汽車模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計中的常見問題及對策研究

楊根

摘要： 保證汽車模具結(jié)構(gòu)設(shè)計制造質(zhì)量能夠有效改進汽車工藝、改善汽車性能和優(yōu)化汽車結(jié)構(gòu)，因此應(yīng)該規(guī)范開展汽車模具結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，并且在這一過程中不斷創(chuàng)新。目前我國在設(shè)計汽車模具過程中還有一些問題存在著，這會影響其結(jié)構(gòu)質(zhì)量，因此需要采取合理的對策加以解決。本文以汽車中的覆蓋件沖壓模具為例，首先分析汽車模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題，并提出有效的應(yīng)對策略，最后對模具結(jié)構(gòu)設(shè)計在未來的發(fā)展進行探討。

關(guān)鍵詞： 汽車模具;結(jié)構(gòu)設(shè)計;覆蓋件沖壓模具

【中圖分類號】U466【文獻標識碼】A【文章編號】1674-3733（2020）15-0217-01

目前社會經(jīng)濟發(fā)展速度加快，在人們生活中汽車成為重要組成部分，作為主要交通工具可滿足人們的相應(yīng)要求。為了使生產(chǎn)出的汽車更具高速性和便捷性，滿足用戶對于汽車的要求，汽車生產(chǎn)上在近些年來不斷改進和升級汽車品牌。為提升生產(chǎn)汽車的工藝水平，以此改善汽車性能和結(jié)構(gòu)，需應(yīng)用很多汽車模具，這將促進模具制造行業(yè)進一步發(fā)展。目前人們比較重視汽車模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計，但其設(shè)計中還有一些問題存在著，只有制定良好解決對策，才可以科學(xué)、合理的設(shè)計汽車模具結(jié)構(gòu)，以此保證汽車整車質(zhì)量。

1汽車覆蓋件沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計問題

1.1設(shè)計概念復(fù)雜

設(shè)計模具結(jié)構(gòu)工作可以根據(jù)不同的工序零件差異細致劃分出拉伸模、沖裁模和修邊模等類型，細化不同部分時還能夠獲得許多不同對象子類，使其構(gòu)成一個比較統(tǒng)一、完整的結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)。通常情況下，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計具有多元基層和自我復(fù)制等特征，所以可以在其中一個設(shè)計結(jié)構(gòu)之中分解出不同的父類結(jié)構(gòu)，并對父類特征進行繼承和發(fā)揚。通過這一概念可知，覆蓋件沖壓模具結(jié)構(gòu)有著較為抽象、復(fù)雜的設(shè)計概念，極易在實際結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)很多不利影響，甚至?xí)ιa(chǎn)效率以及質(zhì)量造成嚴重影響。

1.2設(shè)計方法混亂

直至目前有很多設(shè)計汽車覆蓋件模具的方法，可以形成比較完整、充實的專家數(shù)據(jù)庫。怎樣在數(shù)據(jù)庫之中找到最合理的設(shè)計方法，來提高生產(chǎn)模具的效率、進度及質(zhì)量，需要相關(guān)人員加以重視和慎重選擇。結(jié)合工作實踐經(jīng)驗可知，有些方法應(yīng)用在不同類型結(jié)構(gòu)設(shè)計中會出現(xiàn)比較顯著的差異性。這說明，進行實體建模時，如果使設(shè)計標準零件及組件就會使用三維參數(shù)化的建模方法，如果是對非標準零件進行設(shè)計，那么可以不用三維建模，這時可應(yīng)用特征建模技術(shù)[1]。

1.3設(shè)計工作抽象

設(shè)計工作需要以先進概念為基礎(chǔ)，在設(shè)計某項復(fù)雜事物時，首先應(yīng)分析復(fù)雜事物，忽略無關(guān)于目標主題的因素，以此快速找到問題，為制定解決問題的策略提供思路。但設(shè)計汽車模具結(jié)構(gòu)時經(jīng)常忽略這一環(huán)節(jié)，這會對不同問題的處理效果造成影響，在投入更多時間和精力后還是很難解決這些問題。比如設(shè)計車身凹模結(jié)構(gòu)時，可以淡化設(shè)計周圍其他部位和型面及外觀，重視設(shè)計其凹模厚壁和圓角結(jié)構(gòu)。

1.4設(shè)計細節(jié)較為隱蔽

設(shè)計覆蓋件模具結(jié)構(gòu)會涵蓋很多層次，不同層次間有所關(guān)聯(lián)，但又相對獨立，通常不可以有效共享和傳遞內(nèi)外信息，這樣會使設(shè)計細節(jié)信息較為隱蔽。隱蔽細節(jié)信息這一過程，可以將其他對象包括的可直接訪問信息處理好，將內(nèi)部很多信息隱蔽，以此降低不同組件間的重復(fù)性以及依賴性影響，如果形成依賴性將會在短期內(nèi)出現(xiàn)小細節(jié)變化造成大范圍波動的情況。

2解決覆蓋件沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的對策

2.1設(shè)計拉延模具結(jié)構(gòu)的方法

汽車頂蓋輪廓和體積較大，設(shè)計中需要應(yīng)用單動壓力機，所以設(shè)計拉延模結(jié)構(gòu)時也要使用單動拉延方法。有關(guān)人員可在UG軟件模塊中輸入汽車頂蓋以及凹模輪廓線數(shù)據(jù)參數(shù)，隨后進行片體無縫隙縫合，同時在草圖之中添加凸模輪廓線。

2.2設(shè)計邊修模具結(jié)構(gòu)的方法

在設(shè)計邊修模具結(jié)構(gòu)時，一個主要的工序是周邊封閉設(shè)計，并保證料體厚度全程達到0.8mm，可通過鑄件結(jié)構(gòu)形式進行設(shè)計。汽車頂蓋有較大尺寸，壓制中應(yīng)用的壓件器需要有更大的尺寸，同時應(yīng)用側(cè)銷限位方法將安全性提升[2]。以三維實體建模為基礎(chǔ)來設(shè)計可以科學(xué)規(guī)劃結(jié)構(gòu)圖，同時要考慮廢料劃分以及具體尺寸。拉伸毛坯基礎(chǔ)后，使用綜合性工序?qū)ν負浼右钥刂?，保證凸模實體型面設(shè)計順利完成。

2.3設(shè)計整形模具結(jié)構(gòu)的方法

比較常見的翻邊凹模結(jié)構(gòu)形式有兩種，分別是鍛件和鑄件，并且需要在新模具圖上標注這兩種形式的凹模圓角。其中應(yīng)注意預(yù)留的螺母孔洞不應(yīng)突出型面，建議模具單體質(zhì)量低于30kg。對于凸模來說，設(shè)計其托舉物料接觸面的結(jié)構(gòu)時，應(yīng)分析制件中物料取放是否便利，尤其要對外側(cè)板件處于穩(wěn)定狀態(tài)下的曲率變化量進行觀察。設(shè)計整形模斜楔模結(jié)構(gòu)時需根據(jù)斜楔行程路線進行規(guī)劃，保證后期加工能夠嚴格按規(guī)定要求完成，保證斜楔回位往復(fù)狀態(tài)，在預(yù)定范圍內(nèi)實現(xiàn)自身運動軌跡及功能。

2.4設(shè)計沖孔模具結(jié)構(gòu)的方法

設(shè)計沖孔模具結(jié)構(gòu)工序一般是沖孔、側(cè)沖孔和側(cè)修邊。應(yīng)充分考慮沖孔尺寸規(guī)格以及角度等因素來選擇壓件的凹模及凸模。如果應(yīng)用三維建模軟件來設(shè)計沖孔模結(jié)構(gòu)，需要有效分析整個構(gòu)建受力情況，保證力學(xué)角度平衡的狀態(tài)，并合理預(yù)留滑料空間，確保證有均勻壁厚。

3設(shè)計汽車覆蓋件沖壓模具結(jié)構(gòu)的未來發(fā)展

3.1為研發(fā)新型汽車提供高質(zhì)量覆蓋件模具

目前汽車消費市場發(fā)展速度較快，我國在汽車生產(chǎn)和消費上具備一定的實力與潛力，沖壓模具產(chǎn)量占據(jù)模具總量40%。技術(shù)不斷進步可提高量產(chǎn)，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的實用性及創(chuàng)新性應(yīng)滿足用戶要求，優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)設(shè)計是實現(xiàn)覆蓋件模具高質(zhì)量發(fā)展的主要手段。

3.2完善模具行業(yè)市場

模具制造企業(yè)為實現(xiàn)良好發(fā)展需提升自身管理水平，并落實具有層次性的管理經(jīng)驗，并出臺和推廣正確應(yīng)用和管理模具的方法。設(shè)計模具結(jié)構(gòu)同時研發(fā)周邊產(chǎn)品，使汽車廠商在模具測試和選擇時快速掌握相應(yīng)資料，以此提高企業(yè)的模具管理水平，打造良好管理氛圍，促進市場成熟發(fā)展。

3.3引入先進技術(shù)手段以及理念

汽車模具市場存在著中低檔模具需求量低、高檔模具需求量高的問題，對這一現(xiàn)象進行分析可知，相較于中低檔模具，高檔模具中應(yīng)用了更多生產(chǎn)技術(shù)，引用先進的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，從而在設(shè)計模具結(jié)構(gòu)時應(yīng)該引入和融合不同的技術(shù)手段以及先進理念。

結(jié)束語：設(shè)計汽車模具結(jié)構(gòu)的效率和質(zhì)量，會對汽車生產(chǎn)工藝質(zhì)量及效率產(chǎn)生影響，這時應(yīng)保證日常設(shè)計結(jié)構(gòu)速度和質(zhì)量不斷更新，優(yōu)化設(shè)計模具結(jié)構(gòu)，糾正和優(yōu)化其存在的問題，才可提升汽車生產(chǎn)質(zhì)量。

參考文獻

[1]姚翠萍，張文杰.現(xiàn)代汽車模具的數(shù)字化設(shè)計與制造研究[J].農(nóng)家參謀，2020（07）：141.

[2]周多營，廖龍.汽車模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計中的常見問題及對策研究[J].中國設(shè)備工程，2018（09）：47-48.