汽車沖壓模具設計制造與維修

劉碩 岳宗昭

摘 要：隨著經濟高速發展，汽車沖壓模具設計制造技術水平也不斷提升，汽車制造企業要更深入研究汽車沖壓模具相關技術，保證汽車生產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計技術以及制造技術，旨在為汽車沖壓模具設計制造與維修提供有效的指導。

關鍵詞：設計制造;汽車沖壓模具;維修

引言

隨著信息、科學技術的發展，汽車制造業得到了較好地發展。對于汽車沖壓模具技術研究人員而言，其需要繼續研究、開發此項技術，保證該技術的科學性、實用性。同時要關注汽車沖壓模具維修技術，了解汽車沖壓模具維修技術應用方法、應用注意事項，從而提高汽車沖壓模具維修效率。

1.汽車沖壓模具設計與制造分析

1.1設計與制造思路

1.1.1設計制造來源

汽車沖壓模具設計制造的環節為一種逆向工程，具體是先由汽車開發企業根據市場調研工作初步制作預期車型的數據模型，細化出各功能集成系統，比如動力系統，電控系統，白車身等;白車身進一步優化出各類功能組件如結構件、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環節所輸出的最終產品形態。

1.1.2.設計內容概論

將模型數據包（比如CATIA文件）拆解轉化為模具設計常用數據格式（比如Prt文件）后，進行沖壓成型工藝分析（DL圖），模面設計，模具結構設計，2D和3D圖紙輸出，NC加工環節，裝配調試環節等工作。設計作為沖壓模具行業流程的核心環節，不斷進行精益設計是提高汽車沖壓模具行業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。比如平板環狀件沖孔類模具，提前了解生產加工的汽車零件的產品尺寸公差，外觀要求，整體裝配關系，此部分信息可由GD&T圖提供。根據行業標準和原則確定凸模的結構與尺寸。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，也需要根據汽車零件，確定凹模的結構。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系，基準側和間隙值。

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量，需要認真地研究沖裁模間隙設計方法，行業中已經根據不同材質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計與制造工作之中。

1.2設計與制造要點

1.2.1沖壓模具的成本控制

成本是影響汽車企業自身市場競爭力的重要因素。為增強自身價格競爭優勢， 要不斷創新工藝設計和進行精益制造，以此設定合理價格區間增加經濟效益。

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量的控制工，如選擇正規材料生產廠家并要求材料供應者提供材料質量合格證明文件，以確保所采購的材料杜符合加工制造需求。

1.2.3沖壓模具的質量控制

汽車沖壓模具設計以及制造工作則關系著汽車沖壓模具質量，而汽車沖壓模具質量同樣會影響汽車的質量。因此企業需要重視汽車沖壓模具設計以及制造工作。在生產制造完畢后，則需要應用機器視覺技術檢查產品，了解產品的質量。

1.2.4沖壓模具設計與制造精度控制

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，就應該控制汽車沖壓模具設計以及制造精度。

2.汽車沖壓模具的數字化開發流程

在信息技術、科學技術快速發展的背景下，汽車沖壓模具的數字化發展水平不斷地提高，有利于保證汽車沖壓模具設計制造質量。本次從以下方面研究了汽車沖壓模具的數字化開發流程。首先，應用測量設備（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，構建數字化模型，不斷改善模型，提升零件加工的可行性。再次，將正確、科學的數據輸入計算機，構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，推進生產制造工作。

3.關于汽車沖壓模具的制造重要技術介紹

在汽車沖壓模具的設計制造中，會應用到沖壓仿真分析技術、汽車覆蓋類型零部件SE分析技術。本次重點介紹了這兩種技術。

汽車覆蓋類型零部件SE分析技術是用于分析新車類型相關覆蓋件的技術。隨著汽車制造行業競爭日趨激烈，企業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市場。通過實施該技術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。同時應用此項技術還可以優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探究

4.1翻邊整形制件變形維修技術

翻邊整形工作中如果壓料不充分，正常翻邊整形的部位產品堆積或者缺失導致制件變形，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

在汽車沖壓模具制造的過程中，會發生拉毛問題，此時要應用拉毛維修技術，即推順模具，統一圓角大小，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

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

4.4修邊和沖孔帶料問題維修技術

凸模與壓料板間隙過大，沖裁處壓料力不足均會導致退料不暢導致帶料。壓料補焊、調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

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

4.6毛刺問題維修技術

在模具刃口間間隙較大的情況下，就會加大毛刺問題發生的幾率。為防止該問題的出現，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，理想形態可做到90%光亮帶甚至99%光亮帶。在出現毛刺問題后，則需要應用修整凹模的方式做好沖孔和修邊工作，其中應在落料時修整凸模，減少該問題對模具質量的影響。

結束語

綜上所述，汽車沖壓模具在提升汽車生產制造水平中發揮著重要的價值，因此汽車企業需要引進先進的工藝技術，優化推進汽車沖壓模具制造工作。同時汽車企業有必要完善汽車沖壓模具維修技術應用體系，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.計算機技術在汽車沖壓模具設計與制造中的應用研究[J].時代汽車，2020（05）：81-82.

（山東小鴨精工機械有限公司，山東 濟南 250101）