汽車沖壓模具設(shè)計制造與維修

劉碩 岳宗昭

摘 要：隨著經(jīng)濟高速發(fā)展，汽車沖壓模具設(shè)計制造技術(shù)水平也不斷提升，汽車制造企業(yè)要更深入研究汽車沖壓模具相關(guān)技術(shù)，保證汽車生產(chǎn)制造活動的有效開展。本文主要研究了汽車沖壓模具的具體設(shè)計技術(shù)以及制造技術(shù)，旨在為汽車沖壓模具設(shè)計制造與維修提供有效的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：設(shè)計制造;汽車沖壓模具;維修

引言

隨著信息、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，汽車制造業(yè)得到了較好地發(fā)展。對于汽車沖壓模具技術(shù)研究人員而言，其需要繼續(xù)研究、開發(fā)此項技術(shù)，保證該技術(shù)的科學(xué)性、實用性。同時要關(guān)注汽車沖壓模具維修技術(shù)，了解汽車沖壓模具維修技術(shù)應(yīng)用方法、應(yīng)用注意事項，從而提高汽車沖壓模具維修效率。

1.汽車沖壓模具設(shè)計與制造分析

1.1設(shè)計與制造思路

1.1.1設(shè)計制造來源

汽車沖壓模具設(shè)計制造的環(huán)節(jié)為一種逆向工程，具體是先由汽車開發(fā)企業(yè)根據(jù)市場調(diào)研工作初步制作預(yù)期車型的數(shù)據(jù)模型，細化出各功能集成系統(tǒng)，比如動力系統(tǒng)，電控系統(tǒng)，白車身等;白車身進一步優(yōu)化出各類功能組件如結(jié)構(gòu)件、覆蓋件，尤其是當前各種各樣的汽車覆蓋件即是依靠沖壓模具生產(chǎn)環(huán)節(jié)所輸出的最終產(chǎn)品形態(tài)。

1.1.2.設(shè)計內(nèi)容概論

將模型數(shù)據(jù)包（比如CATIA文件）拆解轉(zhuǎn)化為模具設(shè)計常用數(shù)據(jù)格式（比如Prt文件）后，進行沖壓成型工藝分析（DL圖），模面設(shè)計，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，2D和3D圖紙輸出，NC加工環(huán)節(jié)，裝配調(diào)試環(huán)節(jié)等工作。設(shè)計作為沖壓模具行業(yè)流程的核心環(huán)節(jié)，不斷進行精益設(shè)計是提高汽車沖壓模具行業(yè)競爭力的重要要途徑。

以沖裁模具為例，首先確定凸模外形尺寸。比如平板環(huán)狀件沖孔類模具，提前了解生產(chǎn)加工的汽車零件的產(chǎn)品尺寸公差，外觀要求，整體裝配關(guān)系，此部分信息可由GD&T圖提供。根據(jù)行業(yè)標準和原則確定凸模的結(jié)構(gòu)與尺寸。值得注意是：凸模與模架要采用圓柱銷精定位，便于后期維修和備件的互換性。

其次，凹模外形尺寸確定。與凸模一樣，也需要根據(jù)汽車零件，確定凹模的結(jié)構(gòu)。由于凹模與凸模兩者最終需要安裝組合的，因此要考慮凹模與凸模兩者的配合關(guān)系，基準側(cè)和間隙值。

最后，控制好沖裁模間隙。沖裁模間隙指凸、凹模刃口間縫隙的距離。由于沖裁模間隙影響汽車零件質(zhì)量，需要認真地研究沖裁模間隙設(shè)計方法，行業(yè)中已經(jīng)根據(jù)不同材質(zhì)得到較為合理的間隙值分布，比如覆蓋件冷沖壓常用鋼板DC01，板材厚度2mm以上的模具沖裁間隙為板材厚度10%，汽車油箱冷沖壓鋁鎂合金5754-H111板材，模具沖裁間隙為板材厚度5%。同時還需要將后期的磨損對間隙距離造成的影響考慮在間間范圍設(shè)計與制造工作之中。

1.2設(shè)計與制造要點

1.2.1沖壓模具的成本控制

成本是影響汽車企業(yè)自身市場競爭力的重要因素。為增強自身價格競爭優(yōu)勢， 要不斷創(chuàng)新工藝設(shè)計和進行精益制造，以此設(shè)定合理價格區(qū)間增加經(jīng)濟效益。

1.2.2沖壓模具的使用材料控制

汽車沖壓模具中會用到合金鋼或者合金鑄鐵等材料，材料采購人員要做好材料質(zhì)量的控制工，如選擇正規(guī)材料生產(chǎn)廠家并要求材料供應(yīng)者提供材料質(zhì)量合格證明文件，以確保所采購的材料杜符合加工制造需求。

1.2.3沖壓模具的質(zhì)量控制

汽車沖壓模具設(shè)計以及制造工作則關(guān)系著汽車沖壓模具質(zhì)量，而汽車沖壓模具質(zhì)量同樣會影響汽車的質(zhì)量。因此企業(yè)需要重視汽車沖壓模具設(shè)計以及制造工作。在生產(chǎn)制造完畢后，則需要應(yīng)用機器視覺技術(shù)檢查產(chǎn)品，了解產(chǎn)品的質(zhì)量。

1.2.4沖壓模具設(shè)計與制造精度控制

模具的制造精度會影響裝配工作過程中零件安裝水平，若是不能夠較好地安裝各個零件，就會降低汽車動力性，提升行駛安全風險。為提高模具制造水平，就應(yīng)該控制汽車沖壓模具設(shè)計以及制造精度。

2.汽車沖壓模具的數(shù)字化開發(fā)流程

在信息技術(shù)、科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，汽車沖壓模具的數(shù)字化發(fā)展水平不斷地提高，有利于保證汽車沖壓模具設(shè)計制造質(zhì)量。本次從以下方面研究了汽車沖壓模具的數(shù)字化開發(fā)流程。首先，應(yīng)用測量設(shè)備（比如白光、藍光掃描儀，三坐標測量儀）獲得零件以及模具的三維信息。其次，了解零件的加工制造流程，構(gòu)建數(shù)字化模型，不斷改善模型，提升零件加工的可行性。再次，將正確、科學(xué)的數(shù)據(jù)輸入計算機，構(gòu)建汽車沖壓模具立體化模型。最后，使用汽車沖壓模具立體化模型，推進生產(chǎn)制造工作。

3.關(guān)于汽車沖壓模具的制造重要技術(shù)介紹

在汽車沖壓模具的設(shè)計制造中，會應(yīng)用到?jīng)_壓仿真分析技術(shù)、汽車覆蓋類型零部件SE分析技術(shù)。本次重點介紹了這兩種技術(shù)。

汽車覆蓋類型零部件SE分析技術(shù)是用于分析新車類型相關(guān)覆蓋件的技術(shù)。隨著汽車制造行業(yè)競爭日趨激烈，企業(yè)需要通過縮短新型汽車制造周期的方式，以便及時上市，從而保證自身更好地占領(lǐng)市場。通過實施該技術(shù)就可以更高效地分析新型汽車成型行，進而達到縮短汽車制造周期的目的。同時應(yīng)用此項技術(shù)還可以優(yōu)化汽車零件加工工作，提升汽車制造水平。

4.汽車沖壓模具維修技術(shù)探究

4.1翻邊整形制件變形維修技術(shù)

翻邊整形工作中如果壓料不充分，正常翻邊整形的部位產(chǎn)品堆積或者缺失導(dǎo)致制件變形，嚴重的情況下會影響汽車沖壓模具制造水平。為降低該問題發(fā)生的幾率，就需要增大壓料力，通過加彈簧或者提高機床頂出力的方式加強壓料工作。如果上述加壓的方式仍舊不能夠解決變形問題，還可調(diào)整汽車沖壓模具工藝等措施消除此負面影響。

4.2拉毛維修技術(shù)

在汽車沖壓模具制造的過程中，會發(fā)生拉毛問題，此時要應(yīng)用拉毛維修技術(shù)，即推順模具，統(tǒng)一圓角大小，并使用細砂紙進行拋光處理，最后還可以再進行表面電鍍處理（TD處理），使模具型面光潔度獲得極大提升，從而解決模具拉毛問題。

4.3刀口崩刃問題維修技術(shù)

刀口崩刃后會導(dǎo)致制件廢料堆積，極易造成模具崩壞，對生產(chǎn)安全帶來隱患。就需要制造過程中及時點檢模具，如果發(fā)現(xiàn)刀口崩刃問題，就可以通過打坡口的方式，選用材質(zhì)匹配的焊條通過焊接修復(fù)受損刃口。

4.4修邊和沖孔帶料問題維修技術(shù)

凸模與壓料板間隙過大，沖裁處壓料力不足均會導(dǎo)致退料不暢導(dǎo)致帶料。壓料補焊、調(diào)整模具刀塊和卸料板等都屬于解決修邊和沖孔帶料問題的有效方法。維修人員需要根據(jù)實際情況，采取合適解決問題的措施。

4.5沖孔廢料堵塞問題維修技術(shù)

沖孔廢料堵塞問題會影響汽車沖壓模具制造效率，為此相關(guān)人員需要觀察沖孔廢料排出情況，特別是對有側(cè)沖孔的模具，在不影響強度的前提下廢料路徑上均要做出窺視孔，若是發(fā)生孔廢料堵塞問題，就需要調(diào)整排出結(jié)構(gòu)，以便廢料順利排出。

4.6毛刺問題維修技術(shù)

在模具刃口間間隙較大的情況下，就會加大毛刺問題發(fā)生的幾率。為防止該問題的出現(xiàn)，則需要控制模具刃口間間隙。外觀上看沖裁斷面分為圓角帶，光亮帶，撕裂帶，盡可能提高光亮帶比例可減少毛刺，理想形態(tài)可做到90%光亮帶甚至99%光亮帶。在出現(xiàn)毛刺問題后，則需要應(yīng)用修整凹模的方式做好沖孔和修邊工作，其中應(yīng)在落料時修整凸模，減少該問題對模具質(zhì)量的影響。

結(jié)束語

綜上所述，汽車沖壓模具在提升汽車生產(chǎn)制造水平中發(fā)揮著重要的價值，因此汽車企業(yè)需要引進先進的工藝技術(shù)，優(yōu)化推進汽車沖壓模具制造工作。同時汽車企業(yè)有必要完善汽車沖壓模具維修技術(shù)應(yīng)用體系，以便高效地開展模具維修工作，提高模具維修水平。

參考文獻：

[1]付林.計算機技術(shù)在汽車沖壓模具設(shè)計與制造中的應(yīng)用研究[J].時代汽車，2020（05）：81-82.

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