關于汽車沖壓模具設計制造與維修

許淑軍 李建明

【摘要】隨著經濟的快速增長，汽車行業也在不斷的發展，也為人們的出行帶來了許多的便利，為了能使汽車行業的發展更為迅速，所以，關于汽車模具設計這方面有了很大的進步，本文就從關于汽車沖壓模具設計制造與維修這方面來研究。

【關鍵詞】沖壓模具設計；維修

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

一、前言

當今社會中,為了能讓社會經濟能快速的發展，人們的生活水平更上一層。模具設計在汽車的發展中起到了重要的作用，模具工程師也在這方面做出了很大的研究，不僅考慮了材質，受熱溫度，模具的損傷以及對于模具的維修等各個方面。

二、合理的模具結構設計

模具結構設計主要考慮導向精度合理、沖裁間隙恰當、剛性好,還要考慮盡量采用組合式模具。模架應有良好的剛性,不要僅僅滿足強度要求,模板不宜太薄,在可能的情況下盡量增厚,甚至增厚50%。多工位模具不宜僅用2根導柱導向,應盡量做到4根導柱導向,這樣導向性能好。因為增加了剛度,保證了凸、凹模間隙均勻,確保凸模和凹模不會發生碰切現象。浮動模柄可避免壓力機對模具導向精度的不良影響。凸模應夾緊可靠,裝配時要檢查凸?；虬寄５妮S線對水平面的垂直度以及上下底面之間的平行度。在冷擠壓時,凸模和凹模的硬度要合適,要充分發揮強韌化處理對延長壽命的潛力。如W6Mo5Cr4V2鋼冷擠壓凸模,當硬度≥60HRC時可正常使用,壽命為3000～3500件。但如果憑經驗認為硬度低、塑性好,壽命一定延長時就會大失所望,當硬度為57～58HRC擠壓工件時,凸模的工作帶會鐓粗。

三、合理選擇模具材料

根據模具的工作條件、生產批量以及材料本身的強韌性能來選擇模具用材,應盡可能選用品質好的鋼材。據有關資料介紹,模具的制造費較高,而材料費用一般僅是模具價格的6%～20%。對模具材料要進行質量檢測,模塊要符合供貨協議要求,模塊的化學成份要符合國際上的有關規定。只有在確信模塊合格的情況下,才能鍛造。大型模塊(100kg以上)采用電渣重熔鋼H13時要確保內部質量,避免可能出現的成份偏析、雜質超標等內部缺陷。要采用超聲波探傷等無損檢測技術檢查,確保每件鍛件內部質量良好,避免可能出現的冶金缺陷,將廢品及早剔除。

四、汽車沖壓模具設計制造中的新技術

1、CAE沖壓仿真分析技術在汽車沖壓模具的工藝設計中，現已廣泛開始引入CAE沖壓仿真分析技術，主要軟件有DYNAForm、AutoForm、PAM—STAMP等。汽車模具設計制造的核心技術是沖壓工藝技術。沖壓工藝技術包括工序設計、成形型面設計、修沖刃口設計等等所有涉及產品成形部分的技術。因此，沖壓技術水平決定了模具的設計制造水平，目前國內模具制造水平同國際先進水平的最大差距就體現在沖壓工藝水平的差距上。以往我們的沖壓工藝技術主要靠人的經驗，由于傳統的設計方式不能完全解決模具調試中的拉延開裂、起皺、變薄、回彈等技術難題，CAE技術因此成為國外大型汽車和模具企業必不可少的工具，通過CAE沖壓仿真分析可以在沖壓工藝設計階段對所完成的模具設計進行成形分析，通過分析能有效地發現成形中會出現的問題，對出現的問題進行工藝補正，來解決問題，再反復進行分析和補正，直到對分析中出現的問題得到有效解決，這種數字化技術的設計方法在先進的模具制造廠商中已被廣泛運用，在國內的沖壓模具制造企業中也開始大量采用，但由于分析經驗較少，還不能完全解決模具調試中可能出現的所有問題，通過分析技術的運用，在積累了一定經驗后，加上對傳統經驗的總結并與CAE技術相結合，CAE技術就完全能指導模具設計與制造，能明顯地縮短了模具調試周期，提高模具質量。

2、車身覆蓋件的SE分析及工裝同步開發由于汽車新車型的開發周期越來越短，對模具工裝的要求也是時間緊張，為了節約開發時間和開發中零件的工藝性問題，現在大部分主車廠在進行新品開發時都會提出對新車型進行車身覆蓋件的SE工藝分析，在進行零件工藝性分析的同時也就可以進行模具的工藝設計與成形分析，同時也可以對零件工藝性提出很好的改進意見，為車身工程化設計提供支持的同時，也節約了車身沖壓件模具的設計時間。同樣還會減少因分析結果不好造成工藝性差，在后期增加大量的設計變更，增加制造中的設計變更難度。能在先期對零件做好較為充分的分析，不僅能有效減少零件的后期設計變更量，提高零件的工藝性，還能降低因大量設計變更所產生的設計變更費用成本，縮短模具調試及變更時間，也能有效地提高模具質量。

3、PLM產品周期管理技術

（1）模具設計的全三維化，先期的CAD技術運用主要是用CAM技術為NC數控加工做準備，現在也能為CAE分析提供數據?，F在在國外的模具制造企業中，對模具結構設計進行全三維化設計也是十分普遍的技術了，在國內較大的模具企業也開始實踐和運用，從而取代二維的工程圖樣的設計方式。三維化的實體模具結構設計非常直觀，能對結構進行詳細真實的描述，確保設計的合理性，在模具靜態和動態干涉檢查、模具強度分析等方面具有明顯的優勢。

（2）模具生產制造過程也是復雜的，有了全三維化的設計也就為無圖化生產做好了準備，由于模具制造中的零件數量繁多，項目管理也就要做到認真仔細了，對于標準件的采購及坯料的投料時間控制，對于數控加工、裝配、合模調試的安排，要形成節奏化的生產，才能提高生產效率，并縮短整個制造周期，在后期的設計變更整改，備件庫的準備，交用戶后的維修保養等過程，就需要產品生命周期管理技術來進行有效地支撐，為項目管理有條不紊地進行提供信息化準備和數據交流。

五、汽車沖壓模具的維修

汽車沖壓模具是比較復雜又比較精密的生產工藝設備，它的生產周期長，制造成本高，并且工作環境惡劣。在使用中，汽車沖壓模具經常會遭受突然的撞擊或者摩擦、熱變等較多的不同力量的沖擊。因此在經過一段時間的使用或者工作后，汽車沖壓模具工作部位，契合部位或者滑動位置都會發生不同程度的磨損或者損壞，致使模具性能下降，影響整車的性能和質量，輕則整車停工，重則還會引發安全事故。為了能在使用過程中正常工作，保持良好的工作性能，首先要做好汽車沖壓模具的維護，定期的對模具進行檢查，發現問題第一時間維修，不要小毛病不重視，大毛病才維護，要重視維護、維修，嚴防“以小積大”。這樣不僅能提高其使用精度，延長使用時間，并且能夠保證產品質量、降低維修成本，確保安全。

六、汽車沖壓模具在我國市場的發展前景

根據市場需求和發展，汽車沖壓模具日后的產品發展重點落于覆蓋模具中，高強度板和不等厚板的沖壓模具，以及多功能精沖模具成為發展的重點，而根據未來信息化、高速化、精度化的生產發展，其技術將跟隨集成化和智能化、網絡化的趨勢應用具有專用化程度的，CAD、CAM、CAE、真空處理技術、激光熱處理和焊接技術等來建立完整的模具資料和系統。同時，為了能夠使沖壓模具的使用壽命得到延長，模具表面將采用各種強化超硬技術作為日后發展前提，從計算機輔助、模具數字化制造、模具制造和系統集成等方面，在降低生產成本和縮短制造周期的同時，使模具制造水平和質量獲得提高。由于我國汽車市場與汽車企業之間在技術上存在差距，因此，模具生產發展必須走信息化道路，重點實現計算機技術、消滅鉗工、一體化加工、縮小差距，提高我國汽車沖壓模具行業在市場中的競爭力。

七、結束語

綜上所述，就關于汽車沖壓模具設計制造與維修這方面而言，模具的出現為汽車行業的發展提供了基礎，也為汽車行業未來的壯大更上一層，所以，模具設計方面有很多方法，但是在維修方面的還是存在一定的問題，相信工程師在模具維修這方面還是會有更好的突破的。

參考文獻

[1]徐政坤 沖壓模具設計與制造 化學工業出版社 2009（06）：26-29

[2]劉建超 沖壓模具設計與制造 高等教育出版社 2010（04）：96-99

[3]張建華 汽車車身沖壓模具設計、制造與采購問題探討 汽車工藝與材料 2007（09）：169