汽車零部件模具的制造與設計策略探究

摘 要：隨著新階段我國社會中的科學技術快速發展，在我國的汽車零部件模具生產制造中已經逐步地運用現代高科技進行模具生產，這樣便可以縮短模具的生存時間和開發周期，同時對模具的技術含量提升也具有一定的促進性作用。本文中主要研究了汽車零部件模具的制造與設計策略，文中首先分析了汽車零部件模具的制造及設計重點，然后分析了汽車零部件制造中常遇到問題及受到的主要影響因素。最后結合實際情況，提出了一些完善汽車零部件模具質量和使用壽命的具體措施。

關鍵詞：汽車零部件模具;制造設計;影響因素;策略探究

1 汽車零部件模具的制造及設計重點內容

1.1 汽車零部件模具形狀

在對汽車零部件模具進行設計完成后，汽車零部件的模具形狀就已經初步地決定了汽車模具的使用壽命，同時汽車模具在制造成型的過程中，汽車胚料的流動和成型在一定程度上也會受到汽車模具幾何形狀的影響。此外由于汽車模具本身之間存在著一定的間隙，這就會影響著汽車模具在使用過程中的功能及應用壽命，為此在對汽車零部件模具進行制造的過程中，設計人員需要考慮到汽車零部件模具形狀對模具產生的影響。

1.2 汽車零部件模具材料

使用的生產材料對汽車零部件模具的整體質量和壽命都會產生一定的影響。這主要源于在汽車零部件模具進行生產過程中，不同類型的零部件對汽車模具所使用的材質需求具有一定的差異性，此外由于汽車零部件模具所使用的材料，在耐磨性、硬度、耐熱性、抗壓性等物理性質上都具有一定的差異性，因此需要對汽車零部件模具進行仔細的篩選，確保汽車零部件模具材料滿足我國汽車制造業的使用需求。如果汽車零部件模具材料無法滿足企業在應用中的需求，那么很可能會由于汽車零部件模具在生產過程中出現損壞。這樣對企業造成較大的經濟損失。除此之外，如果汽車零件模具內部所含的材料碳化物質較多，那么還會對汽車零部件模具的沖擊韌性和抗斷裂性產生一定的影響，這樣便會降低汽車零件模具的抗壓性能。

2 汽車零部件沖壓模具在設計制造中常遇到的問題

2.1 汽車零部件沖壓模具在設計制造中所遇到的拉裂問題

拉裂問題是汽車零部件沖壓模具在設計制造過程中最為常見的問題之一，通常拉裂問題可以劃分為宏觀和微觀上的拉裂。宏觀上的汽車零部件沖壓模具拉裂是指通過人眼可以清晰看見的裂痕;微觀上的汽車零部件沖壓模具拉裂是指人也無法看到，但是裂痕確實存在，且會對模具產生一定的影響。宏觀和微觀拉裂問題造成的原因主要是源于汽車零部件沖壓模具在設計制造過程中由于局部拉力過大，進而導致模具表面出現裂痕。對于汽車零部件所出現的拉裂問題，可以通過合理的措施便可以避免這種問題的發生，設計人員只需要在汽車零部件沖壓模具在設計過程中精準地計算出模具應當彎曲的位置和模具所能承受的最大拉應變力。

2.2 汽車零部件沖壓模具在設計制造中所遇到的起皺問題

汽車零部件沖壓模具在設計制作過程中所產生的起皺問題，是當前汽車零部件模具在應用過程中最難解決的問題之一，該問題出現的原因與拉裂問題正好相反，主要是用于汽車零部件模具在制造過程中由于局部所承受的壓力過大，導致汽車零部件局部區域出現起皺。當汽車零部件表面出現起皺現象時，起皺方向和汽車零部件壓應力方向成垂直角度。并且汽車零部件表面出現起皺現象時，不能僅單一地判斷為是由于壓應力而產生的問題，還需要結合剪切力、拉伸力和壓縮力對汽車模具表面進行判斷，是否是由于這些作用力在模具生產過程中造成模具表面出現起皺現象。

3 汽車零部件沖壓模具在設計制造中的相關操作及流程

3.1 汽車零部件模具掃描系統的應用

汽車零部件模具的設計制造過程中需要運用模具掃描系統，通過模具掃描系統中的三維掃描儀便可以對汽車模具進行檢測，在汽車零部件模具設計中使用模具掃描系統可以保證汽車模具自檢測到制造過程中無失誤出現，同時還可以縮短模具設計的時間。設計人員通過將模具掃描系統安裝在加工中心，就可以收集汽車零部件模具加工過程中的相關數據信息，對不同種類的數控系統進行操控，進而保障模具設計與制造工作的順利開展。

3.2 汽車零部件模具自動化加工系統

汽車零件模具生產中的自動化加工系統在應用過程中，可以將不同的機床進行合理組合，同時還可以將機床配備定位盤、轉換器等裝置，自動化生產系統在應用過程中就可以通過刀具數控庫和質量檢測系統，對汽車零部件模具設計與制造過程中出現的拉裂和起皺問題進行控制。此外設計人員通過汽車零部件自動化系統還可以對汽車零部件實施自動化的科學加工，保障汽車零部件生產中的制造效率得以提升。在汽車零部件模具自動化加工系統中還可以運用二維CAD技術，通過該技術的應用，就可以在一定程度上提升汽車零部件模具的制造質量，進而促進我國汽車零部件模具企業可持續性發展。

3.3 汽車零部件模具的設計流程

汽車零部件模具的設計流程主要有以下三個環節，其中分別是模具工藝分析、模具結構繪圖和模具結構設計。在進行模具工藝分析過程中，需要對汽車零部件模具生產中的沖壓工藝、毛胚工藝進行細化，同時還應當選擇相適宜的沖壓機，對從壓力和沖壓中心進行科學合理的設計。此外在汽車零部件模具進行結構設計過程中，設計人員需要對汽車零部件模具的模板、尺寸結構、固定方式、凹凸模刃口尺寸、技術要求、零件形狀、頂出料機構、卸料口等區域加強控制。在汽車零部件模具進行設計的過程中，還需要將汽車零部件模具的設計內容結合實際情況，來設計出符合汽車零部件需求的模具。此外在沖壓模繪圖的過程中，設計人員還需要對工程圖、模具整體結構圖、總裝配圖、總實體圖等進行詳細分析，并通過查閱相關資料來制定出正確的施工工藝。

4 完善汽車零部件模具質量及使用壽命的具體措施

4.1 控制汽車零部件沖裁模具的運動

在進行汽車零部件模具進行生產過程中，需要控制汽車零部件沖裁模具運動，這項工藝直接會影響到汽車零部件模具在使用中的使用質量和使用壽命，因此在汽車零部件沖裁模具的過程中需要做好有效的控制，利用計算機技術對刀具切割進行仿真，實現汽車零部件模具設計制造中人機一體化，對沖裁運動中的每一個走刀過程進行精確計算。

4.2 選好汽車零部件模具的使用材料

在進行汽車零部件模具生產過程中，需要選擇相適宜的沖壓模具，選擇中需要結合汽車零部件模具的使用特點，確保汽車零部件模具具有較高的硬度和抗壓性，防止汽車零部件模具在成型過程中出現塑性變形問題。設計人員還應當在汽車零部件模具生產過程中，仔細地研究汽車零部件模具的使用特點，選擇與其質量相匹配的材料進行生產。

5 結束語

汽車零部件模具的質量好壞對汽車的發展起著決定性的作用，因此在汽車零部件模具的設計制造和生產維護過程中，需要對常見的問題加強研究，并提出針對性的措施來合理解決汽車零部件模具設計制造中出現的問題，保證汽車零部件模具順利制造與設計完成，提高模具在應用中的質量和使用壽命。只有通過這樣的方法才可以提高汽車零部件模具的產品質量，促進我國汽車模具生產行業的可持續性發展。

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作者簡介：李孜志（1981-），男，海南海口人，本科，總經理，研究方向：汽車模具、夾具、檢具設計及汽車零部件的開發等。