汽車覆蓋件沖壓模具結構優化分析

鐘貴和

摘要：自我國經濟建設不斷發展的情況背景下，我國汽車行業逐漸興起，促進了汽車制造業的蓬勃。在進行汽車制造生產的過程中，沖壓模具是汽車覆蓋的主要設備，對汽車覆蓋件進行質量管理是保證汽車生產的重要內容。汽車覆蓋件沖壓模具主要是鋼鐵，在當前發展背景下，鋼鐵和生產模具所需要的能源成本逐漸增加，導致沖壓模具的一能用成本也逐漸增高，對沖壓模具所需要成本進行控制就變得尤為重要。本研究則在此基礎上，對當前發展中的沖壓模具結構進行分析，以斜楔導板為例，對汽車覆蓋件沖壓模具結構優化展開相關分析。

關鍵詞：汽車;覆蓋件;沖壓模具;結構優化

前言：在近些年發展中，我國汽車制造業逐漸繁榮，據相關研究數據結果顯示，在我國進行宏觀調控的情況下，人們的日常生活水平逐漸提高，我國的汽車數量逐漸增多，在汽車生產競爭力不斷增強的情況下，新型汽車的開發和汽車制造質量變得尤為重要。汽車生產廠商要想保證自身的競爭力，保證在市場中占有一席之地，就需要在短時間內開發和制造質量較高的汽車，對用戶需求進行滿足的同時，促進汽車生產質量的提高。在一般情況下，汽車的更新均是以車身更新為主，這與汽車的覆蓋件模具設計和制造相關，在進行汽車生產時，覆蓋件模具的設計和制造，與整個生產周期存在重要聯系，其約占70%，并且所占生產成本較高。因此，對覆蓋件模具的結構進行優化處理，是促進汽車生產制造的重要基礎。

一、汽車覆蓋件沖壓模具的結構優化

（一）汽車覆蓋件沖壓模具結構設計過程優化

要想將汽車覆蓋件沖壓模具結構進行優化，需要對新材料和新技術的優越性進行了解，將僵化的思想觀念進行改善，從而促進沖壓模具滿足基本需求，汽車覆蓋件模具結構的優化技術是給予CAE技術的，目前德系“大眾”，“奔馳”和日系的“三菱”“豐田”等國際知名汽車制造公司均將這種技術進行了應用，展開了模擬實驗，并取得了較好效果。對模具的優化作出了積極貢獻，同時降低了模具的制造成本，促進新型車的發展。此外，在將大量計算機技術進行應用，并配合CAD建模技術，數值計算和CG等高端科學技術使用時，可從精確的數據中得到沖壓模具的結構數據，從而為沖壓模具的結構進行優化設計。

此技術為CAE技術中的重要組成部分，在當前發展背景下已經得到了廣泛的應用，并在設計產品中被證實，此技術在應用過程中，不斷促進了傳統產品的設計和生產制造，已經幫助越來越的工程師設計出了新型的，可靠的產品[3]。

此技術通過沖壓成型的模擬輸出，促進其在覆蓋件模具的沖壓過程中對模具的作用力和切向接觸力的增強。并將計算機技術進行了應用，通過自動化實現了不同方向不同大小的力，并將其加載到有限元的模型上。在促進沖壓形成的過程中，模具受到動態力的影響，其大小和方向都會在時間的變化下出現改變。從理論上來說，此技術可以通過對大沖壓輸出步數的設置和控制，促進模具在不同點上實現不同時間的輸出負荷。隨后，再將不同點在這些時間點上的數據進行連接，使其形成曲線，這一曲線便是該節點在沖壓過程中的荷載曲線。影響目標函數和相應的約束條件的為多種內部響應，包括了模具結構的質量和體積，慣性矩，質量分數和體積分數，結構柔度等，這些影響因素均可以作為對模具結構設計進行影響的目標函數和約束函數。

（二）汽車覆蓋件沖壓模具結構制作過程的優化

在進行模具制作過程中，生產者需要對材料進行選擇，材料并不需要最貴，但是需要從實際情況出發，保證材料與生產需求相符合，從而保證所有的設計優點都能夠在制造后的模具中被體現。此外，在對模具進行制作時，需要保證生產器械的更新程度跟進，保證技術新穎，隨著汽車行業的發展速度加快，其隨時都有可能發生變化，及時更新硬性條件是保證生產汽車覆蓋件沖壓模具的生產質量的重要基礎。此外，在進行零件的裝配過程中，需要將裝配方式進行合理選擇，采用從上到下的方式，零件是模具中的重要組中部分，需要提高重視程度。在模型管理庫中，其數據信息和其他資料對管理內容均尤為重要，其中包括生產的屬性，規格和洗胃參數等，需要建立具體的文件夾，方向尋找，或是通過計算機備件等方式進行存儲，保證所需。

二、汽車覆蓋件沖壓模具結構優化——以斜楔導板為例

（一）技術改進

為了對工作期間導板之間摩擦力做出減小，進而達到降低導板磨損的效果，對汽車上模斜楔鋼基導板做出結構改進。運動摩擦過程會受到與對偶材料鐵分子相對運動的影響，出現拉毛甚至咬合等問題。由以下方法對導板磨損做出控制：

首先，垂直于導向面加工兩 φ10mm 的柱塞內螺紋孔，并從整體上在導向面內把頂端呈開口環狀的彈簧柱塞旋入;其次，在導板側面數銑與柱塞頂部相交的橫向油道，實現與兩柱塞彈簧的連通。利用安裝支架對潤滑油杯進行固定，使其在導板側壁發揮其功能，通過油管、油管接頭與導板內部的油道及彈簧柱塞連通。以此實現對導板整體結構的改進，并提升內部潤滑油路的功能發揮。

（二）改進效果

在完成結構改進后，對成形噸位及沖次等工況做出一致性設置。與原導板進行比較而言，改進后導板的工作面磨損量得到一定程度上的降低，沖壓件表面凹印也得到消除。由此可見，完成改進的濕式導板能夠對配對的斜楔導板滑配面的干式滑動摩擦做出改變，使其成為濕式滑動摩擦，在這種條件下導板導向面相互摩擦力以及下模斜楔導板工作面磨損得到有效控制，能夠為模具翻邊整形、制件表面質量提供更好的支持和保障。

三、結語

就每一個新的車型來說，其均需要耗費上億元的資產，在近些年發展中，鋼材和能源價格均得以不斷上漲，將覆蓋件模具的制造價格進行減少，對減少汽車制造成本具有重要意義，此外，在傳統模具結構下，其對應的刪格式較為陳舊，已經難以滿足社會發展需求，因此，還需要覆蓋件沖壓模具制造過程中，促進沖壓模擬軟件的應用，促進沖壓中板料對模具施加作用的計算，隨后促進結構優化和分析，促進汽車行業的發展。

參考文獻：

[1] 劉春雨[1]. 淺析汽車覆蓋件沖壓模具的結構優化[J]. 科學與信息化， 2019， 000（010）：79-79.

[2] 孫力偉， 高陽. 基于CATIA的汽車覆蓋件沖壓模具有限元分析[J]. 中國設備工程， 2020， No.437（01）：93-94.

[3] 胡光耀. 汽車覆蓋件模具表面摩擦特性優化及初步工程應用研究[D]. 江蘇大學， 2020.