浅析汽车覆盖件冲压模具的结构优化

袁飞东

摘要：本文详细阐述了制造汽车覆盖件冲压模具的两个过程特点，并提出了汽车覆盖件冲压模具的结构优化策略，希望能够为我国汽车制造水平的提高做出贡献。

关键词：汽车覆盖件；冲压模具；结构优化

一、汽车覆盖件冲压模具的简介

汽车覆盖件是指构成汽车车身或驾驶室、覆盖发动机和底盘的薄金属料制成的异型体表面和内部零件。它有着双重作用，既是外观装饰性零件，又是受力剥离状的受力零件。而汽车覆盖件的冲压模具即为将覆盖件原材料进行批量加工的专用模具，它的质量直接影响汽车覆盖件的质量，没有高端先进的冲压技术就无法实现高端先进的设计理念，所以，必须把汽车覆盖件冲压模具的结构加以优化，才能生产出高质实用的汽车。目前，汽车模具供应商为了适应市场需求，纷纷投入巨资加大技术和设备的升级换代，普遍实现了设计阶段的全三维数字化设计，也不断提升了模具的数控加工能力，甚至有厂家实现了全数控造型加工，足可见优化模具的结构加工是大势所趋。

二、汽车覆盖件冲压模具的特点

1.汽车覆盖件冲压模具的设计特点

（1）由于汽车覆盖件冲压模具的结构安装、起吊运输和制造定位等方面的需求，冲压模具结构尺寸要较大一些，还因为汽车覆盖件属于尺寸较大的汽车加工制造设备。所以汽车覆盖件冲压模具在设计和制造时应具备尺寸较大的特点；（2）汽车覆盖件冲压模具的框架结构，其架构是由基础部件构成的，为了满足提高汽车覆盖件冲压模具制造质量和减少冲压模具重量以使运输方便的要求，如今大多数的冲压模具都是将中间设计成由立筋连接上下两层板状物的水平框架结构；（3）从汽车覆盖件冲压模具的标准化程度来说，相较于一般汽车冲压模具在设计中要选用大量标准化程度高的构成零部件，汽车覆盖件冲压模具在设计时不需要太多的标准化构成零部件，因此汽车覆盖件冲压模具在设计的标准化程度上要低于其他冲压模具；（4）从汽车覆盖件冲压模具的材质来说，一般情况下，汽车冲压模具所选用的工作零部件是工具钢，只有少部分零部件需要选择强度稍高的铸铁，例如凹模所用的零件，所以汽车覆盖件冲压模具相较于其他汽车零部件来说材质要求较低。

2.汽车覆盖件冲压模具的制作特点

（1）在汽车覆盖件冲压模具的生产准备过程中，最重要的就是冲压模具的基础零部件和工作零部件的毛坯生产，因为它们都是单个制造生产的，所以汽车覆盖件冲压模具制造的关键就是其毛坯的选择准备。（2）由于汽车覆盖件冲压模具的尺寸一般较大，所以在制造和加工过程中应选用多轴数控铣床、龙门铣床等大型加工制造设备，并且为了高效的进行汽车覆盖件冲压模具的调试工作，需要选用大型试模压力机。（3）汽车覆盖件冲压模具制造过程中制造工艺的关键点是模具工作零部件形状的制造和加工，因为一般的冲压模具工作零部件往往呈现出三维曲面形组合形态，所以制造过程较为复杂困难，并且制造精度难以保证，所以为了提高冲压模具的精度，一定要着重注意模具工作零件型面的加工精度的提高。（4）在整个汽车覆盖件冲压模具的制造流程中，模具的装配和调试是最重要的，为了保证制造精度，要把握设计制造的时间，不断缩短模具装配与调试的周期。

三、汽车覆盖件冲压模具的结构优化策略

1.汽车覆盖件冲压模具标准件设计的优化对策

现代化条件下，我国标准件的设计技术在与时俱进，推动其生产制造向着更高的趋势发展，从而有效提高产品的质量。因为标准件的设计优化对于其功能应用具有重要意义，所以，加强模具标准件的二次利用有助于更好地减少生产成本的支出以及缩短产品生产制造期限。（1）针对汽车覆盖件冲压模具标准件开展设计过程中，其目标就在于增强标注化设计。鉴于此，企业内各部门都需要对标准件的设计标准拥有更为深入且全面的了解，才能在后续的研发中制造出结构更优良、功能更强大、成本投入更少、效率更高、质量更佳的先进标准件产品，充分提升企业的经济效益。（2）汽车覆盖件模具的生产制造过程中，汽车覆盖件冲压模具的生产制造过程中，势必要充分考虑制造要求，尤其是要充分考虑整体模具标准件的应用功能，从而充分提升整体标准件产品的制造质量。不仅如此，汽车覆盖件冲压模具企业势必要注重于相关产品的互相融合，促使汽车覆盖件冲压模具标准件朝着深层次方面发展。（3）汽车覆盖件冲压模具标准件逐渐呈现出专业化和规模化，制造企业应高度注重落实专业化生产制造，充分增强企业的进步发展，确保企业在白热化的市场竞争中脱颖而出，进而确保汽车企业的可持续发展。与此同时，企业还需要利用规模化生产进行标准件模具的生产制造，运用前沿的设备和科技，聘任专业水平高的从业工作者，保证标准件的生产规模和质量满足最终标准。

2.汽车覆盖件冲压模具参数化系统的设计优化

近年来，我国汽车覆盖件冲压模具参数化系统逐步趋于整体规划，主要包括装配模型参数库、零件参数库与模型管理库三个组成部分。（1）对于模具装配模型参数库设计来说，设计人员在直接应用之前设计的装配模型时，需要根据实际情况进行参数与结构的灵活修改，同时，设计人员可以借助UG技术进行参数关联，从而利导模具装配模型在整体上实现自动更新。（2）关于汽车覆盖件冲压模具零件参数库设计而言，模具装配工作完成后，模具构成中所有零件以及相关参数是模具零件参数库的重要组成部分，同时，这些零件以及相关参数也是模具装配模型参数库不可或缺的组成部分，由于模具装配时往往采用自顶向下设计方式，故汽车覆盖件冲压模具零件参数库设计要做到统筹兼顾，综合考虑各方面因素进行全方位设计，从而确保模具零件参数库发挥利导作用。（3）有关模型管理库设计，其涵盖模具属性、技术条件、编号以及名称等大量资料，故可以借助信息化手段进行模型管理库的建设管理，如利用查找、新建以及删除等信息化操作手段。同时可以通过调用模型管理库中需要的模型，将其修改为目标模型。

3.优化完善高强度板材热冲压成型模具结构设计的有效对策

（1）在进行模具材质的设计过程中，势必要充分考虑制造材质，从而选择具有更强的抗疲劳功能、更强的耐磨性能、更高的强度和硬度原材料，有利于提高模具成型之后的精准性。在设计高强度板材热冲压成型模具的过程中，模具加热温度是其中尤为重要的考虑内容，应注重选取加热条件下的模具钢材，保障加工制造成型以后模具发挥更高的功能以及具备更强的准确性。（2）高强度板材冲压成型模具凹凸模的设计过程中，因为模具的生产制造需要对冷热进行充分考虑，而热胀冷缩现象的出现很容易导致冲压成型以后得模具零件大小方面产生偏差，所以在设计模具的凹模与凸模的过程中，要全面考虑到热胀冷缩要素，尽量把偏差调控到最小，从而确保模具零件的精确度。模具要通过冷却处理才可以产出，并科学地进行选择，相关模具冷却结构的规划，因为热冲压成冷却结构。在进行冷却结构的选择过程中，不仅要充分了解模具零件冷却过程中所需要的时间和强度，而且要预防模具零件太快冷而导致开裂。

参考文献：

[1]许增辉.汽车模具冲压运动仿真系统研究[J].机械设计与制造，2013，（04）：112.

[2]刘志峰.成组技术在汽车冲压模具设计中的应用[J].机床与液压，2012.（33）：178.