汽車沖壓模具開發過程及管控探析

秦洋 張茹

摘要：汽車沖壓模具作為汽車加工制造的基礎，其直接關系著汽車裝配以及使用的實際效果，因而汽車沖壓模具質量與性能的提升已成為社會關注的熱點，故汽車模具企業需要重視沖壓模具的開發制造，重點把握沖壓模具開發的整個過程，細致探析出有效的開發過程管控措施，從而推動汽車沖壓模具開發的實效性。

關鍵詞：汽車沖壓模具；開發過程；管控要點

1.冷沖壓的特點

在當前來看，冷沖壓模具加工方式的優點是非常多的。其主要的優點可以分為如下幾個部分：首先是適用范圍廣。冷沖壓模具加工其主要的工作原理就是壓力和塑性，因此在進行產品加工的時候，只要產品的塑性不需要通過特殊的手段來進行，那么就可以采用這樣的方式來進行。無論是大的部件還是小的零件，都可以通過這樣的方法進行生產。其次就是生產效率較快，冷沖壓模具加工的方法就是一種流水線作業的方法，因此其主要追求的就是效率。所以其在生產的時候，效率是非常高的。甚至可以達到一分鐘上千件產品的程度。這樣的生產速度，完全能夠滿足人們的需求。再次就是精度高。這一點是相對于手工制作而言的，因為冷沖壓模具加工是通過模具來進行的。因此只要模具是合格的，那么其生產的產品，就和模具是無限接近的。這一點是手工生產完全做不到的。尤其是一些精密的零件生產，更是如此。最后是廢料少。和其它的生產方式相比，這種生產方式一般來說廢料是較少的。而且出現了廢料，還可以將廢料進行反復的利用，最終達到幾乎無浪費的情況。因此冷沖壓模具加工模式是當前工廠最為喜歡的方式之一。同樣，冷沖壓模具加工也有著很大的缺陷。其缺陷也主要集中在幾個方面：首先是針對性過于明顯。冷沖壓模具加工是有著很強的針對性的。其生產的產品必須是量產的產品，如果不是量產的產品，就沒有任何的意義。甚至會造成生產線的浪費。其次是危險性高。和其它的生產線相比，冷沖壓模具加工生產線的生產速度是非常高的，因此就會讓工人出現超負荷的情況。在這種情況下，就非常容易導致安全問題的出現。

2.汽車模具的沖壓工藝應用概述

2.1模具沖壓工藝應用現狀

我國汽車行業的發展中汽車模具發揮了積極作用，雖然當前汽車制造及汽車模具的設計制造與發達國家相比還存在一定的差距，但是必須看到發展的動力、潛力是巨大的。常見的汽車模具以沖壓工藝成型的較多，特別是覆蓋件模具等。要想不斷推進汽車模具的沖壓工藝取得更大的突破，就應該科學認識沖壓工藝的應用，主動提升汽車模具的沖壓技術。由于國內汽車模具結構設計起步晚，較之發達國家還存在較大差距。后期在技術的不斷更新下，將有更多的跨學科技術能夠在汽車模具結構設計中應用，趨于一體化的CAD/CAE/CAM系統將變得更加專業化、自動化、智能化、網絡化與集成化。當前，我國的汽車模具想要在數量、質量、品牌上贏過發達國家，特別要重視多研究以沖壓工藝完成對某些大型、高精密度及復雜模具的設計與制造。

2.2汽車模具沖壓工藝主要表現

（1）汽車覆蓋件制造

隨著人們對汽車車身覆蓋件的質量要求越來越高，覆蓋件的設計制造當前基本實現了自動化，很多高質量部件能夠實現成批量產。國內有很多企業車間選用自動化成線沖壓技術，可滿足當前自動化生產的需求。

（2）汽車頂蓋類配件制造

汽車頂蓋零配件屬于車身體積規格較大的部分，其生產訂單量將直接決定汽車頂蓋件的生產模式。從當前國內的沖壓產線來看，基本呈現自動化與半自動化生產模式共存的局面，只有少數合資企業推行自動化，其他企業依然為半自動化。

3.汽車沖壓模具設計考慮的因素

3.1滿足沖壓工藝要求

汽車覆蓋件沖壓模具主要注意以下幾點：一是工序數學模型名稱以及對應的版本號是否相符并且正確；二是采用的壓力機型號規格是否滿足使用的要求；三是模具的外形尺寸是否符合技術要求，特別是閉合高度是否符合規定；四是注意毛坯的方向和工件的方向；五是坯件的定位要求；六是部分起重裝置和卸除裝置的形式；七是廢料的去除方式和傳送方向。

3.2安裝調試方便

沖壓模具的安裝調試是所有工作中的最重要的工作之一。為便于安裝調試，應在要調試模具上安裝調試設備和結構。主要包括：沖模在壓力機上安裝定位結構；壓模在壓力機上安裝壓實位置和壓實結構；模具的行程限制器；精度檢測平臺。有時實際的壓力模型和委托壓力模型是不同的。在設計這兩種壓力機時，應考慮設計參數。

3.3運行過程安全可靠

沖壓模具在使用中，各個部件都必須安全可靠的運行，不能有任何松動位移?；顒硬考櫡€定，要有準確、可靠的定位。除了有機械強度保護其功能的零件以外，裝配也必須準確定位和安全夾緊。安全是模具設計者必須關注的問題，移動部件和固定部件之間必須有安全間隙，安全間隙不僅要考慮人身安全，還要考慮模具和機床的安全。如有必要，應該設置一個專門的安全設施，如防護板、安全阻隔網等。

4.汽車沖壓模具的開發過程

4.1發布汽車車身數模并確定制造工藝

首先，汽車車身設計部向工程開發部發布產品數模，工程開發部從業者充分分析產品數模，并針對分析結果進行模具開發招標報價以及工藝研究。其次，招標中標的模具開發企業，其針對獲得的車身工藝數模進行細致科學的分析，對于新研發的所有模具零件，模具開發企業都需要借助CAE技術進行分析。

4.2DL圖與結構圖的設計、會簽

DL圖設計一般置于CAE分析之后，有時也可以一起進行。DL圖設計即為模具工藝流程圖，其含有沖壓的工序、沖壓以及送料的方向、左右件標識以及零件材料的尺寸等因素，同時，DL圖還表現出模具研發制造的相關工序。當模具開發企業完成DL圖的設計后，需要進行企業的內部審核處理，企業完成審核問題整改后，將DL圖交至主機廠開發部進行會簽。模具開發企業充分依托DL圖設計出模具結構圖，然后進行企業內部審核處理，企業完成審核問題整改后，將模具結構圖交至主機廠開發部會簽。

4.3發布鑄造數模以及泡沫實型評審、整改

當模具結構圖會簽完成后，模具開發企業可以依托項目組發布的鑄造數模進行泡沫實型的設計制作，泡沫實型借助高溫條件，將聚苯乙烯實現發泡反應形成的材料。

4.4模具鑄造階段

泡沫實型評審通過后，即進入模具鑄造階段，模具鑄造時間在18天左右，模具鑄造完成后，需要及時送至模具開發企業進行檢查，核實鑄造是否存在缺陷，從而有效保證鑄件的質量與性能。

4.5模具調試與取樣階段

模具的NC加工完成后，進入鉗工調試階段。通過鉗工進行上下模具以及導向等方面的檢查，保證沖壓件的合格性，依據鉗工的調試情況，獲知模具的質量與性能，從而獲得有效的模具樣本。

結語

汽車制造業是我國的重要產業，在全球化的背景下，提升我國汽車制造質量是提升產業競爭力的重要任務。其中，汽車沖壓模具設計制造的工藝水平提升，不僅要總結國際上的先進工藝經驗，還要積極研發新技術。

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