汽车覆盖件冲压模具结构优化设计探究

蒙光华

摘要：随着我国汽车工业的不断发展和汽车制造水平的提高，汽车覆盖件冲压模具在汽车制造中的作用越来越大，其设计水平也越来越高。模具质量和制造成本将直接影响到生产成本和整车质量水平。能源消费和能源市场价格逐年上涨，从钢材价格和模具制造成本的角度，如何有效控制模具制造成本已成为一个重要课题。新材料和设备的应用也将对模具的生产产生影响。因此，对复杂汽车零件的冲压模具结构进行优化设计是十分必要的。

关键词：汽车覆盖件;冲压模具;结构优化

1、汽车覆盖件冲压模具概述

汽车覆盖件冲压模具主要从汽车覆盖件和冲压模具两个方面进行分析。简言之，汽车覆盖件是覆盖整个车身的一部分，也是内饰的一部分。就像发动机上的发动机罩，也就是汽车的引擎盖，还有底盘上的底板。它的设计一方面是为了美化汽车，装饰汽车，使它看起来更漂亮。另一方面，汽车外壳设计用于保护车辆的某些重要部件。在发生交通事故或外力冲击车辆时，作为外力的保护装置。而冲压模具是汽车覆盖件的专用模具，汽车覆盖件的原材料是钣金加工板。冲压模具的质量直接影响汽车覆盖件的质量。先进的冲压技术保证了汽车覆盖件的质量和使用寿命。

2、汽车覆盖件冲压模具结构优化设计与制造现状

近年来，复杂覆盖件模具的开发取得了一定的进展，其中大部分实现了三维DL图的设计。模具结构包括三维实体设计、动态干涉仿真、模具设计等。在模具制造领域，实现了三维FMC加工，一次加工全程序化，二次加工自动化。模具淬火包括中频淬火和火焰淬火，甚至一些企业淬火采用激光淬火和表面精加工。模具在制造过程中，一些零件难以装配，导致模具制造周期加长。

3、汽车覆盖件冲压模具的特点

3.1汽车覆盖件冲压模具的设计特点

目前，汽车覆盖件冲压模具是决定模具性能的重要因素之一，正确认识其设计特点非常重要。

首先，汽车覆盖件冲压模具的结构尺寸非常重要。冲压模作为汽车制造设备，由于汽车覆盖件冲压模上下模的位置关系，其结构尺寸较大。模具的制造定位、结构安装、运输等都需要较大的结构尺寸。

其次，汽车覆盖件冲模的材料要求低于普通汽车冲模。汽车冲压模具的工件一般采用工具钢，然而，汽车覆盖件冲压模的某些零件只需要强度较高的铸铁。因此，汽车覆盖件冲压模的设计对材料的要求较低。

最后，汽车覆盖件冲压模的标准化程度略低于其他汽车冲压模，但汽车冲压模的设计通常需要大量高质量的零件，而汽车覆盖件冲压模具的高质量零件数量相对较少。

3.2汽车覆盖件冲压模具的制造特点

近年来，汽车冲压模具的制造越来越受到汽车行业的重视。目前，汽车覆盖件冲压模具的制造特点分为四个方面。

首先，在汽车覆盖件冲压模具的生产准备中，冲压件和基础件是整体铸造的，因此冲压件和毛坯是生产准备的关键。毛坯的选择已成为汽车覆盖件冲压模具制造的关键。

其次，由于汽车覆盖件冲压模具尺寸较大，需要选择大型加工制造设备，如多轴数控铣床、龙门铣床等。为实现汽车覆盖件冲压模具的顺利有效调试，还需要选择大型模具试验机。

最后，在汽车覆盖件冲压模具制造过程中，模具表面的加工是制造过程中的关键环节。通常采用三维曲面组合的形式，其加工精度难以控制，因此提高曲面加工精度已成为提高模具精度的关键。在汽车冲压模具的制造过程中，冲压模具的装配与调试已成为制造过程的重要组成部分。缩短模具的装配调试周期越来越重要。

4、汽车覆盖件冲压模具结构分析及优化

传统的冲压模具结构设计方向过于注重安全因素，而忽视了对模具结构的研究。在实际冲压工作中对其进行了优化。在汽车冲压模具的使用过程中，特别是汽车覆盖件冲压模具体积大，结构复杂，容易产生小变形和模具磨损。目前，模具结构分析比较困难，有限元模型的精度和规模难以平衡。在冲压过程中，变形材料与模具的接触更为复杂。由于冲压模具成本高、测试时间长。目前还没有可行的表面测试方法。因此，在覆盖件冲压模具的结构优化设计分析中，应力和变形与新材料和新工艺密切相关。通过计算各个阶段的冲压载荷，通过对冲压件的三维仿真、有限元分析和数值模拟，了解冲压件在整个冲压过程中的应力和变形情况，形成各种形状。利用通用超级网格预处理软件编制了冲压模拟程序。模拟在非冲压过程中的加载压力，并对有限元进行分析和求解。可以模拟模具的变形和应力特性，并根据实验结果对模具进行变形处理。优化模具结构，改进覆盖件结构优化设计。

5、汽车覆盖件冲压模具的结构优化设计措施

5.1汽车覆盖件冲压模具标准件设计优化

目前，我国标准件设计技术正朝着全方位发展。标准件的设计和应用水平正在迅速提高。标准件的优化设计可以提高其性能，有利于模具标准件的重复使用，有效降低生产成本。因此，必须重视标准件的优化设计。围绕汽车覆盖件冲压模具设计的标准化，各部门应明确设计标准，分析和完善以往的设计标准，开发性能优良的新型模具结构。低成本、高质量能有效提高企业的生产效率。

5.2汽车覆盖件冲压模具参数化系统的设计优化

近年来，汽车冲压系统逐渐朝着总体规划的方向发展，包括装配模型参数数据库、零件参数数据库和模型管理数据库。在模具装配模型参数数据库的设计中，设计者必须根据实际情况灵活地修改参数和结构。设计师可以通过将参数与UG技术相结合来自动更新参数。在模具装配设计中，所有相关零件都是模具装配的重要组成部分，这些零件及相关参数的设计往往是自上而下进行的。冲压件的设计应协调、完整，以确保冲压件的有效性。

6、结束语

在过去几年中，中國许多汽车企业都在努力缩短新车型的开发周期，降低生产成本。设计的质量和成本对汽车的生产和发展有着重要的影响。尤其是覆盖件模具成本控制尤为重要，其中覆盖件模具是汽车模具的重要组成部分。随着能源和钢材价格的不断上涨，为了进一步降低模具制造成本，对冲压模具的结构优化设计具有非常重要的现实意义。

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