汽车冲压模具数字化设计制造技术分析

饶仕亚

摘要：冲压模具广泛地应用于各个领域，包括汽车、电子以及日用五金等，在所有模具中其使用量最大。汽车冲压模具是汽车产业的重要支撑，对于冲压模具的设计与制造来说，其具有知识密集和技术密集的特点，目前很多冲压模具均需要通过进口，我国在自发设计和制造方面还存在较多不足，还需要积极应用各项技术，在现有基础上做出优化，以便于更大程度地来满足市场发展需求。

关键词：汽车;冲压模具;数字化设计;制造技术

引言

数字化制造技术自产生至今，已经从技术上的“单点工具”走向了集工艺技术和项目管理于一身的全面解决方案。近几年，随着相关软件的发展，数字化、虚拟化、可视化已经融入了模具设计制造的应用领域。零部件参数化设计、工艺规划、数字化加工、模具实体的虚拟预装配、人机交互控制工程分析等领域，在系统性数字化的支持下，实现了冲压件设计与全模具开发设计制造团队的数据和信息资源的实时共享，极大提高了协同设计开发的效率，促进了模具设计制造技术的发展。

1汽车冲压模具设计方法

汽车冲压模具设计的过程中，主要包括以下两方面内容：也就是凹凸模具外形尺寸确定方法和冲压间隔确定方法两大点。首先，在凹凸模具外形尺寸方面，其尺寸规格应通过工作人员大量精准的数据计算严格得出。其一，凸模方面，其结构主要是根据其需要生产加工的汽车零件而决定的。并且，在对凸模制造时期，普遍利用铆钉对其进行加固，或者利用部分熔点相对较低的金属化合物加以固定。其二，凹模方面，其结构也来源于其所要生产加工的汽车零部件，在凹模制造完成以后，普遍将其直接夹装在凸模上。因此，凹模的规格和尺寸与凸模具有密切联系，需要通过精准严格的数学计算公式予以确定。在计算凹模规格和尺寸的基础上，还应对构成模具的零部件进行严格计算，进而实现通过图纸直接安装冲压模具的目的。

其次，在冲压间隔方面，主要指的是汽车冲压模具当中，凹凸模具刃口部位的规格和尺寸，此区域的规格与尺寸将直接对未来生产制造出来的汽车零部件造成影响，还会较大程度的对模具整体服役周期造成影响。所以，相关人员在对汽车冲压模具进行设计的时候，就必须结合实际情况对间隔幅度加以合理设计。如参考汽车冲压模具需要生产汽车模具的质量指标择优选取最符合现实情况的冲压价格，并且应制订出符合实际情况的间隔范围，进而在这个标准中找出最小合理间隔，并将其作为固定标准。此过程应注意，在模具未来服役中，将会产生一定程度的磨损，所以这个间隔也会随着服役时间的增加而扩大。

2数字化冲压模具设计制造优化分析

2.1提高加工效率

将数控技术应用到冲压模具设计制造中，可以对传统的制造工艺做更进一步的优化，消除单一模式的局限性，在保证加工质量的同时，提高加工效率。以数控技术为基础的冲压模具加工是三维数控加工，确保了模具实体与设计之间的一致性，并且针对各部分加工精度进行了详细划分，进而能够精准地完成各环节控制，灵活调节加工工作量，提高模具加工的准确性，减少中间一些不必要的环节，保持较高的作业效率。并且对于刀具的使用，可以根据企业对模具不同部位的具体设计精度来选择刀具种类，以便于更大程度地满足设计要求，不仅可提高刀具使用效率，保证较高的精度，同时也可以降低相应成本。

2.2提升设计精度

传统的冲压模具设计，对于冲压件排样和冲裁力计算问题，很大程度上要依赖于设计人员的实践经验，如果中途出现什么问题，将会直接影响到最终加工质量，导致企业产生大量损失。在新型技术的支持下，冲压模具的加工工艺在不断更新，降低了模具设计制造的复杂度，使设计精度进一步提高，且模具结构设计合理性和科学性更高，保证得到高质量的冲压模具。尤其是以计算机技术作为支持进行设计，实现各结构的参数化，降低了差错率，确保实体与设计之间偏差不超出允许范围。

2.3降低装配损坏率

冲压模具装配方式包括修配法、互换法、分组法以及调整法，相互之间存在一定的差异，但是在模具加工中可以灵活应用。按照一定顺序引进不同的装配方式，能够有效地提高模具加工精度以及降低装配损坏率，提高模具加工综合效率。目前我国冲压装配设计制造工艺在不断更新，可进一步降低成本，获得更大的经济效益，为企业在市场中争取更大的竞争优势。

3数字化技术在冲压模具设计制造中应用

汽车冲压模具是汽车产业的重要支撑，利用先进的冲压模具技术制造出来的汽车零部件性能更加稳定，成本也相对更低。因此，在汽车生产制造的过程中，应对自动化冲压模具进行大规模应用。

3.1构建数字化管理体系

将数字化技术应用到冲压模具设计制造的每个环节中，前提是需要建立数字化管理体系，以此来达到缩短设计周期、提高加工质量的最终目的。以完善的数字化管理体系为基础，来对冲压模具设计制造的流程做进一步的优化，做好相关数据信息的积累和存储，并根据实际需求进行分析，作為模具设计加工的依据，促进加工工艺的优化，避免被其他企业模仿，成为企业冲压模具设计制造的核心技术。

3.2模具设计制造管理

优质项目管理是提高冲压模具设计制造效率的重要条件，但是因为涉及众多部门与岗位，管理过程十分复杂，受到各项因素的干扰比较大，很难完全达到预期效果。传统项目管理大多数是由专门的管理人员负责的，而数字化技术的应用，则可以进一步提高对各项数据信息的利用率，大幅度提升项目管理效率。以ERP/MES系统为例，可满足订单管理、计划生产、物资跟踪以及生产管理等一系列要求，并且通过系统平台可对冲压模具设计、制造和质量进行控制，实现冲压模具设计与制造的一体化。以数字化管理平台为支持，同时实现多个环节的实时监控，为高质量项目管理提供保障。

3.3模具设计数据管理

将数字化技术应用到冲压模具设计制造中，有效提高了各项数据信息的利用率。建立起相应的数据库和结构库，实现模具的快速设计。例如PDM/CAPP的使用，可实现冲压模具的数据库与结构库管理，在实际设计制造中可实现数据与文件关联，对所有数据信息做统一搜集和保存。在调取信息时，工作人员可以根据计算机检索冲压模具的名称、型号等确定，大大缩短了数据提取所花费的时间。另外，对模具设计制造做数据化管理，连接网络后可实现数据库和结构库信息员的同步，确保做到设计与实体之间的一致性。

3.4模具设计经验管理

数字化技术的应用，可实现每个设计以及制造环节的实时监控，并对产生的所有数据进行收集与存储，然后上传到统一的数字化平台，为冲压模具设计与制造工艺调整与项目管理提供依据。其中，对于所收集和保存的设计方案、制造工艺以及各项参数均可以为后续模具的设计制造提供参考，可以将数字化平台看作一个巨大的数据资料库，通过数据分析就可以了解企业冲压模具生产理念以及设计与制造技术，为企业的继续发展提供重要保障。

4结束语

基于汽车冲压模具设计制造，对整个汽车行业来说是极为重要的，其设计水平、制造水平的高低对汽车质量将产生直接影响。冲压模具设计与制造技术在数字化技术的支持下，实现数控制造，构建数字化系统，对模具设计制造的整个过程进行监控，并对所有数据进收集和分析，作为不断优化的支持，满足冲压模具高精度和高准确性的设计制造。

参考文献

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[2] 侯巧红.计算机技术在汽车冲压模具设计与制造中的应用研究[J].塑料工业， 2018（10）

[3] 赵烈伟.数字化技术在冲压模具制造中的应用[J].时代汽车，2018（09）

[4] 侯巧红.计算机技术在汽车冲压模具设计与制造中的应用研究[J].塑料工业， 2018（10）