模具沖壓技術在汽車模具中的應用研究

席石雷 劉新磊

摘要：汽車行業作為國民經濟中的支柱產業，在汽車的研發過程中，車身的開發周期占據著主要因素，而汽車沖壓模具的制造以及設計則是車身開發的關鍵所在。隨著時代的發生，汽車覆蓋件的更新速度不斷提高，因此，這也對汽車沖壓模具的制造以及設計提出了更高的要求。而模具沖壓不僅可以保證汽車沖壓模具的基礎管理以及快速探索，還能夠有效縮短設計時間、減少重復設計的出現、提高工作效率。本文主要分析了模具沖壓技術在汽車沖壓模中的應用。

關鍵詞：沖壓模具技術；汽車模具；應用；優勢

1 沖壓模具的優勢

1.1 有利于汽車零件表面光潔度的提高

在汽車零件加工企業的銷售過程中，對其質量進行評價的一個要素就是表面的光潔度。一般采購商在選擇零件加工廠家時，首先會對生產零件的光潔度進行比較，這是因為零件之間的質量差異一般很難快速看出，而后再對其性能進行測試。

1.2 有利于各個零件之間的相互配合

對于汽車零件而言，尺寸是決定其是否可用的關鍵。因此，必須要保證汽車零件具有較高的精度，若是汽車零件之間的誤差較大，就會導致加工成的零件成為廢品，浪費大量的人力、物力、財力。而沖壓模具的應用可以對零件的精度進行更好的控制，從而在一定程度上降低誤差，保證所有工件都根據相應要求進行裝配以及使用。

2 沖壓模具的設計分析

2.1 沖壓方向的合理選擇

在模具設計中，沖壓方向的選擇是一個重要內容，其不僅與拉延件的滿意程度有著直接的關系，而且還與壓面料的形狀以及工藝補充部分的多少有著直接的關系。一般沖壓方向主要包括兩個方面：工藝特征的加工方向與制作的位置。從局部來看，每項工藝特征都具有最佳的沖壓方向。但是，覆蓋沖壓加工工序卻涵蓋有多種工藝特征，而各項工藝特征的最佳沖壓方向也各不相同。因此，對于工藝特征沖壓方向的確定，不僅要考慮到這種特征沖壓的可行性，還應將其與其他特征之間的協調性進行確定。在進行工序設計時，對于一個工序中眾多工藝特征沖壓方向的確定是一個值得優化的問題。大多數的汽車覆蓋件都是結構較為復雜的空間曲面形狀，其主要是由薄板拉延而形成的，其變形需要考慮到眾多的因素，因此對沖壓方向進行優化是十分重要的。

2.2 盒裝覆蓋式工藝

由于沖壓技術具有種類較為繁多的加工工序，而且每道加工工序中都具有不同的工藝性，對于一個零件而言，可能就會由于生產條件的不同，導致運用相同生產工藝生產出的零件內涵的不同。因此，沖壓件需要滿足各種要求，確保其形狀具有對稱性以及規則性，從而有效的節約原材料，提高模具的使用壽命，進而使生產成本降低。

2.3 模具主要零件以及結構設計

沖壓模具主要包括導套與導柱，其對上下模具起到導向的作用。在模具上，應使用活動性較小的導柱，而且由于零件具有較大的展開度。因此，在模具安裝完畢后，活動導柱就可以在模具中發揮導向作用。在汽車生產過程中，還有可能會發生一次性沖孔落料的情況，導致凹凸模孔壁過薄，使模具的使用壽命受到影響。因此，在設計模芯時，應對其進行分級，并運用固定板將其固定，從而保證落料以及沖孔能夠一次性完成。

3 模具沖壓技術在汽車模具中的應用

3.1 發達國家沖壓模具廣泛的應用

汽車模具沖壓技術在整個模具技術行業中應當屬于一種較為下游的模具技術，在汽車制造業中，模具的使用量還是非常大的，并且模具的使用方法也較為多樣。在我國，大約有三分之一的模具制造行業是為汽車服務的，也是有著制造量非常大的原因。一般來講，在生產一輛汽車時，所用的沖壓模具會非常的多，可以達到一千甚至接近兩千套模具的地步。汽車沖壓模具也有著一些較為麻煩的地方，例如，其模具較為的大，工作時的型面較為的復雜，并且其所需要的技術標準也是很高的，但是隨著技術的不斷發展，越來越多的新裝備被應用進來，讓模具變的更加的適應當今汽車的沖壓模具中，為未來的汽車沖壓模具的制造也奠定了很好的基礎。

3.2 自動化模具加工

在我國，汽車的制造業是非常大的，因此在制造時模具自動化加工是我國汽車制造中發展的方向。在進行制造時，制造模具工程最為重要的就是沖壓，沖壓能夠決定著模具的質量和模具適應度，對模具的發展有著決定性的作用。在汽車的制造中，能夠沖壓的器件都應當具有很好的性質，在實際的制作中，沖壓的工藝數對著器件的影響是較大的，因此，越能夠減少制作時的工藝，對于沖模來說就會越好，而自動化的模具加工方式能夠在很大的限度上減少加工的工序，還能夠節約用料，因此自動化的模具加工在汽車制造領域有著較為廣泛的應用。

3.3 沖壓模具的多樣性

隨著當今工業化的水平不斷地提升，人們對于工業化生產的東西的要求也越來越高，不僅體現在質量上，而且對于產品的外觀等美觀方面的要求也越來越多，并且更多的人想要有一種個性化的物品。因此，現今沖壓產品的種類正在迎合消費者的需要不斷地增多，沖壓產品更新換代的時間也越來越快。沖壓模具正在以多樣的方式快速發展，現今的沖壓模具具有著高效并且比較精密的特點，這樣的模具能夠在很大的限度上保障汽車的性能。在一些較為大型的汽車上面，其對于模具的要求相對來說就會更高，在外形的覆蓋面上，需要用一些高強度的材料，這樣的模具就要求用較為大型的制造設備，今后一些大型的工位級進模或者連續模會應用在汽車上越來越多，根據可靠的調查，未來模具的發展方向是精度高并且趨向多功能化的方向，要求要不斷地提高使用的壽命，讓模板的精度和模板的厚度不斷地提升。

3.4 模具系統的應用

目前在當今的模具市場中，較為通用的一個系統就是CAD/CAE系統，這種系統經過已經經過較長時間的發展，并且在發展中不斷的加入新的元素，發展到現在，已經針對模具的實際制造進行了很多方面的轉換，這樣來符合當今人們的需求。這個系統的功能非常的強大，在設計上可以滿足當今模具制造中幾乎所有的要求，但是，在實際的使用中，由于各種不確定的因素的影響，很多情況下都不能夠較好的應用到所有的功能，總是存在不能夠滿足人們要求的地方，因此這種系統確實還存在著極大的改進空間。從長遠的使用來看，這個系統的開發者應當根據實際使用時一些環境的影響因素來進行一些調整，對使用的方法和思路做一些改進，這樣來讓人們最好的來進行使用。CAD/CAE系統具有很大的優點，應用這個系統，能夠讓模具的生產變的簡單化，并且還能夠縮短模具制造的時間，這個系統還具有很好的相結合性，能夠與其他的一些系統進行結合，這樣來實更為精致的工序的進行，例如，可以解決模具在制造時由于原先工藝的問題而造成的模具精度低，制作樣本較為困難的問題，當今我國在這一方面正在不斷地進步，水平已經處于較為高端的水平。

結語

汽車行業是國民經濟的五大生產支柱之一，也是衡量我國制造業的一項標準。汽車車身模具的技術使用情況可以衡量汽車自主開發的能力。在新車型的開發周期中，模具調試的時間就占用總時間的三分之二。汽車覆蓋件作為車身生產中的重要部件，對汽車的質量和開發周期有著嚴重的制約性。隨著當今對于汽車的需求和要求越來越高，對沖壓技術的要求也越來越高，沖壓技術是整個模具制造中最為重要的過程之一，所以，提高沖壓模具技術水平在汽車行業的應用勢在必行。

參考文獻

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（作者單位：精誠工科汽車系統有限公司）