汽車(chē)覆蓋件模具快速制造技術(shù)研究

張凱

摘要：本文針對(duì)汽車(chē)覆蓋件模具快速制造技術(shù)研究，結(jié)合理論實(shí)踐，在簡(jiǎn)要闡述目前汽車(chē)覆蓋件模具制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析了快速制造的技術(shù)路徑和關(guān)鍵技術(shù)。分析結(jié)果表明隨著我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)的飛速發(fā)展，汽車(chē)覆蓋件模具制造技術(shù)發(fā)生了很大變化，相比于傳統(tǒng)的制造技術(shù)，采用RP技術(shù)、AMS技術(shù)、BP技術(shù)、RE技術(shù)、CAE技術(shù)相互結(jié)合的汽車(chē)覆蓋件模具快速制造技術(shù)，具有更好的實(shí)用性和效率，值得大范圍推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：汽車(chē);覆蓋件;模具;快速制造技術(shù)

汽車(chē)覆蓋件模具是組成的主要結(jié)構(gòu)，制造難度比較大，涉及到的工序眾多，對(duì)我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)的發(fā)展限制最大。如何有效控制金屬流動(dòng)，獲得高品質(zhì)的制件，是目前亟待解決的快速制造問(wèn)題，但傳統(tǒng)制造工藝需要經(jīng)過(guò)多次調(diào)試和修模，周期比較長(zhǎng)，而且制造成本比較高，無(wú)法滿(mǎn)足汽車(chē)制造生產(chǎn)的需求，于是，逐步演變出了基于多種技術(shù)融合的快速制造技術(shù)，也是本文論述的重點(diǎn)內(nèi)容。

一、汽車(chē)覆蓋件模具制造發(fā)展現(xiàn)狀

覆蓋件模具的品質(zhì)，對(duì)汽車(chē)的性能有較大影響，目前多采用低熔點(diǎn)合金材料來(lái)制造覆蓋件模具，雖然強(qiáng)度較高，可滿(mǎn)足實(shí)際要求。但現(xiàn)有的工藝水平有限，模具進(jìn)度不足，而且使用壽命有限，需要頻繁更換，無(wú)法滿(mǎn)足高質(zhì)量、高速度制造的要求。并沒(méi)有達(dá)到“快速制造”的要求，不利于企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的提升。采用RP技術(shù)、AMS技術(shù)、BP技術(shù)、RE技術(shù)、CAE技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)可滿(mǎn)足快速制造的要求。

二、汽車(chē)覆蓋件模具快速制造的技術(shù)路徑

汽車(chē)覆蓋件模具是形成汽車(chē)覆蓋件最終產(chǎn)品的主要器具。因此，對(duì)模具的形狀、制造精度要求較大。現(xiàn)有制造工藝、標(biāo)準(zhǔn)還不足以滿(mǎn)足快速制造的要求[1]。研究深度不足，快速制造工藝需要融合很多先進(jìn)的高新技術(shù)，制造系統(tǒng)具有很高的集成性，并且在制造過(guò)程中，影響因素比較多，工藝環(huán)節(jié)比較多，每個(gè)環(huán)節(jié)都有其獨(dú)特的變形機(jī)理，很多不可控制的影響因素，制造精度控制難度比較大。而采用RP技術(shù)、AMS技術(shù)、BP技術(shù)、RE技術(shù)、CAE技術(shù)相互結(jié)合的技術(shù)路徑，可滿(mǎn)足快速制造的要求。

三、汽車(chē)覆蓋件模具快速制造技術(shù)

（一）噴涂和鍍膜技術(shù)

第一，準(zhǔn)備母模。母模精度和規(guī)格尺寸是汽車(chē)覆蓋件模具快速的制造的前提條件。因此，需要結(jié)合汽車(chē)種類(lèi)，加強(qiáng)母模的準(zhǔn)備工作，才能保證后期制造的質(zhì)量和效率。母模需要結(jié)合汽車(chē)的型號(hào)、種類(lèi)合理選擇，以來(lái)獲取高品質(zhì)的電弧噴涂母模，常用的獲取方法有三種，其一是通過(guò)石膏來(lái)制作母模，其二是通過(guò)高強(qiáng)度、耐高溫、高分子塑料來(lái)制作母模。固化后結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的非金屬材料進(jìn)行數(shù)控加工;第三種直接通過(guò)實(shí)物翻制來(lái)獲得模型。

第二，基體處理。鑄造模具零件機(jī)加工前必須測(cè)量以確定零件的加工余量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理不合格的坯件，避免加工造成損失，平面機(jī)加工時(shí)基本不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，偶爾出現(xiàn)的機(jī)加工問(wèn)題一般都是圖紙尺寸錯(cuò)誤或NC機(jī)床操作者的失誤。因此，對(duì)基體處理質(zhì)量和品質(zhì)也就提出了更高的要求。多采用電鍍處理技術(shù)，金屬離子在鹽類(lèi)鍍液中，在通電的作用下，金屬離子會(huì)逐步擴(kuò)散到基體表上，通過(guò)還原作用，重新形成金屬原則，完成鍍層處理。處理完成之后，進(jìn)行電弧噴涂，促使涂層和模型之間能夠形成較強(qiáng)的結(jié)合力，避免發(fā)生鼓包、剝離問(wèn)題。

第三，金屬電弧噴涂。利用兩根分別連接直流正負(fù)極的金屬絲形成自耗性電極，通過(guò)電極端部形成的電弧，制作表面光滑、致密、低氣孔率的金屬涂層。

第四，填充背襯材料。在具體制造中，自身結(jié)構(gòu)并不會(huì)受到任何沖擊，需要在背后填充一層玻璃鋼加強(qiáng)層、鋼制骨架、環(huán)氧樹(shù)脂等，提升模具基體的強(qiáng)度，為滿(mǎn)足后期快速制造的要求[2]。

（二）CAE技術(shù)

CAE技術(shù)是制造業(yè)和計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的主要產(chǎn)物，和傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，應(yīng)用CAE以技術(shù)可實(shí)現(xiàn)三維可視化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)模具制造中存在的問(wèn)題和弊端，為解決影響問(wèn)題及因素，提供數(shù)據(jù)支持，既能有效減少重復(fù)修模的工作量，也可以滿(mǎn)足快速制造的需求。CAE仿真技術(shù)的出現(xiàn)有效解決了這一問(wèn)題，但計(jì)算機(jī)模擬和實(shí)際情況或多或少都有一定的差距，計(jì)算精度較低，可靠性差，對(duì)汽車(chē)覆蓋件模具制造精度的影響比較大，隨著RP技術(shù)的發(fā)展和完善，有效解決了這一問(wèn)題。但此項(xiàng)技術(shù)大多反映一副模具的狀態(tài)，難以滿(mǎn)足優(yōu)化設(shè)計(jì)要求。如果將CAE技術(shù)、RP技術(shù)、RT技術(shù)等高精尖技術(shù)相互融合，可有效解決各自的弊端。

（三）三維幾何型面快速反求技術(shù)

在機(jī)械制造生產(chǎn)中，設(shè)備性能、制造工藝、操作技術(shù)水平等，都會(huì)對(duì)制造的精度和品質(zhì)總愛(ài)穿不同程度的影響，所以，模具制造中缺陷和誤差是客觀(guān)存在的，很難從根本得到有效規(guī)避。如：開(kāi)裂、起皺等，這些缺陷的存在，會(huì)影響到汽車(chē)覆蓋件的制造精度，難以滿(mǎn)足汽車(chē)制造的要求。為解決這些問(wèn)題，需要先掌握缺陷發(fā)生的根源，然后及時(shí)修正模具和工藝參數(shù)，才能避免缺陷，保證質(zhì)量。為降低誤差，在模具快速制造中，可采用最小二乘法的方法，來(lái)構(gòu)件誤差目標(biāo)函數(shù)。通過(guò)數(shù)學(xué)思維和函數(shù)計(jì)算結(jié)果，來(lái)獲知誤差形成的根源，從而制定有針對(duì)的解決方法和對(duì)策，以控制誤差，滿(mǎn)足快速制造對(duì)精度的需求。

四、結(jié)束語(yǔ)

快速制造是工業(yè)領(lǐng)域零部件、模具制造的主要發(fā)展趨勢(shì)，但工業(yè)制造生產(chǎn)中，通常會(huì)受到很多因素的共同影響，誤差和缺陷問(wèn)題一直都是全球范圍內(nèi)存在的難點(diǎn)話(huà)題，隨著科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，各項(xiàng)高新技術(shù)被廣泛應(yīng)用在工業(yè)制造中，在傳統(tǒng)制造技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足要求的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)的技術(shù)，摒棄傳統(tǒng)粗放式的制造方法，加強(qiáng)RP技術(shù)、AMS技術(shù)的應(yīng)用力度，融合入BP技術(shù)、RE技術(shù)、CAE技術(shù)相互結(jié)合的汽車(chē)覆蓋件模具快速制造技術(shù)，滿(mǎn)足汽車(chē)發(fā)展需求，值得大范圍推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉一薇，王義林.基于NX運(yùn)動(dòng)仿真的汽車(chē)覆蓋件模具動(dòng)態(tài)干涉檢查系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].模具工業(yè)，2019，45（04）：11-14+21.

[2]蔡佩松.基于逆向工程的汽車(chē)覆蓋件模具修復(fù)[J].現(xiàn)代制造工程，2018，No.453（06）：37+159-162.