汽车零部件模具的制造与设计策略探究

摘 要：随着新阶段我国社会中的科学技术快速发展，在我国的汽车零部件模具生产制造中已经逐步地运用现代高科技进行模具生产，这样便可以缩短模具的生存时间和开发周期，同时对模具的技术含量提升也具有一定的促进性作用。本文中主要研究了汽车零部件模具的制造与设计策略，文中首先分析了汽车零部件模具的制造及设计重点，然后分析了汽车零部件制造中常遇到问题及受到的主要影响因素。最后结合实际情况，提出了一些完善汽车零部件模具质量和使用寿命的具体措施。

关键词：汽车零部件模具;制造设计;影响因素;策略探究

1 汽车零部件模具的制造及设计重点内容

1.1 汽车零部件模具形状

在对汽车零部件模具进行设计完成后，汽车零部件的模具形状就已经初步地决定了汽车模具的使用寿命，同时汽车模具在制造成型的过程中，汽车胚料的流动和成型在一定程度上也会受到汽车模具几何形状的影响。此外由于汽车模具本身之间存在着一定的间隙，这就会影响着汽车模具在使用过程中的功能及应用寿命，为此在对汽车零部件模具进行制造的过程中，设计人员需要考虑到汽车零部件模具形状对模具产生的影响。

1.2 汽车零部件模具材料

使用的生产材料对汽车零部件模具的整体质量和寿命都会产生一定的影响。这主要源于在汽车零部件模具进行生产过程中，不同类型的零部件对汽车模具所使用的材质需求具有一定的差异性，此外由于汽车零部件模具所使用的材料，在耐磨性、硬度、耐热性、抗压性等物理性质上都具有一定的差异性，因此需要对汽车零部件模具进行仔细的筛选，确保汽车零部件模具材料满足我国汽车制造业的使用需求。如果汽车零部件模具材料无法满足企业在应用中的需求，那么很可能会由于汽车零部件模具在生产过程中出现损坏。这样对企业造成较大的经济损失。除此之外，如果汽车零件模具内部所含的材料碳化物质较多，那么还会对汽车零部件模具的冲击韧性和抗断裂性产生一定的影响，这样便会降低汽车零件模具的抗压性能。

2 汽车零部件冲压模具在设计制造中常遇到的問题

2.1 汽车零部件冲压模具在设计制造中所遇到的拉裂问题

拉裂问题是汽车零部件冲压模具在设计制造过程中最为常见的问题之一，通常拉裂问题可以划分为宏观和微观上的拉裂。宏观上的汽车零部件冲压模具拉裂是指通过人眼可以清晰看见的裂痕;微观上的汽车零部件冲压模具拉裂是指人也无法看到，但是裂痕确实存在，且会对模具产生一定的影响。宏观和微观拉裂问题造成的原因主要是源于汽车零部件冲压模具在设计制造过程中由于局部拉力过大，进而导致模具表面出现裂痕。对于汽车零部件所出现的拉裂问题，可以通过合理的措施便可以避免这种问题的发生，设计人员只需要在汽车零部件冲压模具在设计过程中精准地计算出模具应当弯曲的位置和模具所能承受的最大拉应变力。

2.2 汽车零部件冲压模具在设计制造中所遇到的起皱问题

汽车零部件冲压模具在设计制作过程中所产生的起皱问题，是当前汽车零部件模具在应用过程中最难解决的问题之一，该问题出现的原因与拉裂问题正好相反，主要是用于汽车零部件模具在制造过程中由于局部所承受的压力过大，导致汽车零部件局部区域出现起皱。当汽车零部件表面出现起皱现象时，起皱方向和汽车零部件压应力方向成垂直角度。并且汽车零部件表面出现起皱现象时，不能仅单一地判断为是由于压应力而产生的问题，还需要结合剪切力、拉伸力和压缩力对汽车模具表面进行判断，是否是由于这些作用力在模具生产过程中造成模具表面出现起皱现象。

3 汽车零部件冲压模具在设计制造中的相关操作及流程

3.1 汽车零部件模具扫描系统的应用

汽车零部件模具的设计制造过程中需要运用模具扫描系统，通过模具扫描系统中的三维扫描仪便可以对汽车模具进行检测，在汽车零部件模具设计中使用模具扫描系统可以保证汽车模具自检测到制造过程中无失误出现，同时还可以缩短模具设计的时间。设计人员通过将模具扫描系统安装在加工中心，就可以收集汽车零部件模具加工过程中的相关数据信息，对不同种类的数控系统进行操控，进而保障模具设计与制造工作的顺利开展。

3.2 汽车零部件模具自动化加工系统

汽车零件模具生产中的自动化加工系统在应用过程中，可以将不同的机床进行合理组合，同时还可以将机床配备定位盘、转换器等装置，自动化生产系统在应用过程中就可以通过刀具数控库和质量检测系统，对汽车零部件模具设计与制造过程中出现的拉裂和起皱问题进行控制。此外设计人员通过汽车零部件自动化系统还可以对汽车零部件实施自动化的科学加工，保障汽车零部件生产中的制造效率得以提升。在汽车零部件模具自动化加工系统中还可以运用二维CAD技术，通过该技术的应用，就可以在一定程度上提升汽车零部件模具的制造质量，进而促进我国汽车零部件模具企业可持续性发展。

3.3 汽车零部件模具的设计流程

汽车零部件模具的设计流程主要有以下三个环节，其中分别是模具工艺分析、模具结构绘图和模具结构设计。在进行模具工艺分析过程中，需要对汽车零部件模具生产中的冲压工艺、毛胚工艺进行细化，同时还应当选择相适宜的冲压机，对从压力和冲压中心进行科学合理的设计。此外在汽车零部件模具进行结构设计过程中，设计人员需要对汽车零部件模具的模板、尺寸结构、固定方式、凹凸模刃口尺寸、技术要求、零件形状、顶出料机构、卸料口等区域加强控制。在汽车零部件模具进行设计的过程中，还需要将汽车零部件模具的设计内容结合实际情况，来设计出符合汽车零部件需求的模具。此外在冲压模绘图的过程中，设计人员还需要对工程图、模具整体结构图、总装配图、总实体图等进行详细分析，并通过查阅相关资料来制定出正确的施工工艺。

4 完善汽车零部件模具质量及使用寿命的具体措施

4.1 控制汽车零部件冲裁模具的运动

在进行汽车零部件模具进行生产过程中，需要控制汽车零部件冲裁模具运动，这项工艺直接会影响到汽车零部件模具在使用中的使用质量和使用寿命，因此在汽车零部件冲裁模具的过程中需要做好有效的控制，利用计算机技术对刀具切割进行仿真，实现汽车零部件模具设计制造中人机一体化，对冲裁运动中的每一个走刀过程进行精确计算。

4.2 选好汽车零部件模具的使用材料

在进行汽车零部件模具生产过程中，需要选择相适宜的冲压模具，选择中需要结合汽车零部件模具的使用特点，确保汽车零部件模具具有较高的硬度和抗压性，防止汽车零部件模具在成型过程中出现塑性变形问题。设计人员还应当在汽车零部件模具生产过程中，仔细地研究汽车零部件模具的使用特点，选择与其质量相匹配的材料进行生产。

5 结束语

汽车零部件模具的质量好坏对汽车的发展起着决定性的作用，因此在汽车零部件模具的设计制造和生产维护过程中，需要对常见的问题加强研究，并提出针对性的措施来合理解决汽车零部件模具设计制造中出现的问题，保证汽车零部件模具顺利制造与设计完成，提高模具在应用中的质量和使用寿命。只有通过这样的方法才可以提高汽车零部件模具的产品质量，促进我国汽车模具生产行业的可持续性发展。

参考文献：

[1]周进悄.汽车零部件模具的制造与设计策略分析[J].数码设计（下），2019，000（009）：238-239.

[2]郑立尧.汽车零部件模具的制造与设计[J].数字化用户，2017，23（048）：97.

[3]胡平，赵东续，张向奎.汽车车身零件设计与模具设计的工艺分析技术[J].智能制造，2015（10）：33-35.

[4]张南峰，刘北林，樊小龙.基于汽车零部件快速开发制造系统的硅橡胶模具的研究[J].汽车工艺与材料，2017，000（011）：64-67.

[5]胡新如，晏平仲，四川安德科技有限公司.汽车零部件产品设计技术CAD核心系统[J].第五届中国汽车车身开发与模具制造技术高级研讨会，2008.

作者简介：李孜志（1981-），男，海南海口人，本科，总经理，研究方向：汽车模具、夹具、检具设计及汽车零部件的开发等。