汽車沖壓模具數(shù)字化設計制造技術的研究

王立美

摘要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，對汽車的需求量也在逐年增多。在促進汽車行業(yè)飛速發(fā)展的同時，對于汽車沖壓模具的相關技術也要求越來越高。汽車沖壓模具是汽車制造過程中的一個重要組成部分，利用汽車沖壓模具制造出來的汽車，往往具有硬度強和成本低的優(yōu)點，在一定程度上提升了汽車的整體質量，因此汽車沖壓模具的質量直接關乎到汽車制造的質量。對于汽車企業(yè)而言，要想擁有自己的核心競爭力，就要不斷完善汽車制造中的沖壓模具應用技術，包括模具的制造與維修等，才能夠實現(xiàn)汽車質量的不斷提高。本文就汽車沖壓模具數(shù)字化設計制造技術展開探討。

關鍵詞：汽車沖壓模具;數(shù)字化設計;生產(chǎn)制造

引言

汽車沖壓模具是汽車產(chǎn)業(yè)的重要支撐，利用先進的沖壓模具技術制造出來的汽車零部件性能更加穩(wěn)定，成本也相對更低。因此，在汽車生產(chǎn)制造的過程中，應對自動化沖壓模具進行大規(guī)模應用。

1汽車沖壓模具概述

汽車沖壓模具是現(xiàn)代汽車工業(yè)中一種必要的加工方法，一般指在冷沖壓加工中，將非金屬材料加工成汽車零件的工藝設備。利用沖壓模具制造的車身零件具備自重輕、強度高、硬度大、成本低等優(yōu)點，在汽車制造業(yè)中可以實現(xiàn)批量化、自動化生產(chǎn)。目前，沖壓模具設計制造側重于覆蓋模具和多功能精沖模具的設計研發(fā)。隨著網(wǎng)絡技術和信息技術的發(fā)展，利用計算機可以實現(xiàn)汽車沖壓模具的設計制造智能化、集成化，對推動沖壓模具的研制發(fā)展意義重大。

2汽車沖壓模具數(shù)字化設計特征以及流程研究

首先，設計過程中必須充分考慮模型的外部結構，以此為基礎，再綜合使用三維建模技術，通過這樣的流程來得到一個系統(tǒng)化的數(shù)字模型，給技術人員的設計工作提供一定的便捷，保證他們制作出的二維工程圖紙更加合理且完善。第二，為了減少成本，合理的調(diào)節(jié)生產(chǎn)周期，在設計的過程中還需要對不同部件的參數(shù)以及缺陷等因素作出系統(tǒng)全面的研究，該流程所使用的主要方法就是板料成形有限元模擬技術，以此來保證產(chǎn)品的質量，同時提高生產(chǎn)效率。第三，數(shù)字化設計不是一種純粹的學科知識，它是將各種不同的學科理論以及相關知識結合在一起，并綜合使用相關技術和經(jīng)驗來對產(chǎn)品的參數(shù)進行修改和調(diào)節(jié)，確保汽車生產(chǎn)制造具有智能化特征。在建模流程完成之后，必須對所有的組成部分進行測量，這個過程中要確保測量數(shù)據(jù)的準確性，看其可成形信息以及型面三維信息是否與所規(guī)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(shù)模，在這個過程中，必須充分考慮所有零部件的特征，使用數(shù)字化技術來全面的分析模型，完成之后再對得到的數(shù)據(jù)進行處理，制作成符合要求的圖表和曲線。對那些無效成形數(shù)據(jù)信息進行有效識別，避免其混入其中，給汽車生產(chǎn)制造帶來不良影響。最后，在上述兩個步驟完成之后，要在計算機終端系統(tǒng)中輸入得到的所有有效信息，通過整理歸納得到新的三維模型和三維曲面。

3汽車沖壓模具數(shù)字化關鍵制造技術的應用措施

3.1基本工序

汽車沖壓件制造工藝的使用需要使用到壓機、電液錘、輾環(huán)機、空氣錘、刨銑床、數(shù)控鉆床、立車、臥車等機械設備，各種機械設備所能實現(xiàn)的工藝和完成的工序各不相同，差異性較為明顯。通常情況下，汽車沖壓件制造工藝的基本工序包括沖孔、下料、切口、修邊、剖削、翻孔、翻邊、拉深、脹形、彎曲、旋壓等。

3.2數(shù)字化裝配技術

數(shù)字化裝配系統(tǒng)可模擬裝配過程，評價產(chǎn)品設計及裝配規(guī)劃，測試不同的裝配策略，但需要建立裝配評估標準。評估準則與企業(yè)的生產(chǎn)方式，產(chǎn)品和設備，質量等有關.這些標準包括：配合，裝配時間和序列，人機工效和工作安全，返修和拆卸，固定，間隙尺寸，過程數(shù)據(jù)，零件處理等。這些標準對產(chǎn)品方案進行評估得到數(shù)據(jù)，經(jīng)系統(tǒng)工程方法處理后，得出當前產(chǎn)品的裝配評估結果，用于制定科學的生產(chǎn)決策。在以往汽車沖壓模具設計階段中，應用較為明顯的數(shù)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，特別是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(xiàn)較嚴重的損傷[5]。因此，為了避免這些設計問題的出現(xiàn)，就要積極引入數(shù)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他相關零件和導板，進而較大化確保汽車沖壓模具的裝配質量和裝配速度。

3.3注重沖壓模具新技術的應用

隨著當前我國的科學技術水平的迅速提高，一些新技術在模具產(chǎn)業(yè)中得到了應用。如對CAE沖壓仿真分析技術的應用，就大大提高了生產(chǎn)質量。汽車沖壓模具工藝設計過程中，對CAE沖壓仿真分析技術應用，就會應用到相應的軟件，如DYNAForm、AutoForm、PAM—STAMP，這些軟件的應用都能有助于沖壓模具的生產(chǎn)質量提高。沖壓工藝中的成型型面設計以及工序設計等，都是比較重要的應用技術。沖壓技術的水平?jīng)Q定了模具設計制造的水平，對CAE技術的應用重點就是回彈分析以及工藝參數(shù)自動化優(yōu)化。

4汽車沖壓模具的維修

因此，在使用過程中要做好沖壓模具的維護工作，定期對模具進行檢查，對存在的問題及時進行處理，保證模具的使用質量，提高使用精度，保證產(chǎn)品質量，同時降低維修成本，確保使用的安全性。通常對沖壓模具的維修包括四方面的內(nèi)容，即模具的技術資料保管、技術狀態(tài)鑒定、保管及保養(yǎng)方法、易損零件預留備品。

結語

綜上所述，我國的沖壓模具已經(jīng)開始將先進的數(shù)字化技術應用于模具制造中，而且近幾年發(fā)展迅速。但是，數(shù)字化技術的普及在我國還有待深入，我們的沖壓模具行業(yè)發(fā)展水平，尤其是復雜、大型的中高檔沖壓模具與發(fā)達國家相比還有很大差距。我國應當大力開展模具數(shù)字化設計與制造技術的研究，使數(shù)字化技術普遍應用于模具工業(yè)，并用來改造傳統(tǒng)的模具工業(yè)，這是我國模具工業(yè)發(fā)展的大勢所趨。未來，必須進一步提高沖壓模具的設計質量，增強沖壓模具的制造精度，這樣才能有效減少生產(chǎn)成本，優(yōu)化和完善汽車零部件的質量，推動汽車制造業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻

[1]楊鍵.降低汽車沖壓模具成本的措施分析[J].南方農(nóng)機，2019，（6）.

[2]楊波.汽車零部件沖壓模具若干問題研究[J].科技創(chuàng)新導報，2019，（4）.

[3]趙立華.汽車沖壓模具降低成本的思路與措施[J].民營科技，2018，（5）.

東營市公共交通汽車公司 山東省 東營市 257091