汽车冲压模具数字化设计制造技术的研究

车辆工程技术
9车辆技术
0　引言
众所周知，随着国家经济的飞速发展，人们生活水平也得到很大的提高，汽车已经成为人们出行必备的交通工具，这也直接促进了汽车工业的发展；而要生产高质量的汽车，少不了汽车冲压模具技术的支持，先进的汽车冲压模具是直接影响汽车产业能否走可持续发展道路的重要因素之一。

文章从冲压模具设计方法以及冲压模具工艺这两点入手，重点介绍汽车冲压模具的设计方法，提出汽车冲压模具制造与维修思路及注意事项，以期为我国汽车冲压模具设计制造和维修行业提供有利参考。

1　汽车冲压模具的概念
冷冲压模具是在冷冲压加工中，将材料加工成零件的一种特殊工艺装备。

冲压则是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。

冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。

冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。

模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

2　设计思路
任何一个汽车制造厂家研发部门在对汽车冲压模具进行前期设计的时候，都会涉及两个部分的思路方法，即如何确定模具凹凸的外形尺寸的思路方法；如何确定冲压间隔的思路方法。

这是模具设计的重点，也是难点。

具体方法如下：首先，对于模具凹凸外形尺寸的定位，主要表面尺寸以及规格大小都必须经过设计人员无数次的仔细测量，并汇总计算数据，最后经过严格比较得出。

第一，凸模外形尺寸确定，其尺寸主要是根据需要加工生产的汽车零件来确定。

在制造凸模模具的时候，一般采取柳丁技术对其进行加工加固，或者用金属化合物来固定，条件是熔点相对比较小。

第二，凹模外形尺寸确定，其尺寸也需要根据加工生产的汽车零件来确定，一般情况下，凹模制造出来以后是要安装在凸模上的。

因此，不管是凹模还是凸模，它们的规格和尺寸都有紧密的联系，这就需要设计人员用特别精确和标准的数学计算公式来模拟推算，最后通过严格分析来确定结果。

在确定凹模规格和尺寸的基础上，还必须完成对形成模具零部件的严格分析计算，从而实现根据图纸直接安装冲压模具的目标。

其次，在冲压过程中，会有间隔的停顿，主要涉及汽车冲压凹凸模具刃口部位的规格和尺寸问题，该部位的规格与尺寸有可能影响后期制造生产出来的产品，还有可能缩短模具整体的使用周期。

因此，模具设计人员在对汽车冲压模具进行研发设计的时候一定要注意间隔幅度，就必须结合实际情况对间隔幅度加以合理设计。

3　汽车冲压模具数字化设计制造技术的研究
（1）冲压成形计算机辅助工程技术。

冷冲压模具是利用安装在压力机上的冲模对放置在内的板料在室温下施加变形力，使其产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的特殊专用工具。

在其设计过程中，辅之以计算机辅助工程技术不仅可以提高工艺生成速度，缩短生产和调试周期，使广大工艺人员从繁琐和重复的劳动中解放出来，而且可以降低编制人员技能水平。

通过计算机的模拟展开，到后期成形回弹都有一定的计算和模拟，模具工序减少，提高生产效率和人员配比，以及冲压件的合格率。

数字化生产过程中还必须引入科学合理的设计软件，通过这些软件的使用来模拟板料的变形过程。

（2）模具设计制造现状及后期工业模具分析。

我国汽车模具设计工作起步比较晚，不过在全新的时代背景中，行业的设计软件数量也变得越来越多，出现了比较多的功能较强并且比较稳定的设计软件，这部分软件能够显示出我国在这个领域具备较高的水平。

一部分软件就是把有限元逆算法和板壳单元模型思想当作基础，掌握存在的各种影响因素，综合整体的规划设计步骤，改进各项工艺参数，确保存在的问题能够及时地得到应对。

因为我国的汽车模具结构设计起步较晚，因此和发达国家相比能够看出，对于软件的使用还是存在一定的问题，难以实现设计和制造的一体化需求。

由于国内汽车模具结构设计起步晚，较之发达国家还无法真正在汽车模具设计方面开发CAD/CAE/ CAM技术应用，也就达不到设计与制造一体化的要求。

（3）汽车模具结构设计的重要点。

第一点如今专业设计研究和生产模具的企业没有一个合理的规模，而且专业性较低，和其他企业之间没有一个良好的交流，因此技术的发展受到了较多限制。

其中汽车厂商的模具部门更加重视车型，没有全面地掌握全部车型的模具技能；第二点就是从业人员计算机使用能力较低，虽然一些企业具备超级功能组的三维CAD/CAE/CAM软件，不过相关的工作人员专业能力较低，很难实现三维化的结构设计。

第三点专业结构涉及到成功经验比较少，因此要想增强国内模具企业的市场竞争力，就需要充分借助三维设计软件来来增深对于汽车模具结构设计的分析。

最后就是相关的标准和选择的技术存在一定的差异，在这个时期需要积极地创新各项技术，在特定的软件和设计环境中会存在一定的制约性因素，需要借助合作来掌握客户的信息，积极地开拓市场，确保可以获得更多的经济效益。

4　结语
由此可知，汽车行业的稳定发展离不开汽车冲压模具的设计制造与维修，汽车冲压模具的研发设计水准、制造水平以及维修水平将直接影响汽车的生产质量。

因此，众多的汽车冲压模具设计研发人员不断提高自己的模具设计研发水平，吸纳国外先进的模具设计理念，结合现代科学技术，并且把汽车模具制造技术和维修相结合，从整体上提高我国的汽车冲压模具设计制造与维修技术，为我国汽车冲压模具事业的发展做出贡献。

参考文献：
[1]郑万全.攻克核心课题积极发展高端汽车冲压模具[J].金属加工（冷加工）,2013(10):10-12.
[2]侯巧红,杨锋,顾豪.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,2018,46(10):84-87+98.
汽车冲压模具数字化设计制造技术的研究
李晨其,陈　鹏,常益娜
（北京福田戴姆勒汽车有限公司,北京 101400）
摘　要：近年来，各行各业建设的发展迅速，随着我国汽车工业的迅速发展，各汽车生产制造企业也迎来了新的发展机遇和挑战。

为了能够在激烈的市场竞争中获得一席之位，都会从提升自身的汽车生产制造工艺上入手。

然而，结合当前冲压模具的制造和设计来看，其中仍然存在有很多的技术问题，需要进一步更新和完善。

作为技术密集型产品，冲压模具在汽车行业中发挥着至关重要的作用。

模具的制造和设计受到很多因素的影响，比如生产效率，冲压件质量等等。

对于一款车型而言，车身变化速度最快，变化周期最短，跟车身开发具有紧密联系的一个环节就是冲压模具的生产制造，冲压模具的生产制造也是影响我国汽车行业发展的一个非常重要的因素。

跟国外的发展程度相比较而言，我国的冲压模具制造业仍然存在很多缺陷和不足，想要进一步提高生产效率，完善产品的质量，就必须改进冲压模具的生产制造流程，提高整个行业的水平。

关键词：汽车冲压模具；数字化设计；制造技术；研究。