簡析模具沖壓技術(shù)在汽車沖壓模中的應(yīng)用

姜良忠

摘 要：本文首先對(duì)沖壓模具的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了論述，其后分析了模具沖壓的具體設(shè)計(jì)以及主要的沖壓工藝以及液壓成形技術(shù)的發(fā)展，最后對(duì)模具沖壓技術(shù)在汽車沖壓模中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述，以期提高汽車制造行業(yè)的工作效率，縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，為汽車行業(yè)的快速健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：模具沖壓；沖壓技術(shù)；汽車沖壓模；應(yīng)用

引言

汽車行業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)中的支柱產(chǎn)業(yè)，在汽車的研發(fā)過程中，車身的開發(fā)周期占據(jù)著主要因素，而汽車沖壓模具的制造以及設(shè)計(jì)則是車身開發(fā)的關(guān)鍵所在。隨著時(shí)代的發(fā)生，汽車覆蓋件的更新速度不斷提高，因此，這也對(duì)汽車沖壓模具的制造以及設(shè)計(jì)提出了更高的要求。而模具沖壓不僅可以保證汽車沖壓模具的基礎(chǔ)管理以及快速檢索，還能夠有效縮短設(shè)計(jì)時(shí)間、減少重復(fù)設(shè)計(jì)的出現(xiàn)、提高工作效率。本文主要分析了模具沖壓技術(shù)在汽車沖壓模中的應(yīng)用。

1沖壓模具的優(yōu)勢(shì)

1.1有利于汽車零件表面光潔度的提高

在汽車零件加工企業(yè)的銷售過程中，對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)的一個(gè)要素就是表面的光潔度。一般采購商在選擇零件加工廠家時(shí)，首先會(huì)對(duì)生產(chǎn)零件的光潔度進(jìn)行比較，這是因?yàn)榱慵g的質(zhì)量差異一般很難快速看出，而后再對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試。

1.2有利于各個(gè)零件之間的相互配合

對(duì)于汽車零件而言，尺寸是決定其是否可用的關(guān)鍵。因此，必須要保證汽車零件具有較高的精度，若是汽車零件之間的誤差較大，就會(huì)導(dǎo)致加工成的零件成為廢品，浪費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力。而沖壓模具的應(yīng)用可以對(duì)零件的精度進(jìn)行更好的控制，從而在一定程度上降低誤差，保證所有工件都根據(jù)相應(yīng)要求進(jìn)行裝配以及使用。

2沖壓模具的設(shè)計(jì)分析

2.1沖壓方向的合理選擇

在模具設(shè)計(jì)中，沖壓方向的選擇是一個(gè)重要內(nèi)容，其不僅與拉延件的滿意程度有著直接的關(guān)系，而且還與壓面料的形狀以及工藝補(bǔ)充部分的多少有著直接的關(guān)系。一般沖壓方向主要包括兩個(gè)方面：工藝特征的加工方向與制作的位置。從局部來看，每項(xiàng)工藝特征都具有最佳的沖壓方向。但是，覆蓋沖壓加工工序卻涵蓋有多種工藝特征，而各項(xiàng)工藝特征的最佳沖壓方向也各不相同。因此，對(duì)于工藝特征沖壓方向的確定，不僅要考慮到這種特征沖壓的可行性，還應(yīng)將其與其他特征之間的協(xié)調(diào)性進(jìn)行確定。在進(jìn)行工序設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于一個(gè)工序中眾多工藝特征沖壓方向的確定是一個(gè)值得優(yōu)化的問題。大多數(shù)的汽車覆蓋件都是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的空間曲面形狀，其主要是由薄板拉延而形成的，其變形需要考慮到眾多的因素，因此對(duì)沖壓方向進(jìn)行優(yōu)化是十分重要的。在優(yōu)化沖壓方向時(shí)，需要對(duì)沖壓中材料的流動(dòng)性進(jìn)行分析，遵循沖壓方向的確定原則，并根據(jù)這一原則構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，最后利用CAD技術(shù)優(yōu)化沖壓方向。

2.2盒裝覆蓋式工藝

由于沖壓技術(shù)具有種類較為繁多的加工工序，而且每道加工工序中都具有不同的工藝性，對(duì)于一個(gè)零件而言，可能就會(huì)由于生產(chǎn)條件的不同，導(dǎo)致運(yùn)用相同生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出的零件內(nèi)涵的不同。因此，沖壓件需要滿足各種要求，確保其形狀具有對(duì)稱性以及規(guī)則性，從而有效的節(jié)約原材料，提高模具的使用壽命，進(jìn)而使生產(chǎn)成本降低。

2.3模具主要零件以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

從圖1的沖壓模具結(jié)構(gòu)圖中可以看出，沖壓模具主要包括導(dǎo)套與導(dǎo)柱，其對(duì)上下模具起到導(dǎo)向的作用。在模具上，應(yīng)使用活動(dòng)性較小的導(dǎo)柱，而且由于零件具有較大的展開度。因此，在模具安裝完畢后，活動(dòng)導(dǎo)柱就可以在模具中發(fā)揮導(dǎo)向作用。在汽車生產(chǎn)過程中，還有可能會(huì)發(fā)生一次性沖孔落料的情況，導(dǎo)致凹凸?？妆谶^薄，使模具的使用壽命受到影響。因此，在設(shè)計(jì)模芯時(shí)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行分級(jí)，并運(yùn)用固定板將其固定，從而保證落料以及沖孔能夠一次性完成[1]。

3主要沖壓工藝及液壓成形技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用

如今，袋性模具生產(chǎn)模式還是國內(nèi)主要采取的沖壓工藝，至于特種成形工藝大多還停留在實(shí)驗(yàn)室階段。在工業(yè)生產(chǎn)中，液壓成形技術(shù)主要在管型件成形中進(jìn)行應(yīng)用，而國外則已經(jīng)將其應(yīng)用到個(gè)性化、小批量的汽車零件制造中。液壓成形具有以下較為突出的優(yōu)點(diǎn)：第一，從原理上來說，液壓成形屬于等壓成形，是依靠高壓介質(zhì)改變板料形狀，同時(shí)板料是三向受力的狀態(tài)，對(duì)于成形較為復(fù)雜的覆蓋件也能夠很好的放置；第二，液壓成形的原理以及液體的介質(zhì)，能夠使傳統(tǒng)鋼與鋼的接觸成形方式改變，避免板料被劃傷，提高零件表面的光潔度；第三，液壓沖壓成形改變了傳統(tǒng)沖壓成形中方向的限制；第四，液壓成形能夠一次性保證多種工藝的成形，減少了模具的使用數(shù)量以及工序；第五，液壓成形中的冷作硬化，有利于零件強(qiáng)度的提高[2]。

4模具沖壓技術(shù)在汽車沖壓模中的應(yīng)用

4.1汽車沖壓模具的零件分類

汽車沖壓模具中的成組技術(shù)指的是利用零件之間的相似性，將類似的問題歸納為一組，便于集中提出解決方案。而利用這一原理，可以將零件分為緊固元件、沖切裝置、定位裝置、起重裝置、進(jìn)出口料裝置、安裝裝置、限制裝置、成翻裝置、導(dǎo)向裝置以及模座。同時(shí)，每一類又可以分為眾多子類，每一子類又可以分為擁有眾多具體系列的零件。

4.2確定模具以及成形工藝的參數(shù)

4.2.1模具參數(shù)的設(shè)置

在設(shè)置模具參數(shù)時(shí)，由于所選擇的零件成形壓力不同，而導(dǎo)致汽車覆蓋件的沖壓成型也有所差別。此外，通常應(yīng)用的壓力機(jī)為自動(dòng)化生產(chǎn)線的壓力機(jī)以及單動(dòng)壓力機(jī)[3]。

4.2.2拉延筋的布置

在板料成形過程中，拉延筋屬于一個(gè)重要的控制手段，尤其對(duì)于大型內(nèi)外板料的制作，其發(fā)揮著重要的作用，拉延筋參數(shù)的合理性能夠使其對(duì)金屬板料進(jìn)行有效的控制，而常見的拉延筋方式主要包括半圓形拉延筋、方形拉延筋以及拉延檻三種。此外，還可以根據(jù)對(duì)拉延變形的不同要求進(jìn)行拉延筋的布置。比如，為了使材料變形的程度得到提高，并且保證所制作零件的剛性，使材料的變形阻力提高，可以在凹?？谔砑娱g斷或者整周壓料筋。

4.2.3破裂刀的布置

為了有效避免汽車覆蓋件在成形過程中，一些局部拉伸深度較大的地方極易發(fā)生開裂或者起皺的問題，可以在制作汽車覆蓋件的過程中，對(duì)這些零件自身的特點(diǎn)進(jìn)行了解，如此才能保證板料更好的成形，在一些相關(guān)的區(qū)域內(nèi)，破裂刀通常只在模具拉延到20mm時(shí)使用，從而增加附近區(qū)域中材料的流動(dòng)速度，使板料更容易成型[4]。

結(jié)束語

綜上所述，隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，人們也對(duì)汽車覆蓋件提出了更高的要求，而沖壓技術(shù)以及模具在汽車覆蓋件的制造過程中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。沖壓模具的設(shè)計(jì)可以有效提高零件的質(zhì)量，減少材料以及成品的浪費(fèi)，縮短加工周期，同時(shí)應(yīng)用沖壓模具，還能夠避免產(chǎn)品出現(xiàn)開裂以及起皺的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]李春芳.模具沖壓技術(shù)在汽車沖壓模中的應(yīng)用[J].硅谷，2010，（13）：161.

[2]趙曉亮，張震宇，李德隆，張?bào)K.模具沖壓技術(shù)在汽車沖壓模中的應(yīng)用探索[J].福建質(zhì)量管理，2016，（03）：151.

[3]陳曉剛.模具沖壓工藝在汽車模具中的應(yīng)用分析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2016，（06）：91.

[4]張雨涵，趙小蘭.模具沖壓工藝在汽車模具中的應(yīng)用研究[J].商品與質(zhì)量，2016，（41）：204-204，205.