模具沖壓技術(shù)在汽車沖壓模中的應(yīng)用

陳小龍 李鵬

摘要：隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)汽車的需求變得越來(lái)越高，這也推動(dòng)汽車制造業(yè)的快速發(fā)展。在汽車制造，汽車沖壓模具是一個(gè)非常重要的過(guò)程，從而影響汽車的整體質(zhì)量。汽車沖壓模具越來(lái)越受到人們的重視。其中，模具沖壓技術(shù)是其中較為重要的技術(shù)之一，其在汽車沖壓模具中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。本文將從這一點(diǎn)開(kāi)始。

關(guān)鍵詞：汽車；模具沖壓；工藝

汽車車身作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展周期在汽車研發(fā)過(guò)程中占有主導(dǎo)地位，汽車沖壓模具的制造與設(shè)計(jì)是汽車車身發(fā)展的關(guān)鍵。隨著時(shí)代的到來(lái)，汽車面板更新速度不斷加快。因此，對(duì)汽車沖壓模具的制造和設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。沖壓模具不僅能保證汽車沖壓模具和快速電纜的基本管理，而且能有效縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，減少重復(fù)設(shè)計(jì)的現(xiàn)象，提高工作效率。本文主要分析了模具沖壓技術(shù)在汽車沖壓模具中的應(yīng)用。

1模具沖壓的發(fā)展方向

隨著科技的發(fā)展，越來(lái)越多的高端技術(shù)逐漸應(yīng)用于汽車制造業(yè)。其中，在汽車模具沖壓技術(shù)中，不斷應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)，這也是未來(lái)汽車模具設(shè)計(jì)與制造的發(fā)展方向。由于當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)達(dá)，開(kāi)發(fā)和推廣這種汽車模具沖壓技術(shù)是有可能的。在未來(lái)，模具制造將成為眾多企業(yè)共同研發(fā)的領(lǐng)域，更多相關(guān)企業(yè)和人員可以參與其中。他們可以對(duì)模具制造提出自己的看法。通過(guò)這種技術(shù)，虛擬制造得以實(shí)現(xiàn)，并面向未來(lái)。汽車的發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響。而模具的逆向工程技術(shù)也是模具未來(lái)發(fā)展的一個(gè)方向。由于當(dāng)今其他技術(shù)的成功，汽車工業(yè)已經(jīng)解決了模具掃描儀和掃描系統(tǒng)的問(wèn)題。該設(shè)備和系統(tǒng)簡(jiǎn)化了模具的制造，有效地提高了生產(chǎn)效率。通過(guò)快速掃描功能，使模具在制造過(guò)程中具有很高的可視性，使模具的生產(chǎn)速度更快。掃描儀和掃描儀也可以自動(dòng)管理。設(shè)置程序數(shù)據(jù)后，自動(dòng)掃描儀可以處理，效果很好。此外，模具熱處理、等離子噴涂等技術(shù)在汽車模具中的應(yīng)用也是未來(lái)的發(fā)展方向。

2沖壓模具的設(shè)計(jì)分析

2.1沖壓方向的合理選擇

在模具設(shè)計(jì)中，沖壓方向的選擇是一個(gè)重要的內(nèi)容，它不僅直接關(guān)系到拉深件的滿意程度，而且直接關(guān)系到?jīng)_壓織物的形狀和工藝補(bǔ)強(qiáng)的數(shù)量。一般沖壓方向主要包括兩個(gè)方面：加工工藝特點(diǎn)和生產(chǎn)的位置的方向。從局部的角度來(lái)看，每個(gè)工藝特征都有最好的沖壓方向。然而，覆蓋沖壓過(guò)程涵蓋了各種各樣的工藝特點(diǎn)，和每一個(gè)過(guò)程的最優(yōu)沖壓方向特征也不同。因此，在確定工藝特征的沖壓方向時(shí)，不僅要考慮具有這些特征的沖壓的可行性，還要確定它們與其他特征之間的協(xié)調(diào)性。在工藝設(shè)計(jì)中，確定沖壓方向是一個(gè)過(guò)程中許多工藝特性的優(yōu)化問(wèn)題。汽車覆蓋件大多為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的空間曲面形狀，主要由板料拉伸成形。在變形時(shí)應(yīng)考慮許多因素。因此，沖壓方向的優(yōu)化是非常重要的。在優(yōu)化沖壓方向時(shí)，需要分析沖壓材料的流動(dòng)性，遵循確定沖壓方向的原則，并根據(jù)該原則建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。最后利用CAD技術(shù)對(duì)沖壓方向進(jìn)行優(yōu)化。

3我國(guó)汽車沖壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面

（1）外覆蓋件的自動(dòng)化生產(chǎn)要求表面質(zhì)量高，只能依靠自動(dòng)化生產(chǎn)。我國(guó)汽車覆蓋件的自動(dòng)化生產(chǎn)雖然不算是高速?zèng)_壓，但自動(dòng)化程度也相當(dāng)高。這主要體現(xiàn)在自動(dòng)線沖壓的廣泛應(yīng)用上。

成線沖壓一般由4臺(tái)沖壓機(jī)組成—條完整的封閉式?jīng)_壓生產(chǎn)線，中間由機(jī)器人自動(dòng)送料和取件。生產(chǎn)節(jié)奏約為每分鐘10-15次。通常由第一個(gè)雙作用1630T壓力機(jī)和后續(xù)的800T壓力機(jī)組成。

（2）地板、頂蓋類內(nèi)覆蓋件采用自動(dòng)或半自動(dòng)化生產(chǎn)

這類零件的生產(chǎn)方式主要由批量生產(chǎn)決定，批量生產(chǎn)通常是自動(dòng)化或半自動(dòng)化生產(chǎn)。除了合資企業(yè)，當(dāng)?shù)仄髽I(yè)最初采用半自動(dòng)沖壓生產(chǎn)方式。

半自動(dòng)化沖壓對(duì)壓機(jī)提出了硬性要求。首先，壓機(jī)臺(tái)面要大；其次，由于成形力大，第一臺(tái)壓力機(jī)需要達(dá)到2000T或2400T，后續(xù)壓機(jī)需要達(dá)到1000T以上。

4汽車沖壓技術(shù)發(fā)展方向

4.1精密沖壓技術(shù)的發(fā)展

精密沖壓技術(shù)隨著鐘表制造業(yè)的發(fā)展，最早起源于瑞士。它也是汽車工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。它具有顯著的應(yīng)用在汽車制造業(yè)，包括門(mén)鉸鏈、升降器（玻璃）。零件材料厚度為3mm-5mm。零件必須具有高精度和高強(qiáng)度。我國(guó)汽車制造業(yè)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，精密沖壓技術(shù)得到了顯著的發(fā)展。目前，我國(guó)已擁有了大批的雄厚的精密沖壓技術(shù)企業(yè)實(shí)例。

目前，我國(guó)的液壓成形技術(shù)還存在一些不足之處，在實(shí)際應(yīng)用中存在許多限制。焊接前必須使用外部液體介質(zhì)、相應(yīng)的設(shè)備和裝置，并對(duì)零件進(jìn)行處理，考慮到現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)對(duì)環(huán)境的影響。因此，這種技術(shù)不適合大規(guī)模生產(chǎn)。

4.2汽車沖壓模中沖壓技術(shù)的應(yīng)用

隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，沖壓產(chǎn)品也以各種形式。產(chǎn)品具有品種多、批量小、生產(chǎn)復(fù)雜、規(guī)模化的特點(diǎn)，產(chǎn)品更新速度較快。在實(shí)際應(yīng)用中，該沖壓模具具有效率高、精度高、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。在汽車覆蓋件模具的開(kāi)發(fā)中，其重點(diǎn)技術(shù)在于能夠滿足高檔轎車的股改模具，尤其是外覆蓋模具。

可提高模具的使用壽命。模具表面及強(qiáng)化超硬處理技術(shù)也是模具技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。作為模具數(shù)字化而言，它可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、信息集成，逆向工程技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，形成一個(gè)全面的解決方案，來(lái)推動(dòng)模具的發(fā)展，然后進(jìn)行有針對(duì)性的工程服務(wù)。提高企業(yè)的生產(chǎn)水平，確保模具的生產(chǎn)質(zhì)量。

4.3模具系統(tǒng)的應(yīng)用

目前，在當(dāng)今模具市場(chǎng)上，較為通用的系統(tǒng)是CAD/CAE系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了很長(zhǎng)時(shí)間，并且在開(kāi)發(fā)過(guò)程中添加了新的元素。到目前為止，模具的實(shí)際制造已經(jīng)進(jìn)行了多方面的改造，以滿足今天人們的需求。這個(gè)系統(tǒng)的功能是非常強(qiáng)大的，它可以滿足幾乎所有的模具制造設(shè)計(jì)的要求。然而，在實(shí)踐中，由于各種不確定因素的影響，很多情況下都不能夠較好的應(yīng)用到所有的功能，總有地方，不能滿足人們的需求。因此，在這個(gè)系統(tǒng)中仍有很大的改進(jìn)空間。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際使用中的一些環(huán)境因素進(jìn)行一些調(diào)整，并對(duì)所使用的方法和思想進(jìn)行一些改進(jìn)，使人們能夠更好的使用它。CAD/CAE系統(tǒng)具有很大的優(yōu)勢(shì)。該系統(tǒng)的應(yīng)用可以簡(jiǎn)化模具的生產(chǎn)，縮短模具制造的時(shí)間。該系統(tǒng)與其他系統(tǒng)也有一個(gè)很好的整合，以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的過(guò)程。例如，可以解決模具在制造時(shí)由于原先工藝的問(wèn)題而造成的模具精度低，制作樣本較為困難的問(wèn)題，當(dāng)今我國(guó)在這-方面IE在不斷地進(jìn)步，水平已經(jīng)處于較為高端的水平。

5總結(jié)

隨著當(dāng)今社會(huì)對(duì)汽車的需求和要求的不斷提高，對(duì)沖壓工藝的要求也越來(lái)越高。沖壓技術(shù)在整個(gè)模具制造中是最重要的一個(gè)過(guò)程。針對(duì)汽車沖壓模具沖壓技術(shù)的應(yīng)用，本文首先指出模具沖壓的發(fā)展方向，然后說(shuō)出模具沖壓技術(shù)在汽車模具中的應(yīng)用實(shí)例。主要說(shuō)出了沖壓模具在發(fā)達(dá)國(guó)家的廣泛應(yīng)用，自動(dòng)化模具加工、沖壓模具的多樣性和模具系統(tǒng)的的應(yīng)用四個(gè)方面，希望有幫助。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：河北省長(zhǎng)城汽車股份有限公司汽車工程技術(shù)研究中心）