汽車沖壓模具數字化設計制造技術的研究

江瑋

摘 要：在現代汽車生產制造過程中，沖壓模具已成為最為重要的生產裝備。本文也會對該裝備的數字化設計進行詳細的研究，以便為進一步提高汽車生產質量和生產效率提供轉確的參考依據。

關鍵詞：汽車沖壓模具；數字化設計；生產制造

隨著近年來我國汽車工業的迅速發展，各汽車生產制造企業也迎來了新的發展機遇和挑戰，為了能夠在激烈的市場競爭中獲得一席之位，都會從提升自身的汽車生產制造工藝上入手，因此，這就使得沖壓模具的數字化開發和運用越來越受到重視，所以，對汽車沖壓模具數字化設計制造技術進行深入的研究，很有必要。

1 汽車沖壓模具數字化設計特點和流程分析

1.1 設計特點

首先，汽車沖壓模具數字化設計主要是根據模具的外形結構，采用先進的三維建模技術建造一個完整的數字化模型，進以幫助汽車生產技術人員對新車型的設計進行準確的修改和確定，從而繪制出科學完善的二維工程圖紙。其次，汽車沖壓模具數字化設計還要利用板料成形有限元模擬技術來對各組成部件的工藝缺陷、優化參數等進行全面的分析，以便可以做到及時發現、及時處理，進而在降低成本和汽車生產周期的基礎上，大大提高汽車生產質量和生產效率。最后，汽車沖壓模具數字化設計還融合了多種先進技術和學科知識，以便可以與相關實踐經驗進行有機結合，進而在保證產品參數的同時，實現汽車生產制造的一體化和智能化。

1.2 設計流程

首先，在對沖壓模具建模后，利用專業的測量設備對各組成部件的三維數據進行精準的測量，看其可成形信息以及型面三維信息是否與所規定的設計標準相吻合；其次，要結合各汽車零部件的工序特點建立專門的工序數模，并采取數字化技術對模型進行全面的分析，然后預處理相應的分析數據，使其轉化成一目了然的圖表、曲線等。在這一過程中，還要對那些無效成形數據信息進行有效識別，避免其混入其中，給汽車生產制造帶來不良影響。最后，要將預處理后的有效信息全部輸入到計算機終端系統中，并重構三維曲面和三維模型，這樣就完成了汽車沖壓模具的數字化設計任務。

2 汽車沖壓模具數字化關鍵制造技術的有效應用

2.1 沖壓成形計算機輔助工程技術

在汽車沖壓模具數字化生產制造過程中，無論是模具工藝分析、模具開發，還是產品設計，都離不開數字化技術的大力支持。在某種程度上，其可以實現沖壓模具和數字化生產工藝技術的同步開發。基于模具沖壓成形的物理特征，在對其進行數字化生產時，主要利用計算機技術就可獲得模具與板料之間的關系參數。同時，還要引入先進的設計軟件，來對板料的整個變形過程進行完整的模擬。近年來，隨著新型計算機硬件系統的不斷研發和創新，計算機輔助工程技術也開始應運而生，如：Auto Form、PAM-STAMP等，這些輔助技術具有極強的兼容性和專業性，可以在模具初期設計階段，就能夠對單獨的零部件工藝進行有效分析，進而在保證模具生產質量的同時，大大提升了汽車沖壓模具的生產效率。

2.2 數字快速設計系統

汽車沖壓模具在設計過程中，對于產品結構設計的合理性尤為重視，為了達到理想的設計效果，相關設計人員一般都會采用CAD技術來實現最終目標。但由于該技術在我國起步較晚，對應的技術理論并未成熟，所以在沖壓模具實際生產設計中也會經常遇到各種應用難題，具體主要表現在設計人員過渡依賴CAD技術、設計人員缺少豐富的實踐經驗等方面，進而使得該技術工藝水平只停留在最基本的設計制造階段，即能夠實現汽車沖壓模具的外形設計和繪圖設計。這在一定程度上就會延長設計生產周期，增加制造成本，相對，對于模具的最終質量也會造成很大的影響。

因此，要想改善這種現狀，就要大力創新數字化技術，可以采用技術工藝更為先進的UG/PROE等數字化造型軟件，該系統是新時期的科技產物，其具有標準化的數據庫和設計模板，能夠很好的兼容各參數化模塊，進以在沖壓模具設計過程中實現對導板、導柱等部件信息的隨時調用。同時，該數字化系統還能提升相關設計人員的工作效率，在實際操作過程中，設計人員只要將所需的關鍵參數導入到系統中，就可保證模具設計制造精度，使其整體設計質量達到最高標準。

2.3 數字化裝配技術

在以往汽車沖壓模具設計階段中，應用最為明顯的數字化裝配技術主要以分組技術為主，其一般應用在模具設計制造初期，因為模具加工中心在達到一定加工程度時要進行相應的裝配，所以采用該技術可以大大提升模具裝配速度。但是該技術在運用過程中，卻無法全面保證模具設計精度，特別時導板和導柱的設計質量，很容易造成兩種部件的拉傷，使其出現較嚴重的損傷。因此，為了避免這些設計問題的出現，就要積極引入數字化技術，采用通用的修配技術來進行彌補，其可以在模具裝配前，對模具進行精準測量，并且還能直接配裝其它相關零件和導板，進而最大化確保汽車沖壓模具的裝配質量和裝配速度。

3 結語

現在汽車生產制造過程中，沖壓模具是不可缺少的重要生產裝備，因此，一定要保證沖壓模具的設計質量和制造精度，這樣才能滿足汽車零件加工質量要求，降低汽車生產成本，促進汽車生產制造企業的可持續發展。