汽车模具简介

汽车模具人们一说汽车，首先呈现在眼前的是汽车的车身。

也就是说车身是汽车的标识性总成。

车身代表了那款汽车的形象特征。

汽车模具从狭义上讲就是冲制汽车车身上所有冲压件的模具的总称。

也就是“汽车车身冲压模具”。

例如，顶盖翻边模、横梁加强板压形模等。

广义上的“汽车模具”是制造汽车上所有零件的模具总称。

例如，冲压模具、注塑模具、锻造模具、铸造蜡模、玻璃模具，轮胎模，车灯模等。

汽车模具最主要的组成部分就是覆盖件模具（90%）。

这类模具主要是冷冲模（全称为冷冲压模具，多为安装在压力机上的，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、、、、内饰件就需要热熔冲压成型）。

以下主要学习冷冲压模具。

一．汽车冲压模的分类一般可按以下几个主要特征分类：1．根据工艺性质分类a.冲裁模：沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。

如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。

b.弯曲模：使板料毛坯或其他坯料沿着直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。

c.拉深模：是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。

d.成形模：是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。

如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。

2．根据工序组合程度分类a.单工序模：在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。

b.复合模：只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。

c.级进模（也称连续模）：在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。

3、依产品的加工方法分类依产品加工方法的不同，可将模具分成冲剪模具、弯曲模具、抽制模具、成形模具和压缩模具等五大类。

a. 冲剪模具：是以剪切作用完成工作的，常用的形式有剪断冲模、下料冲模、冲孔冲模、修边冲模、整缘冲模、拉孔冲模和冲切模具。

b.弯曲模具：是将平整的毛胚弯成一个角度的形状，视零件的形状、精度及生产量的多寡，乃有多种不同形式的模具，如普通弯曲冲模、凸轮弯曲冲模、卷边冲模、圆弧弯曲冲模、折弯冲缝冲模与扭曲冲模等。

c.抽制模具：抽制模具是将平面毛胚制成有底无缝容器。

d.成形模具：指用各种局部变形的方法来改变毛胚的形状，其形式有凸张成形冲模、卷缘成形冲模、颈缩成形冲模、孔凸缘成形冲模、圆缘成形冲模。

e.压缩模具：是利用强大的压力，使金属毛胚流动变形，成为所需的形状，其种类有挤制冲模、压花冲模、压印冲模、端压冲模。

二，汽模发展趋势在国内外汽车模具行业的发展中，模具技术呈现出以下的九大发展趋势。

1、模具三维设计地位得以巩固模具的三维设计是数字化模具技术的重要内容，是实现模具设计、制造和检验一体化的基础。

日本丰田、美国通用等公司已实现了模具的三维设计，并取得了良好的应用效果。

国外在模具三维设计中采取的一些做法值得我们借鉴。

模具三维设计除了有利于实现集成化制造外，另一个优点就是便于干涉检查，可进行运动干涉分析，解决了二维设计中的一个难题。

2、冲压成形过程的模拟（CAE）作用更加凸显近年来，随着计算机软件和硬件的快速发展，冲压成形过程的模拟技术（CAE）发挥着越来越重要的作用。

在美国、日本、德国等发达国家，CAE技术已成为模具设计制造过程的必要环节，广泛用于预测成形缺陷，优化冲压工艺与模具结构，提高了模具设计的可靠性，减少了试模时间。

国内许多汽车模具企业在CAE的应用中也取得了显着进步，获得了良好的效果。

CAE技术的应用可大大节省试模的成本，缩短冲压模具的开发周期，已成为保证模具质量的重要手段。

CAE技术正逐步使模具设计由经验设计转变为科学设计。

3、数字化模具技术已成主流方向近年来得到迅速发展的数字化模具技术，是解决汽车模具开发中所面临的许多问题的有效途径。

所谓数字化模具技术，就是计算机技术或计算机辅助技术（CAX）在模具设计制造过程中的应用。

总结国内外汽车模具企业应用计算机辅助技术的成功经验，数字化汽车模具技术主要包括以下方面：①可制造性设计（DFM），即在设计时考虑和分析可制造性，保证工艺的成功。

②模具型面设计的辅助技术，发展智能化的型面设计技术。

③CAE辅助分析和仿真冲压成形的工艺过程，预测和解决可能出现的缺陷和成形问题。

④用三维的模具结构设计取代传统的二维设计。

⑤模具的制造过程采用CAPP、CAM和CAT技术。

⑥在数字化技术指导下处理解决试模过程中和冲压生产中出现的问题。

4、模具加工自动化迅猛发展先进的加工技术与装备是提高生产率和保证产品质量的重要基础。

在先进的汽车模具企业中配有双工作台的数控机床、自动换刀装置（ATC）、自动加工的光电控制系统、工件在线测量系统等已不鲜见。

数控加工已由单纯的型面加工发展到型面和结构面的全面加工，由中低速加工发展到高速加工，加工自动化技术发展十分迅速。

5、高强度钢板冲压技术是未来发展方向高强度钢由于在屈强比、应变硬化特性、应变分布能力和碰撞吸能等方面具有优良的特性，在汽车上的使用量不断增加。

目前，在汽车冲压件上使用的高强度钢主要有烤漆硬化钢（BH钢）、双相钢（DP钢）、相变诱导塑性钢（TRIP钢）等。

国际超轻车身项目（ULSAB）预计2010年推出的先进概念车型（ULSAB―AVC）中97%的材料为高强度钢，先进高强度钢板在整车用材的比重将超过60%，而其中双相钢的比例将占车用钢板的74%。

现在大量采用的以IF钢（全称Interstitial-FreeSteel，即无间隙原子钢，有时也称超低碳钢，具有极优异的深冲性能，现在伸长率和r值可达50%和2.0以上，现代IF钢的成分大致为：C≤0.005%、N≤0.003%，Ti或Nb一般约0.05%。

）为主的软钢系列将被高强度钢板系列替代，高强度低合金钢将被双相钢和超高强度钢板替代。

目前，国内汽车零件高强度钢板的应用还多限于结构件与梁类件，所用材料的抗拉强度多在500MPa以下。

因此，迅速掌握高强度钢板冲压技术，是我国汽车模具行业亟待解决的一个重要问题。

6、新型模具产品适时推出随着汽车冲压生产高效化和自动化的发展，级进模在汽车冲压件的生产中应用将更加广泛。

级进模是一种高新技术模具产品，技术难度大，制造精度要求高，生产周期长，多工位级进模将是我国重点发展的模具产品之一，形状复杂的冲压件，特别是一些按传统工艺需要多副冲模分序冲制的中小型复杂冲压件，越来越多地采用级进模成形。

7、模具材料与表面处理技术将受到重用模具材料的质量和性能是影响模具质量、寿命和成本的重要因素。

近年来，除了不断有多种高韧性和高耐磨性冷作模具钢、火焰淬火冷作模具钢、粉末冶金冷作模具钢推出外，国外在大中型冲压模具上选用铸铁材料，是一个值得关注的发展趋势。

球墨铸铁具有良好的强韧性和耐磨性，其焊接性能、可加工性、表面淬火性能也都较好，而且成本比合金铸铁低，因此在汽车冲压模具中应用较多。

8、管理的科学化与信息化是模具企业发展方向汽车模具技术发展的另一个重要方面是管理的科学化与信息化。

管理的科学化使模具企业不断地向准时制造（Just-in- TimeManufacturing）和精益生产（LeanProduction）的方向发展，企业管理更加精准，生产效率大幅提高，无效的机构、环节和人员不断精简。

随着现代管理技术的进步，许多先进的信息化的管理工具，包括企业资源管理系统（ERP）、客户关系管理（CRM）、供应链管理（SCM）、项目管理（PM）等，在模具企业得到广泛应用。

9、模具的精细化制造是必然趋势所谓的模具精细化制造，是对模具的开发过程和制造结果而言的，具体地表现为冲压工艺和模具结构设计的合理化、模具加工的高精度、模具产品的高可靠性和技术管理的严密性。

模具精细化制造其实并不是一项单一的技术、二是设计、加工和管理技术的综合反映。

模具精细化制造的实现除了靠技术上精益求精，还要靠严密的管理来保障。

2011年8月末，我国汽车保有量首次突破1亿辆，全国机动车保有量高达2.19亿辆，2011年全年累计生产汽车1841.89万辆。

预计到2020年，我国汽车保有量将突破2亿辆，届时每年更新量仍将高达1500万辆左右，加上每年约500万辆的出口量，汽车年产量仍将保持2000万辆的规模。

我国贵为世界汽车产销第一大国，汽车保有量也有望全球第一，但却始终无法生产出自己的高档车，这与被誉为“汽车工业之母”的汽车模具工业发展滞后有莫大关系。

汽车模具是指应用于汽车领域的模具，被誉为“汽车工业之母”，汽车生产中90%以上的零部件需要依靠模具成形。

汽车车身模具特别是大中型覆盖件模具，是车身制造技术的重要组成部分，也是形成汽车自主开发能力的一个关键环节。

汽车模具产品包括汽车覆盖件模具、轮胎模具、内外饰塑件模具、车灯模具、汽车保险杆模具、汽车仪表板模具等。

在德国、美国、日本等汽车制造业发达国家，模具产业超过40%的产品是汽车模具，而在我国仅有1/3左右的模具产品是为汽车制造业服务。

一般情况下，制造一辆普通轿车本身便需要约1500个模具，当中有接近1000个的冲压模具和超过200个的内饰件模具。

受我国汽车行业快速发展的影响，我国汽车模具行业呈现较快增长，市场容量不断扩大。

并且随着我国汽车模具行业产业结构的不断优化和技术的不断进步，高档汽车模具产品占整个行业的比重也逐渐提升，预计未来五年的年均增速仍将超过15%。