汽車沖壓模具設(shè)計制造與維修研究

楊浩 劉樂 王旭 李軒 趙向兵

摘要：隨著工業(yè)智能化的發(fā)展，汽車制造業(yè)取得了長足的進步。通過對行業(yè)發(fā)展原因的深入探討，我們可以看到主要有兩點：一是刺激人們對美好生活的向往，二是汽車沖壓技術(shù)的進步。因此，加強對汽車沖壓模具技術(shù)的研究，不僅可以有效控制汽車生產(chǎn)成本，而且可以提高汽車制造質(zhì)量。在科學技術(shù)的快速發(fā)展和發(fā)展的背景下，高科技手段在汽車制造業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：汽車;沖壓模具;設(shè)計;制造;維修

引言

沖壓生產(chǎn)是利用安裝在壓力機上的沖壓模具對金屬或非金屬材料施加壓力，。廣泛應(yīng)用于以汽車制造、醫(yī)療器械制造為代表的機械制造業(yè)。沖壓模具是沖壓加工和生產(chǎn)中最關(guān)鍵的零件。做好沖壓模具的設(shè)計制造工作，可以提高沖壓模具的設(shè)計制造水平，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益，為行業(yè)發(fā)展注入新的動力。

1汽車沖壓模具設(shè)計制造品質(zhì)的提升

1.1沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)

1.1.1制件拉毛

為了更好地減少制件壓傷、拉毛等缺陷，模具在進行工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意以下原則：模具型面可以選擇關(guān)鍵部位做強壓，非重要部位可以做弱壓或型面空開;強壓區(qū)域包括成形型面、控制材料流動的壓料面、制件搭接面等;弱壓區(qū)域包括成形過渡型面、非受力面、托料面、支撐面等。實踐證明，模具型面的粗糙度越大，摩擦力越大，模具磨損加大造成更大拉毛;間隙過小會造成制件壓痕、拉毛，間隙過大會造成制件波紋、起皺。因此，較小的粗糙度值，合理的間隙，可以有效減少拉伸件的缺陷。

1.1.2制件壓印

制件在后工序模具沖裁中會產(chǎn)生鐵屑，鐵屑帶到模具型面上造成制件壓印，這直接影響制件的外觀質(zhì)量，并且這種外觀缺陷很難修復，會增加生產(chǎn)成本。針對鐵屑造成的制件壓印問題，各大汽車公司都自己的解決方案，但多數(shù)方案增加了模具的制造難度和制造成本，也增加了模具維護成本。目前簡單有效的方法有以下幾種：①通過減小壓料板與制件的接觸面積，從而減少鐵屑與壓料板接觸的概率，模具制造時將壓料板非壓邊區(qū)做空開處理;②采用吸收裝置吸取鐵屑，吸料裝置主要由進氣管、文丘里管、固定調(diào)節(jié)支架3個部分組成，在模具修邊前接通，模具修邊后斷開，效果較好;③模具設(shè)計時可以采用滑切式模具結(jié)構(gòu)，不過模具尺寸變大，相應(yīng)的制造成本增加。現(xiàn)場緊急處理時，可在修邊沖孔模的廢料刀刃口處涂上黃油，產(chǎn)生的鐵屑被黃油粘住后很難進入模具型腔內(nèi)。

1.2沖壓模具制造中數(shù)字化的應(yīng)用

1.2.1快速設(shè)計技術(shù)

快速設(shè)計技術(shù)應(yīng)用到?jīng)_壓模具的設(shè)計工作環(huán)節(jié)，可以全面提升模具制造的速度，首先根據(jù)設(shè)計需要創(chuàng)設(shè)模具設(shè)計數(shù)據(jù)庫，將各項關(guān)鍵性設(shè)計數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫內(nèi)。其次建立結(jié)構(gòu)庫，將各項模具設(shè)計的結(jié)構(gòu)發(fā)揮出應(yīng)有的作用，讓設(shè)計人員開展設(shè)計工作更加順利進行，提高設(shè)計水平的同時縮短設(shè)計時間。在沖壓模具設(shè)計階段，了解整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實際過程，有效的開展模具開發(fā)工具，通過計算機輔助設(shè)計讓設(shè)計工作更加的簡便，提高產(chǎn)品設(shè)計的總體水平和質(zhì)量，滿足當前的沖壓模具設(shè)計工作的需要，促進企業(yè)生產(chǎn)效率的提升。沖壓模具的設(shè)計環(huán)節(jié)，比較關(guān)鍵的一項工作就是確定合適的沖壓模具的制造工藝，結(jié)合不同結(jié)構(gòu)形式進行必要的調(diào)整和改進，為進一步生產(chǎn)起到積極的指導作用，讓整個沖壓模具的開發(fā)、設(shè)計、制造更高效的進行。此外，還能夠有序的組織生產(chǎn)與裝配環(huán)節(jié)的工作，提高裝配工作精確度，各個部件的配合精度合格，不會存在尺寸偏差嚴重的情況。基于此，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計中，有效的提升設(shè)計水平，快速完成設(shè)計工作，讓復雜性高的產(chǎn)品得到簡化，系統(tǒng)更加的簡單，沖壓模具的工藝方案也更具系統(tǒng)性與科學性。

1.2.2高速加工技術(shù)

高速加工技術(shù)已經(jīng)成為目前機械制造領(lǐng)域非常重要的技術(shù)之一，是在傳統(tǒng)加工技術(shù)為基礎(chǔ)之下，提高加工技術(shù)水平，不僅縮短加工周期，還能夠提高加工的質(zhì)量與效率。在數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到?jīng)_壓模具的加工環(huán)節(jié)，發(fā)揮出計算機軟硬件的作用，可以實現(xiàn)機床、刀具以及編程方面的全面控制，讓刀具運動軌跡更加的科學合理，設(shè)置必要的刀具補償參數(shù)，讓沖壓模具加工更加安全、高速，提高加工總體水平。

1.2.3 數(shù)字化裝配技術(shù)

數(shù)字化裝配技術(shù)在應(yīng)用中，主要是利用先進測量軟件來實現(xiàn)的，詳細記錄各項裝配技術(shù)參數(shù)，對比各個結(jié)構(gòu)部分的精度和標準，一旦存在裝配位置的偏差，通過數(shù)字化裝配技術(shù)可以做出調(diào)整，即使是微小的偏差，也能夠達到安裝精度的要求。數(shù)字化裝配技術(shù)應(yīng)用到?jīng)_壓模具的設(shè)計與制造環(huán)節(jié)，加工階段可以實現(xiàn)全面的控制，裝配工作人員確定中心位置和尺寸，根據(jù)技術(shù)標準開始裝配作業(yè)，利用數(shù)字化裝配技術(shù)可以實現(xiàn)在線測量，把全部測量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)內(nèi)，做好各項歷史數(shù)據(jù)的記錄，并且進行參數(shù)對比分析，及時調(diào)整存在的問題，保證裝配工作的質(zhì)量和效率滿足要求。

2汽車沖壓模具維修技術(shù)

2.1拉毛維修技術(shù)

通常，刀口崩刃拉毛問題同時發(fā)生，特別是在成形、拉伸和后續(xù)翻邊環(huán)節(jié)，嚴重影響后續(xù)工作的開展。維修技術(shù)人員可以根據(jù)零件磨損問題的位置，找到模具磨損問題的對應(yīng)位置，并在此基礎(chǔ)上進行維修。發(fā)揮油石作用，順利推模，統(tǒng)一圓角尺寸，然后用細砂紙打磨。通過這些措施，可以提高汽車模具和零部件的質(zhì)量。

2.2刀口崩刃問題維修技術(shù)

結(jié)合實際生產(chǎn)情況，在修邊模的設(shè)計中，如果沒有充分考慮廢料的排放空間和多個廢料的排放順序，如果在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)此類問題，必須關(guān)閉機器，手動清潔通道。嚴重時會造成廢料溢出模具表面，造成模具雙料擠壓，甚至模具斷裂，不僅影響生產(chǎn)效率和零件質(zhì)量，還會導致生產(chǎn)安全事故。因此，如果在離線模具的點檢過程中發(fā)現(xiàn)崩刃問題，可使用匹配材料的焊條開槽，及時修復受損邊緣，并檢查邊緣硬度，避免因脆性過大而頻繁崩刃。

結(jié)束語

在模具的生產(chǎn)和設(shè)計過程中，我國汽車沖壓模具的設(shè)計、制造和維修水平有了很大提高，但仍存在許多問題。例如，國內(nèi)模具設(shè)計的過程是高度隨意的，有時過于注重模具布局，導致忽視了生產(chǎn)工藝的合理性。維修標準操作規(guī)程有待完善，這些問題都需要我們重點研究。

參考文獻：

[1]方勇，李付國，聶蕾等.沖壓工藝專家系統(tǒng)中工藝方案的評價模型[J].航空制造技術(shù)，2002，（05）：28～31.

[2]葉夢彬.汽車覆蓋件模具制造過程簡述[J].模具工業(yè)，2019，45（9）：8～13.

[3]唐士東，趙有玲，徐文江等.智能廢料滑道監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用[J].模具工業(yè)，2019，45（9）：32～35.

[4]張瑩，韋榮發(fā)，蒙世瑛等.汽車覆蓋件修邊模鐵屑控制方法研究[J].模具工業(yè)，2018，44，（3）：10～13.