模具冲压工艺在汽车模具中的应用分析

张光远 程凯强

摘要：随着经济水平的不断提高，汽车制造业得到了很快的发展，模具冲压技术在汽车模具中的应用已成为研究的热点。本文介绍了汽车覆盖件模具设计的关键点，并根据模具冲压技术和实例的应用，对冲压工艺中存在的问题进行了充分研究，开发了合适的解决方案，为车型开发提出了相应参考。

关键词：模具；制造；发展现状；设计分析；冲压技术；应用

前言：

在现今社会由于汽车市场的内外竞争对汽车冲压性质量提出要求越来越高，特别是对于整车车身覆盖率，暴露部位要求越来越高，还有近年来各国汽车安全性能对需求也越来越高，车身冲压性也多采用高强度板等强度较高的钢材来替代普板使用，以满足安全性能的要求，这使得冲压生产难度也随之提高，缩短汽车冲压模具的使用寿命，以及整体相关质量要求的不断提高。

1我国模具制造的发展现状分析

为了大力发展我国的工业，近年来模具制造取得了可喜的成绩，从原来所有进口到现在的部分进口，甚至一些模具已经出口到其他国家，可以看到进展非常明显。尽管如此，但仍然有很多问题和缺陷在开发的过程中，我们应该清楚地意识到自己的缺点，如模具可以满足需求的发展低端设备，高端装备制造模具仍然尚未发达不得不从国外进口，是很不利国内产业的发展；此外，制造紧凑型仪器的模具也非常短缺，总之，目前生产的模具产品或技术含量低，与模具的高科技含量仍有一定差距。有关统计数据显示，目前模具只能满足中国60%的发展需求，剩下的不得不依赖于其他国家，与其他先进国家相比，中国的模具存在以下问题：一是生产不完全达标。根据相关资料，国内只有约30%的完整标准，其余不标准，这很可能造成不良影响：二是模具类型太少。特别是很多高端一体化的模具很少见到，尤其是能够将整个过程全面自动化精密化的模具少之又少，还有很大的提升空间：三是技术力量落后，管理不善模具生产技术人员水平仅占7-8%（国外占30%），低于中国其他行业。四是精度低，周期长，由于其他比较先进的国家配备了相应的一体化加工设备，这使得它们生产的产品比国内产品优秀，不能形成一套完整的设备，不仅国内和设备没有及时更新，产品质量的差异自然会有很大的差距，很容易导致精度相对较低，生产周期相对较长。第五，模具的使用寿命相对较短。由于在国外采用比较先进的热处理技术，质量相对较好，使得使用寿命大大提高。但是，由于缺乏相关材料和中国缺乏先进技术，利用率差距非常明显。

2对于模具的设计分析

2.1翼子板工艺分析

冲压工艺是指牛在冲压过程中的难度，对于很多冲压工艺，每种工艺在工艺过程中都有所不同，即使是同一个汽车零件。由于生产单位的生产条件工艺设备和生产传统习俗等不同。其艺术性的含义并不完全相同，因此，为了节省原材料，减少中间工艺，提高模具的使用寿命，降低汽车零部件的成本，要求零件应该简单，在满足使用要求的前提下定期和对称。该汽车部件是汽车表面部件，位于汽车发动机盖板内，不允许有毛刻，皱折等问题，满足装配后的工艺结构性能。为了将汽车零件的加工成本和模具制造成本降低到最低水平，拉延模用于钢筋的冲压加工，并调整冲压力以使材料的应力交叉最小化。同时，在翼子板的侧面安装部分有许多孔，以节省模具制造的成本。

2.2冲压方向的合理选择

在模具设计中，冲压方向的选择是一个重要的内容。它不仅与拉延件的满意程度直接相关，而且与面料的形状以及工艺补充部分的多少有着直接的关系。冲压的总体方向主要包括两个方面：工艺特征的加工方向和制作位置。从本地的角度來看，每项工艺特征都有最好的冲压方向。然而，覆盖冲压加工工序却涵盖有多种工艺特征，并且每个工艺特征的最佳冲压方向也不同。因此，在确定工艺特性的冲压方向时，不仅应考虑具有这些特性的冲压的可行性，还应确定它们与其他特征之间的协调。在工艺设计中，确定冲压方向是许多工艺特性的优化问题。大多数汽车面板是具有复杂结构的空间曲面形状，其主要由金属板拉伸形成。在变形中应考虑许多因素。因此，优化冲压方向是非常重要的。在优化冲压方向时，需要分析冲压材料的流动性，遵循确定冲压方向的原则，并根据原理建立相应的数学模型。最后，使用CAD技术优化冲压方向。

2.3模具结构和主要零件的设计

模具采用活动性小的导柱，达到其对模具的作用，加上零件的展开程度很大，安装完成后，移动导柱在波动模具中产生了导向作用。在生产过程中，会出现一次性冲孔落料问题，使凹凸模孔壁过薄，影响模具的使用寿命。因此，需要在设计模芯时进行相应的分级，并使用固定板进行固定，这样冲孔和落料能够在一次完成。

3车身汽车零件开发同步工程的应用

3.1拉延筋参数的合理取值

拉延筋是板料成形过程中的一种重要控制方法，特别是在一些大型内外板材中，拉延筋参数的合理值可达到控制板材位置的目的，普通拉延筋主要有方形拉延筋，拉丝延筋和半圆形拉延筋。在拉延筋的选择方面，日本通常选择半圆形拉延筋，而美国则选择方形拉延筋或拉丝延筋。在汽车车身覆盖件中，外板件的拉深率应满足一定的要求。如果变形不充分，则会影响汽车的性能和表面质量。通常大型车辆的覆盖件都在压边圈和凹模布置整圈的拉延筋，用以保证板料的形成。

3.2破裂刀的布置

在汽车覆盖件的成型过程中，在局部拉伸深度大的地方成形过程中可能发生皱折或甚至裂纹，这样会导致调试困难。这里需要了解汽车零件的自身特性。为了更好地使板料更好的成型。在拉伸过程中，用破裂刀进行毛坯切割，导致金属板局部开裂和应力释放，从而增加金属板的流动性，增强金属板成形性，并释放起皱和开裂提前释放，使板料更好地成型，从而提高冲压件的质量。

3.3冲压工艺性问题的分析和改进措施

在模具生产和调试过程中，在确保压料表面精度的前提下调整拉延筋，但改变动量的多少需要经过多年的经验确定，准确度并不高。它需要对模具进行很多改动才能抽出合格的冲压件，每次更换都需要验证冲压件的结果，同时浪费板材，还增了加模具的成本，增加了模具的生产周期。使用同步工程技术，可以有效地解决这些问题，对模具的生产过程，使每个子系统同时发展，在产品过程和产品质量目标方面同步规划和实施后续改进生产能力，在开发过程实施之初，充分考虑了模具生产过程中的所有因素。

4模具冲压工艺在汽车模具中的应用

自中国改革开放以来，汽车工业发展迅速，但与一些发达国家相比存在一定的差距，因此为了适应汽车工业生产的要求，模具冲压技术的应用。分析了汽车模具，促进了我国模具工业的发展，取得了较大的经济效益和社会效益。目前，我国的模具在数量和质量上都有很大的发展，但与一些发达国家相比，还有很大差距，像一些大型，精密，复杂的模具还需要从国外，一些低档简易模具，已达到市场需求，且市场竞争非常激烈。特别是CAD/CAE/CAM等主要发展方向，对于计算机来说是一个跨越式的快速发展，使得虚拟制造成为可能，并且在模具的逆向过程中非常快。

5结语

总之，模具冲压工艺水平的发展在很大程度上影响了我国汽车工业的发展，目前我国模具制造存在标准化程度低，模具品种少、效率低，技术力量等问题，严重影响相关产业的发展，因此，要充分发展模具冲压工艺，保证产品质量，帮助汽车产业发展。

参考文献

[1]王胜辉，张彩云.模具冲压技术在汽车模具中的应[J].2015（11）：2519-2520.

[2]周永泰.我国汽车冲压模具市场状况及技术分析[J].现代零部件.2008（03）95-96.

（作者单位：河北省长城汽车股份有限公司汽车工程技术研究中心）