汽车冲压模具数字化设计制造技术的研究

江玮

摘 要：在现代汽车生产制造过程中，冲压模具已成为最为重要的生产装备。本文也会对该装备的数字化设计进行详细的研究，以便为进一步提高汽车生产质量和生产效率提供转确的参考依据。

关键词：汽车冲压模具；数字化设计；生产制造

随着近年来我国汽车工业的迅速发展，各汽车生产制造企业也迎来了新的发展机遇和挑战，为了能够在激烈的市场竞争中获得一席之位，都会从提升自身的汽车生产制造工艺上入手，因此，这就使得冲压模具的数字化开发和运用越来越受到重视，所以，对汽车冲压模具数字化设计制造技术进行深入的研究，很有必要。

1 汽车冲压模具数字化设计特点和流程分析

1.1 设计特点

首先，汽车冲压模具数字化设计主要是根据模具的外形结构，采用先进的三维建模技术建造一个完整的数字化模型，进以帮助汽车生产技术人员对新车型的设计进行准确的修改和确定，从而绘制出科学完善的二维工程图纸。其次，汽车冲压模具数字化设计还要利用板料成形有限元模拟技术来对各组成部件的工艺缺陷、优化参数等进行全面的分析，以便可以做到及时发现、及时处理，进而在降低成本和汽车生产周期的基础上，大大提高汽车生产质量和生产效率。最后，汽车冲压模具数字化设计还融合了多种先进技术和学科知识，以便可以与相关实践经验进行有机结合，进而在保证产品参数的同时，实现汽车生产制造的一体化和智能化。

1.2 设计流程

首先，在对冲压模具建模后，利用专业的测量设备对各组成部件的三维数据进行精准的测量，看其可成形信息以及型面三维信息是否与所规定的设计标准相吻合；其次，要结合各汽车零部件的工序特点建立专门的工序数模，并采取数字化技术对模型进行全面的分析，然后预处理相应的分析数据，使其转化成一目了然的图表、曲线等。在这一过程中，还要对那些无效成形数据信息进行有效识别，避免其混入其中，给汽车生产制造带来不良影响。最后，要将预处理后的有效信息全部输入到计算机终端系统中，并重构三维曲面和三维模型，这样就完成了汽车冲压模具的数字化设计任务。

2 汽车冲压模具数字化关键制造技术的有效应用

2.1 冲压成形计算机辅助工程技术

在汽车冲压模具数字化生产制造过程中，无论是模具工艺分析、模具开发，还是产品设计，都离不开数字化技术的大力支持。在某种程度上，其可以实现冲压模具和数字化生产工艺技术的同步开发。基于模具冲压成形的物理特征，在对其进行数字化生产时，主要利用计算机技术就可获得模具与板料之间的关系参数。同时，还要引入先进的设计软件，来对板料的整个变形过程进行完整的模拟。近年来，随着新型计算机硬件系统的不断研发和创新，计算机辅助工程技术也开始应运而生，如：Auto Form、PAM-STAMP等，这些辅助技术具有极强的兼容性和专业性，可以在模具初期设计阶段，就能够对单独的零部件工艺进行有效分析，进而在保证模具生产质量的同时，大大提升了汽车冲压模具的生产效率。

2.2 数字快速设计系统

汽车冲压模具在设计过程中，对于产品结构设计的合理性尤为重视，为了达到理想的设计效果，相关设计人员一般都会采用CAD技术来实现最终目标。但由于该技术在我国起步较晚，对应的技术理论并未成熟，所以在冲压模具实际生产设计中也会经常遇到各种应用难题，具体主要表现在设计人员过渡依赖CAD技术、设计人员缺少丰富的实践经验等方面，进而使得该技术工艺水平只停留在最基本的设计制造阶段，即能够实现汽车冲压模具的外形设计和绘图设计。这在一定程度上就会延长设计生产周期，增加制造成本，相对，对于模具的最终质量也会造成很大的影响。

因此，要想改善这种现状，就要大力创新数字化技术，可以采用技术工艺更为先进的UG/PROE等数字化造型软件，该系统是新时期的科技产物，其具有标准化的数据库和设计模板，能够很好的兼容各参数化模块，进以在冲压模具设计过程中实现对导板、導柱等部件信息的随时调用。同时，该数字化系统还能提升相关设计人员的工作效率，在实际操作过程中，设计人员只要将所需的关键参数导入到系统中，就可保证模具设计制造精度，使其整体设计质量达到最高标准。

2.3 数字化装配技术

在以往汽车冲压模具设计阶段中，应用最为明显的数字化装配技术主要以分组技术为主，其一般应用在模具设计制造初期，因为模具加工中心在达到一定加工程度时要进行相应的装配，所以采用该技术可以大大提升模具装配速度。但是该技术在运用过程中，却无法全面保证模具设计精度，特别时导板和导柱的设计质量，很容易造成两种部件的拉伤，使其出现较严重的损伤。因此，为了避免这些设计问题的出现，就要积极引入数字化技术，采用通用的修配技术来进行弥补，其可以在模具装配前，对模具进行精准测量，并且还能直接配装其它相关零件和导板，进而最大化确保汽车冲压模具的装配质量和装配速度。

3 结语

现在汽车生产制造过程中，冲压模具是不可缺少的重要生产装备，因此，一定要保证冲压模具的设计质量和制造精度，这样才能满足汽车零件加工质量要求，降低汽车生产成本，促进汽车生产制造企业的可持续发展。