数控加工技术在汽车机械模具制造中的应用

摘要：随着时代的快速进步，传统的制造技术现已无法满足现代化制造业的发展与需求，而数控加工技术的应用最大化地提升了汽车机械模具制造业的水平与质量，并且投资成本低，确保了信息化技术在机械制造行业中的可持续发展。基于此，主要对数控加工技术与必要性进行分析，探究数控加工技术在汽车机械模具制造中的应用，为后期研究提供有效的参考依据。

关键词：数控加工技术；汽车；机械模具；制造；应用

中图分类号：U469 收稿日期：2023-05-22

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.10.024

1 前言

伴随着新时代人工智能、数字化、信息技术等产生与发展，加工制造业得到迅速发展。数控加工技术在汽车机械模具制造中不仅可以提升生产效率，还能促进汽车企业占据明显的优势。加工技术与汽车模具制造具有十分紧密的关联，而在模具加工技术制造中，汽车模具又是较为重要的基础之一。数控加工技术是现代化先进技术的重要构成部分，也是汽车机械模具制造中尤为重要的一种关键性技术，其中数控机床现已成为模具加工环节中核心加工的重要代表[1]。近年来，伴随着大数据与智能化、现代化等普及，汽车行业的市场环境得到不断完善与提升，人们对汽车制造的质量越来越关注，在国家政策扶持下数控加工技术的应用为汽车机械模具制造与生产效益等提供了有力的帮助。此次研究主要探讨数控加工技术在汽车机械模具制造中的应用。

2 数控加工技术概述

数控加工技术属于比较先进的一项新型制造技术。该技术主要是利用计算机技术来实现数据信息对设备进行有效的控制。与以往的加工技术相对比，数控技术各方面均更有优势，其自动化、高效率等是数控技术的主要特性，具体体现在以下方面：

a.计算机信息技术、计算机程序编码等是数控加工技术应用的重要基础，在编码程序完成后，还需全面解析加工构件，如构件材料、构件尺寸等，随后通过应用程序来进行智能化与自动化的机械加工，并对加工过程中的数据信息进行收集，从而为柔性制造系统等提供有利的数据支撑[2]。

b.数控机床与机械设备方面，由于数控机床是数控加工技术开展的一项重要核心技术，与以往的技术相比，数控机床的应用可以最大化地节省人力资源与成本，这主要是将模具的具体参数输入到数控机床内，并利用传感器识别这些数据信息，这样就可以实现智能化与自动化的生产。由上可知，计算机程序编码与数控机床等都是数控加工技术中尤为重要的构成部分，两者既是相互补充，又是重合的，在双方高度配合下构成一个完善的数控加工技术体系。

3 数控汽车机械模具加工的特征

3.1 减少加工误差

在汽车机械模具加工中，数控加工技术可以通过计算机程序对相关数据信息进行精准设置，进而提升模具生产的精确度，最大化做到各项零件生产的高度匹配。图1所示为数控机械模具加工原理。与传统技术生产的模具相对比，数控加工技术所生产的模具可以确保零件生产的误差值，使其控制在极小范围中，最大化做到生产的模具零件尺寸以及大小等要符合设计图纸的要求与标准，有效提升模具生产的总体质量，减少机械模具零件的误差[3]。图2所示为数控模具加工的特征。

3.2 制作效率高

与传统的加工技术相比，数控加工技术速度快，便捷性强，可有效缩短模具的生产时间，在降低生产时间的同时最大化提升模具的总体质量以及模具生产的速度，降低成本，为汽车市场提供经济实惠的高质量产品与零件，并在市场竞争方面有效提升企业的竞争力，为后期的延续发展提供有效的发展空间。再者，数控汽车机械模具加工技术能利用计算机程序来进行控制，不会受外界因素带来的影响，在确保质量的同时高效率地完成模具的生产任务。可见，在汽车机械模具加工中，数控加工技术可有效提升产品的生产效率与质量[4]。

3.3 可提前发现失误，避免不必要的损失

如今，在数控加工技术汽车机械模具制造中应用到的辅助软件非常发达与便捷。针对机械模具较为复杂且精密的加工，多采用数控技术软件来进行辅助，从而使整个加工过程变得更为精确与完善。而应用数控技术辅助软件可以在加工过程中提前发现模具生产中存在的失误，以便于提前研究与制定相关的应对措施，做到早发现并及时解决加工问题与误差。在汽车机械模具制造中时常会发生各项失误情况，严重影响了产品的质量与导致产品缺陷。数控技术辅助软件的应用不但可以最大地减少或是避免失误的发生，有效地避免不必要的损失，还提升了生产时效，精确控制模具生产的质量，快速完成产品加工[5]。

4 数控加工技术在汽车模具制造的重要性

4.1 有利于提升汽车模具智能化制造与发展

智能化生产主要体现在企业的方方面面，如智能化管理等。企业想要进行智能化管理，就需要引进电子管理系统，使整个企业管理能可视化运行、数据化运行。而智能化生产主要通过云端平台来开展，对企业的生产状态、生产质量等实现可视化的监督与管理，针对物料、订单等采取实时化更新，进一步优化与完善仓储、生产、配送等各项环节[6]。在汽车模具制造中，数控加工技术不仅可以使机床操作实现智能化，还能将智能化融入整个模具生产环节，促进产品的智能化。

产品的智能化主要是指对机床进行智能化的升级，如i5智能机床。机床又是汽车模具制造生产中的一项重要环节，并不是单独存在的。随着机床智能化的融入，整个产品生产线的效率明显提升，这就使得越来越多机床应用到整体加工中。数控加工技术的应用进一步推动了汽车模具制造智能化的发展，并随着智能化的融入，使汽车模具制造行业的质量、生产效率明显提升。可见，在汽车机械模具制造中应用数控技术，可促进新兴产业的培育和可持续发展，进而可推进实体经济、数字经济等相结合，为国内外企业的合作搭建了共赢的舞台，实现产业整体升级。

4.2 有利于提升汽车模具制造的精度

在汽车机械模具制造中所生产的零件具有较高的精确度要求，所以在模具中的公差不能超出1/5或者是1/10的范围，尤其是与模具相结合的部位，具有较高的精度要求。但是在实际生产中，因操作人员缺乏安全意识，使得生产时常出现不规范操作与不专心以及敷衍等情况，进而引发不必要的安全问题，同时还存在临时顶替情况的发生，让经验不足、操作不熟练的人员进行操作生产，这就使得整体质量明显下降，为整个生产带来不必要的负面影响。而随着数控加工技术的普及与应用，则可以有效改善以上情况，进而提升汽车模具制造的精度与质量[7]。

4.3 有利于提高企业的整体生产效率

企业在市场上的竞争本质就是生产效率与生产成本等竞争，都是在确保产品质量的前提下开展的，所以不断提升产品生产效率与质量是企业可持续发展的重要关键，随着产品生产效率与质量的提升，降低企业的生产成本。在汽车机械模具生产与制造中融入数控加工技术能进一步提升模具的总体生产效率，同时还能有效降低影响模具生产效率的影响，如降低因人工操作不当带来的影响，减少生产过程中的失误等[8]。

4.4 有利于提升模具的标准化制造

汽车模具种类不同，其材料与形式、特点等也不同，各类型间存在着明显的差异，其中尤为突出的是结构形式上的不同。因模具是由单件进行生产的，而非大批量进行生产，因此在制造中不会出现相同状况。同时，在数控汽车模具制造中，企业应严格按照其标准与规范性进行操作，科学合理地进行制造工作。

5 数控加工技术在汽车模具制造中的应用策略

5.1 电解技术在汽车模具制造中的应用

为了使汽车制造业更好地利用数控加工技术还应结合电解技术。电解技术属于一项新型的数控加工技术，其工作原理则是将金属融入电解液之中，通过电离的作用来对金属进行溶解，促进汽车模具加快成形的速度。在电解技术应用中可获取10倍的电火花技术生产时速，预后效果更为显著。在电解工艺中未出现其他切削状况，因此在较为复杂的模具制造中常采用电解技术。电解技术应用在汽车机械制造工艺中，需要对产品原材料等质量、性能进行严格的控制，才能更好地确保其产品的质量，提升数控加工制造的精度。

5.2 超声波技术在汽车模具制造中的应用

在汽车机械模具制造中为了更好地融合数控加工技术，应结合超声波技术联合使用。在超声波加工技术中，超声波构成的超声频振与动力进行磨料，通过磨料的打击作用，使汽车模具达到预期的形状；在常规汽车机械模具制造中，超声波技术多以“半导体材料”“导电材料”“不导电材料”等为主应用，尤其是在脆性材料模具方面的加工中应用效果更为显著。

5.3 高压水切割技术在汽车模具制造中的应用

在汽车模具制造中，高压水切割技术主要是通过利用水动能与水压力来对模具进行加工制造的一种加工技术。在高压水切割技术应用过程中通常需要用到射流手段来对模具材料进行有效的切割，随后利用加压方式来促进水流的持续输出并将高压水转化为超音速水，向汽车模具材料射流，从而得到优化模具的目的。

5.4 强化数控机床主轴旋转的控制

汽车模具设计之后，就会进入数控汽车模具制造工艺中，在该流程中模具的质量主要受数控机床的影响。如在数控机床上放置汽车模具，模具位置则受机床主轴旋转的影响，如果主轴在旋转过程中出现问题，就会使模具在制造中精度偏低，所以在模具制造流程中需要工作人员对数控机床主轴旋转进行有效的控制。

5.5 加强数控机床加工温度与力度的控制

在数控技术应用模具制造工艺中，数控机床上的加工力度与温度等可直接影响模具的精度。如果在模具加工中不能将模具拨正，就会导致模具精度与质量降低，因此在加工中应严格控制数控机床的加工力度、加工温度等，使其可以有效地避免不必要的模具变形、模具断裂、模具扭曲等质量问题，最大化地提高汽车模具的精度。如在数控机床上，刀具处于高温中就会出现摩擦生热情况，最终导致刀具与模型发生变化，对整体工艺精度带来巨大影响。因此，依照模具生产的具体情况来配比符合的刀具，进一步优化与完善切削深度以及其尺寸，通过冷却润滑剂给予降温措施。

5.6 反复检验数控汽车机械模具

在汽车机械模具生产中，一旦汽车模具制造中发生较小的误差，都会造成汽车模具精度与质量的差异。因此，在数控汽车机械模具生产中要加强对精确度进行有效的控制，最大化地降低人为因素的失误，避免不必要的操作引起的资源、能源等浪费情况，在生产过程中相关人员需要对汽车模具通过多次与反复的检验，依据检验结果对细节进行调整，从而确保模具的质量达标与合理。同时，遵循多试验与多检测等原则，进一步掌握汽车机械模具数控制造的要求与机床类型等相关信息，最大化地降低加工误差提升其精确度［9］。

6 汽车模具数控加工技术实际案例

以汽车覆盖件模具数控加工案例进行分析，对其加工工程进行研究，了解汽车覆盖件模具加工的改进方法并对其进行总结。其中在拉延模数控加工中需要充分考虑凹模与凸模以及压边圈数控等内容，而其他技术在使用中均可以在铣床上完成或是技术人员自行编程完成。

例如，在进行凸模数控加工过程中需要考虑其各项性能要求；在凸模轮廓方面的数控加工，其中进给量参数为100 mm/min，主轴参数400 r/min，对加工各方面进行落实，体现在：a.防止型面加工过程中曲面余量突然上升等情况，不然会导致刀具受力受损；b.针对曲面使用大刀具不能切除的交界余量的问题，使用小刀具对其处理，从而来满足产品精度的要求。

经分析可发现，在实际模具数控加工中最重要的就是对现有的模具图进行细化分析，并全面了解设计图的用意，科学合理地应用数控加工技术，从而来满足加工方案中的各项要求，这样既可以提升数控加工质量，又可以避免大规模的返修，这对汽车模具数控加工技术的发展具有十分重要的意义。

7 结语

数控加工技术在汽车机械模具制造中的应用是对传统技术的突破，也是对传统技术的改革与创新。数控加工技术的应用不但可以提升汽车模具的生产质量，还能提升产品的生产效率，从而确保汽车行业的经济效益、社会效益等协同发展。同时，在数控加工中，由编程至加工的整体生产流程需要严格按照相应的操作与规范执行。由此可知，科学合理地应用数控技术是促进企业和谐稳定发展的重要前提。

参考文献：

[1]罗蓓，刘丹，黄荣，等.数控加工技术在机械模具制造中的应用研究[J].现代工业经济和信息化，2022，12（10）：72-74.

[2]张翔.数控加工技术在机械模具制造中的应用[J].南方农机，2022，53（2）：131-133.

[3]曹伟.数控加工技术在机械模具制造中的应用研究[J].时代汽车，2022（1）：158-159.

[4]张轶群，张伊波.数控加工技术在汽车机械模具加工制造中的应用[J].内燃机与配件，2021（23）：82-83.

[5]林凯.数控加工技术在机械模具制造中的应用分析[J].造纸装备及材料，2021，50（10）：76-77.

[6]韩雪.数控加工技术在机械模具制造中的应用[J].内燃机与配件，2021（17）：76-78.

[7]宋慧.数控加工技术在机械模具制造中的应用分析[J].内燃机与配件，2021（14）：81-82.

[8]陈文升，王琳，陈文娟，等.数控加工技术在机械模具制造中的应用[J].内燃机与配件，2021（13）：73-74.

[9]黎成辉.数控加工技术在机械模具制造中的应用——评《机械及数控加工知识与技能训练》[J].现代雷达，2021，43（4）：106.

作者简介：

邓萍华，男，1973年生，讲师，工程师，研究方向为机电类专业教学、智能制造技术。