对汽车冲压模具设计制造及其维修问题探讨

曾宇鹏

摘要：近几年来，随着数字技术的不断发展，我国的许多模具企业也加大了技术方面的大力投入，将技术投入视为企业发展的重要动力。我们现在所使用的冲压模具，无论是制造速度、精度以及种类都是以前无法比拟的。但是在种类和精度提高的同时，也给模具的维护保养工作带来了新的挑战：模具的种类越多、精度越高，维护起来就越困难。本文就主要针对汽车冲压模具的设计制造及其维修展开简要的探讨。

关键词：汽车；冲压模具；维修

引言：如今，随着汽车行业的飞速发展，我国的汽车模具行业也迈入了一个技术上的新台阶，并已经渐渐与国际接轨，市场竞争也变得激烈起来。在各种汽车模具制造技术中，特种冲压成型、模块化冲压技术尤其是计算机技术辅助广泛的促进了冲压模具技术的发展。作为汽车制造行业中十分重要的一部分，这使得汽车模具行业逐步向着高品质、高信誉的产品竞争方向而不断努力着。

1、汽车冲压模具概述

作为现代汽车工业中不可或缺的加工方法，冲压模具所制出的车身零件具有自重轻、强度高、硬度大和成本低等优点，因此在汽车制造与生产过程可以实现批量化和机械自动化的方式。另外，汽车冲压模具的生产效率高，是一种其它模具加工方法所不能替代的先进的汽车模具制造技术。

经过近几十年的探索中，汽车冲压模具的技术发展重点已经逐渐聚焦于覆盖模具和多功能精冲模具的研发上，并将技术的研制与当今的信息高速化和网络智能化特点相联系。在具体研制方法上，需结合计算机处理、模具数字化制造、模具系统集成化等方式，实现产销一体化。

2、汽车冲压模具的设计与制造

汽车制造行业如今已是我国的重工业经济支柱之一，尤其是汽车模具冲压的技术水平不断进步，对汽车制造质量及成本起到了直接且重要的影响。特种冲压成型、新模具材料、模块化冲压技术尤其是计算机技术辅助更大程度上的促进了冲压模具技术的发展。

2.1材料

在选择汽车冲压模具材料时，一般要考虑模具的生产数量、工作条件，材料的强韧性是否相合适，以用最优的价格选择最合适的材料。在选择好合适的材料后，要对材料进行质量检测，观察模具材料的化学成分是否符合国际上的管理要求。同时，检查所选材料是否满足与客户签署的供货协议的要求，确定无误后对材料进行熔炉和加工制造，并采用超声波探访技术对生产的产品进行检查，确保每一件产品无明显冶金缺陷，保证批量生产每个批次的合格率。

2.2工艺性

同任何制造工艺一样，汽车制造工艺也是不可忽略的。在这方面的技术学习中，我国可向日本汽车制造业吸取其汽车设计模具的工艺的优化性与合理性。

2.3实用性

汽车模具设计的实用性是迎合客户需求极为重要的一个方面。在实用性拓展方面，我们应在生产和设计中主要考虑汽车冲压模具的维护、修理方便，模具局部零件可更换性。具体说来，更换频率较高零件要设计标准化程度高。相比较而言，我国汽车冲压模具只注重制造工艺简单，生产程序简单化，因此造成了汽车冲压模具零部件标准化程度低，维修、维护困难大的问题出现。

2.4质量

汽车冲压模具的质量将对整个汽车制造的质量产生影响，而汽车的质量是消费者在行使购车行为中考虑最重要的一个因素。在国际汽车市场中，一般质量与价格是成正比的。对整个国际汽车市场进行分析，日本的汽车冲压模具质量也整体优于其他地区，诸如台湾地区和中国内地。

3、汽车冲压模具的维修

3.1外部零件维修

汽车冲压模具是现代汽车加工产业全面发展的重要组成部分，汽车冲压模具不仅为现代汽车产业加工带来了便捷，同时也为汽车技术的维修工作开展提供了更有序的技术指导。从汽车零件维修的材料角度而言，汽车冲压模具能够依据其汽车基层材料，实行汽车材质的综合分析。例如：汽车修理过程中遇到了相应的汽车外层漆脱落，如果应用传统的汽车补漆方式进行修理，修理人员需按照汽车表层漆脱落部位，实行大面积喷漆规划，在后期操作过程中，一旦存在喷漆失误，则会对汽车外表造成损坏。而应用汽车冲压模具进行汽车表层处理时，维护人员仅需按照模具进行汽车表层定位，然后有针对性地进行喷漆处理，从而大大提高了汽车外部零件修理的效率，保障了其维修的效果。

3.2内部动力系统维修

汽车冲压模具在汽车维修领域的应用，为汽车维护提供了更加直观的动力维修参考依据。汽车冲压模具不是单纯依靠汽车设计外部模型进行汽车“复制”而是在汽车设计图的基础上，实行汽车加工与制造，因此，汽车冲压模具在汽车制造与设计中的应用，可以作为汽车内部动力系统维修的主要参考依据。例如：汽车维修中发动机系统的动力供应不足，汽车容易出现熄火的问题，我们应用汽车冲压模具进行汽车维修的过程中，结合汽车模型设计结构图，分析汽车内部动力系统运作时，气缸内机械动力传输的周期循环时间，并分析汽车发动机动力传输中的损耗情况，重新按照汽车冲压模具的模型设计标准，重新调整气缸内动力传输带与发动机传输线路的位置，实现了系统内部资源规划与探索的综合化分析，实现了汽车动力系统内部结构的有序性调整。通过以上案例分析来看，汽车冲压模具能够为汽车动力系统维修提供更加精确的技术动力维修参考模式，实现了汽车动力系统传输与综合化分析的优化探索，从而为现代汽车维修工作全面性规划提供了更加全面的参考依据。

3.3内在电子程序维修

汽车冲压模具与汽车内在电子系统程序维修也就有一定的关联，汽车冲压模具设计将汽车设计结构分为多个平铺设计图，实行系统结构规划与综合性探索的过程中，汽车冲压模具能够从总体程序的角度进行程序检验，而不是单纯地从汽车某一个电子程序的角度进行分析，例如：汽车导航系统的检验，是站在汽车导航系统运作的整体角度，实行汽车电子程序检验。因此，汽车冲压模具的电子程序检验具有综合性和全面性的特征。

4、汽车冲压模具设计制造中的新技术

4.1CAE冲压仿真分析技术

在汽车冲压模具的工艺设计中，现已广泛开始引入CAE冲压仿真分析技术，主要软件有DYNAForm、AutoForm、PAM—STAMP等。汽车模具设计制造的核心技术是冲压工艺技术。冲压工艺技术包括工序设计、成形型面设计、修冲刃口设计等等所有涉及产品成形部分的技术。因此，冲压技术水平决定了模具的设计制造水平，目前国内模具制造水平同国际先进水平的最大差距就体现在冲压工艺水平的差距上。以往我们的冲压工艺技术主要靠人的经验，传统的设计方式不能完全解决模具调试中的拉延开裂、起皱、变薄、回弹等技术难题，CAE技术因此成为国外大型汽车和模具企业必不可少的工具，通过CAE冲压仿真分析可以在冲压工艺设计阶段对所完成的模具设计进行成形分析，通过分析能有效地发现成形中会出现的问题，对出现的问题进行工艺补正，来解决问题，再反复进行分析和补正，直到对分析中出现的问题得到有效解决，这种数字化技术的设计方法在先进的模具制造厂商中已被广泛运用，在国内的冲压模具制造企业中也开始大量采用，但由于分析经验较少，还不能完全解决模具调试中可能出现的所有问题，通过分析技术的运用，在积累了一定经验后，加上对传统经验的总结并与CAE技术相结合，CAE技术就完全能指导模具设计与制造，能明显地缩短了模具调试周期，提高模具质量。

4.2车身覆盖件的SE分析及工装同步开发

由于汽车新车型开发周期越来越短，对模具工装要求也时间紧张，为了节约开发时间和开发中零件工艺性问题，现在大部分主车厂在进行新品开发时都会提出对新车型进行车身覆盖件的SE工艺分析，在进行零件工艺性分析同时也就可以进行模具的工艺设计与成形分析，同时也可以对零件工艺性提出很好的改进意见，为车身工程化设计提供支持的同时，也节约了车身冲压件模具的设计时间。同样还会减少因分析结果不好造成工艺性差，在后期增加大量的设计变更，增加制造中的设计变更难度。在先期对零件做好充分分析，不仅能有效减少零件的后期设计变更量，提高零件的工艺性，还能降低因大量设计变更所产生的设计变更费用成本，缩短模具调试及变更时间，也能有效地提高模具质量。

4.3PLM产品周期管理技术

模具设计的全三维化，先期的CAD技术运用主要是用CAM技术为NC数控加工做准备，现在也能为CAE分析提供数据。现在国外的模具制造企业中，对模具结构设计进行全三维化设计也是十分普遍的技术了，国内较大的模具企业也开始实践和运用，从而取代二维工程图样的设计方式。三维化的实体模具结构设计非常直观，能对结构进行详细真实的描述，确保设计的合理性，在模具静态和动态干涉检查、模具强度分析等方面具有明显的优势。

5、结语

总而言之，冲压成型技术日新月异，通过冲压成型制造的产品越来越多，作为冲压的重要装备模具的种类和精度都会有大幅的提高，在我国模具产业逐渐国际化的今天，我国的模具企业应进一步规范自身，统一标准，提升产品质量，使我国的模具产业得到良性的发展，杜绝内部不良竞争现象的发生，只有这样，才会迎来属于我国模具产业的春天。

参考文献：

[1]汽车冲压模具降低成本的思路和措施[J].汪文奇.汽车工艺与材料.2015（12）

[2]关于汽车冲压模具设计制造与维修[J].龙海元.才智.2011（09）

[3]汽车冲压模具设计制造及其维修[J].张国华.汽车与驾驶维修（维修版）.2018（04）

[4]国内外轿车覆盖件冲压模具设计概览[J].程迎潮，刘罡，范国辉.上海汽车.2004（05）

[5]汽车冲压模具设计制造与维修研究[J].任利伟.时代农机.2017（07）