模具沖壓技術(shù)在汽車模具中的應(yīng)用研究

席石雷 劉新磊

摘要：汽車行業(yè)作為國民經(jīng)濟中的支柱產(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)計則是車身開發(fā)的關(guān)鍵所在。隨著時代的發(fā)生，汽車覆蓋件的更新速度不斷提高，因此，這也對汽車沖壓模具的制造以及設(shè)計提出了更高的要求。而模具沖壓不僅可以保證汽車沖壓模具的基礎(chǔ)管理以及快速探索，還能夠有效縮短設(shè)計時間、減少重復(fù)設(shè)計的出現(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。

關(guān)鍵詞：沖壓模具技術(shù);汽車模具;應(yīng)用;優(yōu)勢

1 沖壓模具的優(yōu)勢

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，對其質(zhì)量進行評價的一個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，首先會對生產(chǎn)零件的光潔度進行比較，這是因為零件之間的質(zhì)量差異一般很難快速看出，而后再對其性能進行測試。

1.2 有利于各個零件之間的相互配合

對于汽車零件而言，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，就會導(dǎo)致加工成的零件成為廢品，浪費大量的人力、物力、財力。而沖壓模具的應(yīng)用可以對零件的精度進行更好的控制，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)要求進行裝配以及使用。

2 沖壓模具的設(shè)計分析

2.1 沖壓方向的合理選擇

在模具設(shè)計中，沖壓方向的選擇是一個重要內(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方面：工藝特征的加工方向與制作的位置。從局部來看，每項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，而各項工藝特征的最佳沖壓方向也各不相同。因此，對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)性進行確定。在進行工序設(shè)計時，對于一個工序中眾多工藝特征沖壓方向的確定是一個值得優(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，因此對沖壓方向進行優(yōu)化是十分重要的。

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，對于一個零件而言，可能就會由于生產(chǎn)條件的不同，導(dǎo)致運用相同生產(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

沖壓模具主要包括導(dǎo)套與導(dǎo)柱，其對上下模具起到導(dǎo)向的作用。在模具上，應(yīng)使用活動性較小的導(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)計模芯時，應(yīng)對其進行分級，并運用固定板將其固定，從而保證落料以及沖孔能夠一次性完成。

3 模具沖壓技術(shù)在汽車模具中的應(yīng)用

3.1 發(fā)達國家沖壓模具廣泛的應(yīng)用

汽車模具沖壓技術(shù)在整個模具技術(shù)行業(yè)中應(yīng)當屬于一種較為下游的模具技術(shù)，在汽車制造業(yè)中，模具的使用量還是非常大的，并且模具的使用方法也較為多樣。在我國，大約有三分之一的模具制造行業(yè)是為汽車服務(wù)的，也是有著制造量非常大的原因。一般來講，在生產(chǎn)一輛汽車時，所用的沖壓模具會非常的多，可以達到一千甚至接近兩千套模具的地步。汽車沖壓模具也有著一些較為麻煩的地方，例如，其模具較為的大，工作時的型面較為的復(fù)雜，并且其所需要的技術(shù)標準也是很高的，但是隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的新裝備被應(yīng)用進來，讓模具變的更加的適應(yīng)當今汽車的沖壓模具中，為未來的汽車沖壓模具的制造也奠定了很好的基礎(chǔ)。

3.2 自動化模具加工

在我國，汽車的制造業(yè)是非常大的，因此在制造時模具自動化加工是我國汽車制造中發(fā)展的方向。在進行制造時，制造模具工程最為重要的就是沖壓，沖壓能夠決定著模具的質(zhì)量和模具適應(yīng)度，對模具的發(fā)展有著決定性的作用。在汽車的制造中，能夠沖壓的器件都應(yīng)當具有很好的性質(zhì)，在實際的制作中，沖壓的工藝數(shù)對著器件的影響是較大的，因此，越能夠減少制作時的工藝，對于沖模來說就會越好，而自動化的模具加工方式能夠在很大的限度上減少加工的工序，還能夠節(jié)約用料，因此自動化的模具加工在汽車制造領(lǐng)域有著較為廣泛的應(yīng)用。

3.3 沖壓模具的多樣性

隨著當今工業(yè)化的水平不斷地提升，人們對于工業(yè)化生產(chǎn)的東西的要求也越來越高，不僅體現(xiàn)在質(zhì)量上，而且對于產(chǎn)品的外觀等美觀方面的要求也越來越多，并且更多的人想要有一種個性化的物品。因此，現(xiàn)今沖壓產(chǎn)品的種類正在迎合消費者的需要不斷地增多，沖壓產(chǎn)品更新?lián)Q代的時間也越來越快。沖壓模具正在以多樣的方式快速發(fā)展，現(xiàn)今的沖壓模具具有著高效并且比較精密的特點，這樣的模具能夠在很大的限度上保障汽車的性能。在一些較為大型的汽車上面，其對于模具的要求相對來說就會更高，在外形的覆蓋面上，需要用一些高強度的材料，這樣的模具就要求用較為大型的制造設(shè)備，今后一些大型的工位級進模或者連續(xù)模會應(yīng)用在汽車上越來越多，根據(jù)可靠的調(diào)查，未來模具的發(fā)展方向是精度高并且趨向多功能化的方向，要求要不斷地提高使用的壽命，讓模板的精度和模板的厚度不斷地提升。

3.4 模具系統(tǒng)的應(yīng)用

目前在當今的模具市場中，較為通用的一個系統(tǒng)就是CAD/CAE系統(tǒng)，這種系統(tǒng)經(jīng)過已經(jīng)經(jīng)過較長時間的發(fā)展，并且在發(fā)展中不斷的加入新的元素，發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)針對模具的實際制造進行了很多方面的轉(zhuǎn)換，這樣來符合當今人們的需求。這個系統(tǒng)的功能非常的強大，在設(shè)計上可以滿足當今模具制造中幾乎所有的要求，但是，在實際的使用中，由于各種不確定的因素的影響，很多情況下都不能夠較好的應(yīng)用到所有的功能，總是存在不能夠滿足人們要求的地方，因此這種系統(tǒng)確實還存在著極大的改進空間。從長遠的使用來看，這個系統(tǒng)的開發(fā)者應(yīng)當根據(jù)實際使用時一些環(huán)境的影響因素來進行一些調(diào)整，對使用的方法和思路做一些改進，這樣來讓人們最好的來進行使用。CAD/CAE系統(tǒng)具有很大的優(yōu)點，應(yīng)用這個系統(tǒng)，能夠讓模具的生產(chǎn)變的簡單化，并且還能夠縮短模具制造的時間，這個系統(tǒng)還具有很好的相結(jié)合性，能夠與其他的一些系統(tǒng)進行結(jié)合，這樣來實更為精致的工序的進行，例如，可以解決模具在制造時由于原先工藝的問題而造成的模具精度低，制作樣本較為困難的問題，當今我國在這一方面正在不斷地進步，水平已經(jīng)處于較為高端的水平。

結(jié)語

汽車行業(yè)是國民經(jīng)濟的五大生產(chǎn)支柱之一，也是衡量我國制造業(yè)的一項標準。汽車車身模具的技術(shù)使用情況可以衡量汽車自主開發(fā)的能力。在新車型的開發(fā)周期中，模具調(diào)試的時間就占用總時間的三分之二。汽車覆蓋件作為車身生產(chǎn)中的重要部件，對汽車的質(zhì)量和開發(fā)周期有著嚴重的制約性。隨著當今對于汽車的需求和要求越來越高，對沖壓技術(shù)的要求也越來越高，沖壓技術(shù)是整個模具制造中最為重要的過程之一，所以，提高沖壓模具技術(shù)水平在汽車行業(yè)的應(yīng)用勢在必行。

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（作者單位：精誠工科汽車系統(tǒng)有限公司）