淺談汽車覆蓋件模具制造工藝

陳寅

【摘 要】綜述了汽車覆蓋件模具的制造工藝過程，介紹了制造工藝特點，以及加工過程中工藝的安排選擇。在相關軟件平臺上，對數控編程策略，切削參數優化，刀具軌跡規劃等問題進行了研究，并在加工中心上對研究結果進行了驗證和實施。

【關鍵詞】汽車覆蓋件；模具加工工藝軟件

一、前言

汽車覆蓋件是指構成汽車車身或駕駛室、覆蓋發動機和底盤的薄金屬板料制成的異形體表面和內部零件。它既是外觀裝飾性零件，也是受力剝殼狀的受力零件。覆蓋件的制造是汽車車身制造的重要環節。外覆蓋件包括：四門、兩蓋、左右翼子板、左右側圍、頂蓋。其表面質量要求為不允許有波紋、褶皺、凹痕、劃傷、邊緣拉痕和其他破壞表面美感的缺陷。覆蓋件上的裝飾棱線和筋條要求清晰、平滑、左右對稱和過渡均勻，覆蓋件之間的棱線銜接要吻合流暢。這樣的一個標準就已經決定了汽車覆蓋件模具也需要達到相關標準，對形位精度和表面質量都提出了一些更高的要求。一個汽車覆蓋件一般需要經過拉延、修邊、沖孔、整形翻邊等工序才能完成沖壓成型，因此汽車覆蓋件模具大致分為拉延模、修邊沖孔模、整形翻邊模，每一套的模具又由不同部分組成。具體如下：拉延模：凸模、凹模、壓邊圈等；修邊沖孔模：凸模、壓料芯、修邊刀、沖頭等；翻邊整形模：凸模、壓料芯、翻邊刀（整形刀）等。

二、制造工藝

（1）加工工藝確定。加工工藝其實是一個涵蓋領域比較大的范疇，小到如何裝夾，大到如何加工制造，都是由一個個工藝步驟組成。裝夾要求：壓板必須壓在墊塊上面，千斤頂疊加時不允許超過2個，即使壓板下面不能放置墊鐵，也必須加千斤頂輔助支撐，在使用千斤頂輔助支撐時，必須使用百分表在此處模具上校驗零位，然后旋轉千斤頂，查看百分表針有沒有變動。一個完整而又先進的工藝應包含以下幾方面：詳細的加工對象名稱；詳細的公差精度要求；詳細的加工步驟；嚴格的核對程序。（2）設備參數的選用。先進的加工技術與設備是提高生產率和保證產品質量的重要基礎。數控加工已由單純的型面加工發展到型面和結構面的全面加工。根據豐田、COMAU等汽車模具制造經驗來看，一般由6臺數控機床組成的加工模具生產線已基本滿足整個模具系統的開發制造。從國內實際情況來看，目前大多選用的是日本大偎機床、SNK以及國內的沈陽機床為主。模具的粗加工、半精加工及精加工應在不同的機床上完成，其原因在于考慮其成本的情況下，不同的機床發揮各自不同的作用。（3）編程策略選擇。在數據、設備及加工工藝都相對完善的情況下，最能體現模具表面質量的一環便是在編程策略上，刀具軌跡在模具表面加工出來的情況是最能體現質量好壞的。在此，列舉以下幾點：合理的開粗方式如何實現，從而提升效率節約成本；不同形狀的產品如何選擇加工方式，從而實現質量的提高。以上兩點，是國內覆蓋件制造商共同面臨的問題，由于產品要求及模具質量要求的日益提高，多數廠家不得不面臨以上此類問題。以門外板拉延凸模為例，用D50R25球刀、D63R8牛鼻刀開粗作比較，各參數如（表1）所示：

由（表1）結果得出，其他條件相同的情況下與傳統的球刀開粗相比，選用牛鼻刀是最為合適的，整體開粗效率提升約為32%，同時機床的受力穩定性、安全性等都得到相應的提高。在此，提出一個對覆蓋件編程加工另一個理念：根據形狀特征、區域重要程度選擇不同的加工方式結合。以前門外板拉延凸模為例，單一的平行加工和三維偏置加工所顯露的缺點是在刀路拐角處產生拐角折痕，這會使產品表面留下明顯的刀痕，對于外板件模具來說，這是不允許的。而平行加工整體效果相對不錯，但是在陡壁處會造成部分刀路步距不均勻，這也會造成局部型面加工不到位，影響模具表面質量。根據最新的理念，不同的位置選擇不同的加工方式相結合加工，前門外板拉延凸模型面是通過產品區域用90°平行加工以及工藝補充面用三維偏置加工結合而成。具體的效果表現良好。根據實際加工效果顯示，根據不同部位和特征選擇相應的加工方式相結合，這樣做的好處是關鍵部位刀路均勻，表面質量高，無折痕，減少刀具磨損，多刀路接刀部位無明顯接刀痕，減輕機床負載。

三、結語

結合以上所述，通過對覆蓋件模具新技術與新知識的積累與研究，使得本人認識到了創新和突破的重要性，要想使我們國家汽車覆蓋件模具行業向前跨一大步，這需要我們有求新的渴望、創新的意識和刻苦的探索努力。只有這樣，才能使我們模具行業擺脫老舊的工藝、守舊的思想。也只有這樣，才能使我們國家機械制造業水平更上一層樓。

參 考 文 獻

[1]李用哲編.汽車覆蓋件模具設計與制造全過程檢驗圖解[M].機械工業出版社，2010-09

[2]胡平編.汽車覆蓋件模具設計[M].機械工業出版社，2012-01