方案的评价模型[J].航空制造技术，2002，（05）：28～31.

[2]叶梦彬.汽车覆盖件模具制造过程简述[J].模具工业，2019，45（9）：8～13.

[3]唐士东，赵有玲，徐文江等.智能废料滑道监控系统的应用[J].模具工业，2019，45（9）：32～35.

[4]张莹，韦荣发，蒙世瑛等.汽车覆盖件修边模铁屑控制方法研究[J].模具工業，2018，44，（3）：10～13.