模具冲压工艺在汽车模具中的运用

模具冲压工艺在汽车模具中的运用

戴金丰,刘欢欢,全云

浙江铭博汽车部件股份有限公司    浙江省瑞安市    325204

摘要：随着我国居民生活水平的提高和消费观念的变化，再加上人员流动频繁及各地区文化交流日益活跃，都使得我国汽车的保有量不断增加，我国汽车金融市场规模持续扩大,资产规模逐年增加，不仅为汽车制造生产行业的发展提供良好的发展机遇，还加速了汽车模具行业的高质量发展。在新的技术、生产线以及新款车型不断涌现的当下，汽车模具制造面对着重重挑战，模具冲压工艺作为一项重要的机械加工工艺在汽车模具制造领域中起到了关键性作用，受到汽车模具制造企业的高度重视。本文根据当前国内发展的状况，对模具冲压工艺在汽车模具中呈现的优势进行了分析，并详细介绍了模具冲压技术在相关领域的实际运用。

关键词：模具冲压技术；汽车模具；运用

模具在现代化汽车制造业中发挥了非常重要的作用，使用模具可以更好地固定车型，同时还能提高制造车间生产效率。尤其在零部件加工制造中通过使用模具加以约束可以有效控制其尺寸。此外，在人工加工过程中，模具加工具有巨大优势，可实现整个加工过程的自动控制，节省了大量的人力、物力和财力资源，是降低生产成本，大幅提生生产效率的高效策略。

1模具冲压工艺在汽车模具中的应用优势

电火花线切割是在电火花穿孔、成形加工的基础上发展起来的，与电火花线切割相比较，冲压模具的优点更为明显，主要表现在生产效率和材料被有效利用的程度较高、产品尺寸精确、质量稳定、可实现自动化操作，更适用大批量生产。冲压模具作为重要的生产装备，可用于各种汽车钣金件的生产，兼备重量轻、强度和刚度高、互换性能好等综合特性。也正是拥有这些优势，才使得冲压模具在汽车模具行业中占据着举足轻重的地位。运用模具冲压工艺生产出来的汽车零件通常自重相对而言都比较轻，达到了使用、安全要求内减轻汽车重量的目的，其强度和硬度也较大，可确保长期不损坏。此外，在规模化生产中，相关设备可以重复利用，而且生产效率要比人工高很多，相对于人工来说其优势较为明显，这也是人工被大量替代的重要原因之一，因此近些年来人们对汽车冲压模具设计制造研究的重视程度越来越高，致力于将冲压模具设计与制造工艺的应用与现代信息技术和先进的网络技术进行有机结合，进而在汽车模具中能够更好地运用模具冲压工艺，为夯实汽车制造业高质量发展奠定根基，为我国经济增长添动能、增活力[1]。

2我国模具制造发展现状

随着我国现代化工业的不断发展，模具制造行业经过多年的探索和实践，获得了众多可喜的成果，由从过去完全依赖进口变成了如今的部分进口，甚至我国一些模具还出口到德国、日本、西班牙等国家，模具制造技术已经取得了很大进步。即便如此，我国模具制造发展过程中仍然表现出诸多不足之处，我们应认真地意识到问题的存在，并对其原因进行更深层次的剖析，从而制定有效的解决措施。我国在模具制造生产中，由于各种因素的限制，导致生产出来的模具产品科技含量不高，当前的模具无法满足我国实际发展需求，一些高科技含量的模具目前仍需要依赖于进口，与国外先进国家比较，我国模具制造业现存问题的主要原因包括以下几个方面：第一，生产与现行的标准并不完全相符。极有可能产生不良影响；第二，模具种类不齐全。一体压铸成型工艺因其在轻量化、环保、成本方面的优势脱颖而出，但在国内一体化压铸的高端模具极少，能够实现自动化精密化的模具更是凤毛麟角，我国模具产业的发展空间仍然很大；第三，技术力量薄弱，管理水平普遍较低，模具生产技术人员比例严重失调；第四，生产精度差、效率低、周期长，一些西方发达国家配备了一整套较为成熟的一体化加工设备，能够生产出一大批精良的产品，在国内普遍存在配套设施不足的问题，设备也没有进行定期更新，因此与国外先进国家相比，国内生产的产品质量总体水平不高，无法保证模具出模精度，产品从开始投产至产出的全部时间也相对延长；第五，模具使用的时间不长。国外在模具生产时应用了先进的热处理等技术，不仅保证了生产质量，还延长了模具的使用年限。而在我国国内，由于缺少相关的材料，再加上先进技术运用不足，导致利用率存在一定的差距[2]。

3模具冲压工艺的具体应用

3.1CAE模型构建

CAE建模技术在汽车配件研发领域中起到了一定的辅助作用，在模具设计初期,应根据零件结构,确认好零件的冲压方向,然后再根据冲压方向和零件结构进行模具设计，只有这样才能有效控制汽车配件的制作形状，这一过程中控制技术的合理应用非常重要，通过认真研读和领会汽车配件制作技术方案和数模位置，科研人员能够准确确认用来描述汽车运动的特殊动态坐标系位置，压机压下来的方向与坐标系位置不相符，应立即转换模型，这一过程可借助由瑞士开发的专业薄板成形快速模拟软件AUTOFORM软件完成，AUTOFORM软件可以用于薄板、拼焊板的冲压成形、液压胀形等过程的模拟，配合不同的功能模块，还可以进行冲压件单步法成形模拟以及拉深工序工艺补充面的设计。该软件提供了模面设计的模块，可在设计前期对产品的工艺做快速的补充和模拟，提高模具设计和制造的效率。应用AUTOFORM软件能够进一步调整冲压工艺，在通过覆盖件实物完善外观工艺，进而满足拉延工艺技术要求。

3.2拉延筋设置

在拉延筋设置时，首先应对拉延筋在五金冲压加工中起到的作用有清晰的认识，不仅能够增加局部区域的进料阻力，使整个拉延件进料速度达到平衡状态，还可以加大拉延成形的内应力数值，增大进料阻力，提高覆盖件的刚性。其次，应合理设定技术参数，保证成型板材的出厂质量，提高质量合格率，技术人员应通过技术分析对拉延筋设置的技术参数进行确定，并进一步明确板料预定位置。根据拉延筋本身断面形状可将拉延筋分为圆筋、矩形筋、三角形筋、拉延槛等，拉延筋设置能够直接影响汽车覆盖件成形质量，因此需要在布置拉延筋时改善覆盖件的成形质量，从而提高汽车制造质量，满足其性能要求。例如，针对大型汽车，通常会采取沿压边圈内轮廓线整圈布设拉延筋，以保证板料成型充分[3]。

3.3破裂刀设置

板料冲压是模具生产过程中的关键环节，破裂刀的设置能让板料成型更加充分，在汽车覆盖件成型冲压工艺中呈现出巨大优势，要想实现这一过程的充分成型，必须开辟发展新领域，为破裂刀更好地在拉伸模中的应用创造良好条件，增加破裂刀可有效减少覆盖件拉延模模具在冲压过程中造成的制件褶皱或开裂，能够加快材料流动，既能起到直接作用，又能起到间接作用，其最终目标是实现成型充分[4]。

结束语：

冲压模具制造技术的高低是影响我国汽车工业发展的重要因素，目前我国模具的标准化程度不高，应用水平较低，模具生产过程中存在品种少、工作效率低，技术力量薄弱等问题，不利于相关行业的稳定发展。因此，应不断增强设计、研发、制造汽车冲压模具企业创新能力，使冲压模具技术水平向专、精、优、强方向发展，提高产品质量，以此成为助力我国汽车产业做大做强做优的坚实支撑。

参考文献:

[1]王松,郝永勇.模具冲压工艺在汽车模具中的应用分析[J].汽车周刊, 2022(11):271-272.

[2]张振东.浅谈汽车车架横梁的冲压模具设计[J].中国机械, 2020(20):117-118.

[3]徐远理.汽车模具中的五金模具冲压工艺应用分析[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术, 2021(59):123-124.

[4]柳青,杨珂,许三湘.浅析汽车模具中的五金模具冲压工艺应用[J].中国设备工程, 2018(75):231-232.