探討汽車車身沖壓金屬模具設計、制造及采購問題

李亞領

摘 要：近年來， 各個汽車行業也都取得了空前的快速發展，尤其特別是隨著汽車電子工業的快速進步發展，使得了人們的日常出行更加方便快捷。汽車行業對車用金屬模具的質量需求也在不斷增加，并且對金屬模具質量的提高要求也越來越高。這給我國汽車配件行業發展帶來了巨大的產業發展市場機會。當然，它也可能面臨重大技術挑戰。本文主要介紹分析各種汽車氣動沖壓控制工具的基本設計，制造和日常維護。

關鍵詞：汽車車身 沖壓金屬模具 設計制造 采購

1 汽車沖壓金屬模具概述

汽車的冷沖壓零件工具機械是用于現代我國汽車制造工業中必不可少的一種加工機械技術，通常定義是泛指在汽車冷沖壓零件加工中主要用于將各種材料快速轉化而成為其他汽車零件的一種加工機械設備。通過各種沖壓金屬模具加工制成的新型車身復合面板產品具有車身重量輕，強度高，硬度高和生產成本低的四大優點，并且同時可以在各種汽車制造工業中進行批量生產和實現自動化。當前，沖壓控制工具的開發設計和生產制造開發專注于各種覆蓋沖壓工具和多功能精細化的沖壓控制工具的開發設計和制造開發。隨著現代網絡通信技術和現代信息電子技術的不斷發展，計算機的廣泛使用已經可以有效實現各類汽車自動打孔控制工具的工業智能化，集成化產品設計與生產制造，這對汽車打孔控制工具的未來發展應用具有重要指導意義。

2 汽車沖壓工具的設計與制造

金屬模具制造商在不同地區有所不同。對我國各汽車廠金屬模具的引進和使用情況進行綜合分析如下：

2.1 價格

日本金屬模具的價格最高，而臺灣金屬模具約為日本金屬模具價格的2/3。國內金屬模具價格約為臺灣金屬模具價格的2/3。以汽車工廠的車身金屬模具價格為例，我們可以看到不同類型的形狀和物有所值。同一套用于車身面板的A級金屬模具：從日本進口的價格約為15萬美元/套;從臺灣進口的價格約為每套100，000美元。國內制造價格約為70，000美元/套。

2.2 質量

日本的金屬模具質量通常要好于臺灣，泰國和中國大陸。通常情況下，日本金屬模具的維修量約為其他地區的5-1/10/10。因此，各個國家的汽車制造商都可以使用日本產品。購買金屬模具時，金屬模具或日本金屬模具制造的質量和精度可作為選擇的參考。

2.3 工藝

與歐洲和美國的金屬模具制造商相比，日本的金屬模具制造商更加注重工藝的合理性，他們通常根據金屬模具的使用，維護和沖壓質量來考慮金屬模具設計。通常，設計不僅要考慮零件本身的形狀要求，還要考慮工藝的合理性。臺灣金屬金屬模具廠的隨意性更高，因此金屬模具的安全性和便利性會有所降低。

2.4 人性化與普遍化

日式造型設計更加注重人體工程學，并考慮到更多的人為因素。更加關注工具維護的便利性和金屬模具的部分互換性。另外，零件的標準化水平極高，供應渠道良好，維護方便。臺灣和泰國的金屬模具在這方面沒有考慮。在這方面，形狀在中國大陸受到的關注較少，而它們更關注制造過程的簡便性。此外，家用金屬模具組件的標準化程度相對較低，因此金屬模具維護要比進口金屬模具困難得多。

2.5 成型材料

目前，國產汽車電動金屬模具的制造材料工藝選擇明顯地要優于國外。通常，使用的是合金鋼，合金鋁和鑄鐵等。本地沖壓材料一般是指8cr12m0v（主要用于圖形繪圖沖壓工具），9ci（主要用于圖形沖壓繪圖工具）和其他本地材料。隨著中國項目加入世界貿易組織，許多高標準質量的大型金屬模具鋼從國外大量原裝進口，并且在目前我國的大型金屬模具鋼材加工制造行業中可以使用的金屬模具鋼材材料種類越來越多。一些小型汽車制造工廠也會使用較硬金屬材料工具來進行繪制和制作成形汽車工件。然而，由于家用毛坯金屬模具對于毛坯的手工鑄造和毛坯熱處理工藝質量差，實際使用性能一般并不比日本家用金屬模具好，并且金屬模具使用壽命通常比人們預期的長度要短。

2.6 精度

用日本金屬模具制造的零件的精度很高，并且組裝好的車輛的零件之間的間隔更好。鑄坯的表面精度明顯優于國產金屬模具。一般來說，在中國制造的金屬模具毛坯的表面粗糙而沉重，預留給鑄件的加工余量較大。在日本，鑄坯的加工余量少于10英寸，而臺灣則稍大。另外，國產金屬模具的切削刃部分的精度和耐磨性差。

2.7 金屬模具設計與制造要求

一般金屬模具制造的使用壽命至少為60萬至80萬次。在金屬模具設計過程中，除了要滿足產品零件圖的工藝要求外，考慮金屬模具可以適應的生產條件也很重要：操作方法，零件的運輸方向和流動;車站設備的存放;金屬模具的安裝和吊裝;廢物處理;供應動能等因素。對鑄模本身的要求更高，例如鑄坯，鑄模主要工作部件的材料和熱處理，鑄模的導向，鑄模的結構，傾斜楔塊機構，鑲件的結構，零件的提起和拆卸，零件的位置等。所有方面不僅需要精度，而且還要求良好的安全性，可操作性，可維護性和工藝水平。

3 汽車沖孔工具的保養和維修

由于汽車沖壓工具的惡劣工作環境，使用過程中經常會磨損甚至損壞工作部件，緊固件和滑動位置。同時，由于金屬模具設計制造工藝復雜，精度高，周期長，成本高等因素，應及時解決使用過程中出現的問題，以確保精度和使用壽命。盡管汽車模切工具的維護和修理非常復雜，但常見的錯誤和修理方法主要包括以下7種情況：①翻邊整形制件變形。在翻邊和成型時，經常發生零件變形，特別是表面零件的變形，這對零件的質量影響更大。通常的解決方案是增加按壓力。如果是彈簧壓縮材料，則可以使用彈簧。方法：如果您在增加加料壓力后仍然發現存在明顯局部壓痕變形，則認為有必要仔細找出具體存在問題，并仔細檢查強力壓料機的表面內部是否出現有明顯局部變形壓痕。此時，可以考慮使用高壓焊接法或沖壓作為材料的焊接方法。然后開始探索它并與不同形狀的底部進行匹配。②刀刃發生斷刀。刀口上的崩刃耐磨是所用機械金屬模具最常見的耐磨問題之一。 如果現在刀口的一個缺口很小，則通常我們應及時使用刀口砂輪機進行削尖這個缺口，并且還應及時使用適當的刀口焊條工具進行刀口焊接，以便于確保刀口焊縫牢固且不易發生倒退。③拉毛。刀刃的硬度崩裂和粗糙度變化主要還是發生在刮刀拉拔，成型和刮刀翻邊等操作過程中。必須在每個金屬模具上精心找到合適的凸邊凹口圓角位置，用黑色油石輕輕進行按壓，注意凹邊圓角的均勻大小，然后用黑色細砂紙進行打磨。④修邊和沖孔帶料。修邊或卸料打孔時，形狀的修邊材料發生擠壓或自動卸料打孔裝置異常，導致人工修邊和卸料打孔。此時，還用者應根據各種零件的安裝位置準確找到合適的組裝零件及其形狀。如果發現裝卸板異常，請重新修理下裝卸蓋板。如果壓模和卸模不是問題，則可以檢查模塊是否有毛羽。⑤廢料切不斷。由于生產操作技術人員在日常生產操作過程中沒有及時徹底清理多余廢料，廢料大量積累增多起來，最終造成廢刀在上料和切刀座的巨大壓力下切割破碎，造成連續的多次廢料用刀切割破碎現象。修復皮的方法通常類似于削皮修邊和剪刀削皮。⑥存在毛刺。間隙毛刺由于孔和金屬模具打孔邊緣之間的沒有間隙，修整，打孔和金屬模具打孔時的間隙毛刺長度可能太大。當沖壓間隙大時，在沖壓修整和移動沖壓中可以使用在修和沖壓修整過程中使用固定凹模而不移動固定凸模的一種方法和固定凸模而不改變移動凹模的兩種方法。如果金屬模具間隙很小，則將其大小調整的值為整個金屬模具內部間隙的平均大小，以便于確保金屬模具有一個足夠的金屬模具間隙。對于零件修整和成型金屬模具，將較小間隙零件插入凹模，對于成型金屬模具，應考慮使用修整金屬模具插入放大器的方法以便于確保修整零件的放大尺寸在每次維修前后一直保持不變。⑦沖孔廢料堵塞。由于處理廢料進出通道不平整，廢料進入通道打孔具有倒斜的錐度，并且未及時排除清理出的廢料，因此嚴重堵塞了通道打孔后的廢料。必須注意確保管道a側和兩端b側都光滑且必須具有相同的管道直徑，以有效防止固體廢物被管道堵塞。

4 結論

總體而言，沖孔工具在汽車工業中占有更重要的位置，與金屬模具設計，生產和維護密切相關。我國在汽車沖壓金屬模具的制造和加工方面取得了一定的成果，但仍然存在許多問題。設計時，他們過多地關注形狀本身，形狀具有很強的任意性和合理的生產技術。由于性別和標準化程度較低，因此極難維護。有關從業人員應積極研究并建立符合我國國情的科學合理的沖壓工具設計制造體系，以促進我國汽車工業的科學快速發展。

參考文獻：

[1]王平科，王亞萌，王新.基于汽車沖壓金屬模具設計制造及其維修分析[J].內燃機與配件，2017，（18）：95-96.

[2]陳玲，楊福賀.基于汽車沖壓金屬模具設計制造及其維修研究[J].消費導刊，2017，（11）：50.

[3]任利偉.汽車沖壓金屬模具設計制造與維修研究[J].時代農機，2017，（7）：44.

[4]蘇欣，張繁.對汽車沖壓金屬模具設計制造及其維修分析[J]. 時代農機，2015，（04）：32+37.