汽車零部件模具的制造與設(shè)計(jì)策略探究

摘 要：隨著新階段我國社會中的科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，在我國的汽車零部件模具生產(chǎn)制造中已經(jīng)逐步地運(yùn)用現(xiàn)代高科技進(jìn)行模具生產(chǎn)，這樣便可以縮短模具的生存時(shí)間和開發(fā)周期，同時(shí)對模具的技術(shù)含量提升也具有一定的促進(jìn)性作用。本文中主要研究了汽車零部件模具的制造與設(shè)計(jì)策略，文中首先分析了汽車零部件模具的制造及設(shè)計(jì)重點(diǎn)，然后分析了汽車零部件制造中常遇到問題及受到的主要影響因素。最后結(jié)合實(shí)際情況，提出了一些完善汽車零部件模具質(zhì)量和使用壽命的具體措施。

關(guān)鍵詞：汽車零部件模具;制造設(shè)計(jì);影響因素;策略探究

1 汽車零部件模具的制造及設(shè)計(jì)重點(diǎn)內(nèi)容

1.1 汽車零部件模具形狀

在對汽車零部件模具進(jìn)行設(shè)計(jì)完成后，汽車零部件的模具形狀就已經(jīng)初步地決定了汽車模具的使用壽命，同時(shí)汽車模具在制造成型的過程中，汽車胚料的流動和成型在一定程度上也會受到汽車模具幾何形狀的影響。此外由于汽車模具本身之間存在著一定的間隙，這就會影響著汽車模具在使用過程中的功能及應(yīng)用壽命，為此在對汽車零部件模具進(jìn)行制造的過程中，設(shè)計(jì)人員需要考慮到汽車零部件模具形狀對模具產(chǎn)生的影響。

1.2 汽車零部件模具材料

使用的生產(chǎn)材料對汽車零部件模具的整體質(zhì)量和壽命都會產(chǎn)生一定的影響。這主要源于在汽車零部件模具進(jìn)行生產(chǎn)過程中，不同類型的零部件對汽車模具所使用的材質(zhì)需求具有一定的差異性，此外由于汽車零部件模具所使用的材料，在耐磨性、硬度、耐熱性、抗壓性等物理性質(zhì)上都具有一定的差異性，因此需要對汽車零部件模具進(jìn)行仔細(xì)的篩選，確保汽車零部件模具材料滿足我國汽車制造業(yè)的使用需求。如果汽車零部件模具材料無法滿足企業(yè)在應(yīng)用中的需求，那么很可能會由于汽車零部件模具在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)損壞。這樣對企業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。除此之外，如果汽車零件模具內(nèi)部所含的材料碳化物質(zhì)較多，那么還會對汽車零部件模具的沖擊韌性和抗斷裂性產(chǎn)生一定的影響，這樣便會降低汽車零件模具的抗壓性能。

2 汽車零部件沖壓模具在設(shè)計(jì)制造中常遇到的問題

2.1 汽車零部件沖壓模具在設(shè)計(jì)制造中所遇到的拉裂問題

拉裂問題是汽車零部件沖壓模具在設(shè)計(jì)制造過程中最為常見的問題之一，通常拉裂問題可以劃分為宏觀和微觀上的拉裂。宏觀上的汽車零部件沖壓模具拉裂是指通過人眼可以清晰看見的裂痕;微觀上的汽車零部件沖壓模具拉裂是指人也無法看到，但是裂痕確實(shí)存在，且會對模具產(chǎn)生一定的影響。宏觀和微觀拉裂問題造成的原因主要是源于汽車零部件沖壓模具在設(shè)計(jì)制造過程中由于局部拉力過大，進(jìn)而導(dǎo)致模具表面出現(xiàn)裂痕。對于汽車零部件所出現(xiàn)的拉裂問題，可以通過合理的措施便可以避免這種問題的發(fā)生，設(shè)計(jì)人員只需要在汽車零部件沖壓模具在設(shè)計(jì)過程中精準(zhǔn)地計(jì)算出模具應(yīng)當(dāng)彎曲的位置和模具所能承受的最大拉應(yīng)變力。

2.2 汽車零部件沖壓模具在設(shè)計(jì)制造中所遇到的起皺問題

汽車零部件沖壓模具在設(shè)計(jì)制作過程中所產(chǎn)生的起皺問題，是當(dāng)前汽車零部件模具在應(yīng)用過程中最難解決的問題之一，該問題出現(xiàn)的原因與拉裂問題正好相反，主要是用于汽車零部件模具在制造過程中由于局部所承受的壓力過大，導(dǎo)致汽車零部件局部區(qū)域出現(xiàn)起皺。當(dāng)汽車零部件表面出現(xiàn)起皺現(xiàn)象時(shí)，起皺方向和汽車零部件壓應(yīng)力方向成垂直角度。并且汽車零部件表面出現(xiàn)起皺現(xiàn)象時(shí)，不能僅單一地判斷為是由于壓應(yīng)力而產(chǎn)生的問題，還需要結(jié)合剪切力、拉伸力和壓縮力對汽車模具表面進(jìn)行判斷，是否是由于這些作用力在模具生產(chǎn)過程中造成模具表面出現(xiàn)起皺現(xiàn)象。

3 汽車零部件沖壓模具在設(shè)計(jì)制造中的相關(guān)操作及流程

3.1 汽車零部件模具掃描系統(tǒng)的應(yīng)用

汽車零部件模具的設(shè)計(jì)制造過程中需要運(yùn)用模具掃描系統(tǒng)，通過模具掃描系統(tǒng)中的三維掃描儀便可以對汽車模具進(jìn)行檢測，在汽車零部件模具設(shè)計(jì)中使用模具掃描系統(tǒng)可以保證汽車模具自檢測到制造過程中無失誤出現(xiàn)，同時(shí)還可以縮短模具設(shè)計(jì)的時(shí)間。設(shè)計(jì)人員通過將模具掃描系統(tǒng)安裝在加工中心，就可以收集汽車零部件模具加工過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，對不同種類的數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行操控，進(jìn)而保障模具設(shè)計(jì)與制造工作的順利開展。

3.2 汽車零部件模具自動化加工系統(tǒng)

汽車零件模具生產(chǎn)中的自動化加工系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，可以將不同的機(jī)床進(jìn)行合理組合，同時(shí)還可以將機(jī)床配備定位盤、轉(zhuǎn)換器等裝置，自動化生產(chǎn)系統(tǒng)在應(yīng)用過程中就可以通過刀具數(shù)控庫和質(zhì)量檢測系統(tǒng)，對汽車零部件模具設(shè)計(jì)與制造過程中出現(xiàn)的拉裂和起皺問題進(jìn)行控制。此外設(shè)計(jì)人員通過汽車零部件自動化系統(tǒng)還可以對汽車零部件實(shí)施自動化的科學(xué)加工，保障汽車零部件生產(chǎn)中的制造效率得以提升。在汽車零部件模具自動化加工系統(tǒng)中還可以運(yùn)用二維CAD技術(shù)，通過該技術(shù)的應(yīng)用，就可以在一定程度上提升汽車零部件模具的制造質(zhì)量，進(jìn)而促進(jìn)我國汽車零部件模具企業(yè)可持續(xù)性發(fā)展。

3.3 汽車零部件模具的設(shè)計(jì)流程

汽車零部件模具的設(shè)計(jì)流程主要有以下三個(gè)環(huán)節(jié)，其中分別是模具工藝分析、模具結(jié)構(gòu)繪圖和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在進(jìn)行模具工藝分析過程中，需要對汽車零部件模具生產(chǎn)中的沖壓工藝、毛胚工藝進(jìn)行細(xì)化，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)選擇相適宜的沖壓機(jī)，對從壓力和沖壓中心進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。此外在汽車零部件模具進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員需要對汽車零部件模具的模板、尺寸結(jié)構(gòu)、固定方式、凹凸模刃口尺寸、技術(shù)要求、零件形狀、頂出料機(jī)構(gòu)、卸料口等區(qū)域加強(qiáng)控制。在汽車零部件模具進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，還需要將汽車零部件模具的設(shè)計(jì)內(nèi)容結(jié)合實(shí)際情況，來設(shè)計(jì)出符合汽車零部件需求的模具。此外在沖壓模繪圖的過程中，設(shè)計(jì)人員還需要對工程圖、模具整體結(jié)構(gòu)圖、總裝配圖、總實(shí)體圖等進(jìn)行詳細(xì)分析，并通過查閱相關(guān)資料來制定出正確的施工工藝。

4 完善汽車零部件模具質(zhì)量及使用壽命的具體措施

4.1 控制汽車零部件沖裁模具的運(yùn)動

在進(jìn)行汽車零部件模具進(jìn)行生產(chǎn)過程中，需要控制汽車零部件沖裁模具運(yùn)動，這項(xiàng)工藝直接會影響到汽車零部件模具在使用中的使用質(zhì)量和使用壽命，因此在汽車零部件沖裁模具的過程中需要做好有效的控制，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對刀具切割進(jìn)行仿真，實(shí)現(xiàn)汽車零部件模具設(shè)計(jì)制造中人機(jī)一體化，對沖裁運(yùn)動中的每一個(gè)走刀過程進(jìn)行精確計(jì)算。

4.2 選好汽車零部件模具的使用材料

在進(jìn)行汽車零部件模具生產(chǎn)過程中，需要選擇相適宜的沖壓模具，選擇中需要結(jié)合汽車零部件模具的使用特點(diǎn)，確保汽車零部件模具具有較高的硬度和抗壓性，防止汽車零部件模具在成型過程中出現(xiàn)塑性變形問題。設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)在汽車零部件模具生產(chǎn)過程中，仔細(xì)地研究汽車零部件模具的使用特點(diǎn)，選擇與其質(zhì)量相匹配的材料進(jìn)行生產(chǎn)。

5 結(jié)束語

汽車零部件模具的質(zhì)量好壞對汽車的發(fā)展起著決定性的作用，因此在汽車零部件模具的設(shè)計(jì)制造和生產(chǎn)維護(hù)過程中，需要對常見的問題加強(qiáng)研究，并提出針對性的措施來合理解決汽車零部件模具設(shè)計(jì)制造中出現(xiàn)的問題，保證汽車零部件模具順利制造與設(shè)計(jì)完成，提高模具在應(yīng)用中的質(zhì)量和使用壽命。只有通過這樣的方法才可以提高汽車零部件模具的產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)我國汽車模具生產(chǎn)行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

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作者簡介：李孜志（1981-），男，海南?？谌耍究?，總經(jīng)理，研究方向：汽車模具、夾具、檢具設(shè)計(jì)及汽車零部件的開發(fā)等。