◎文/張揚明（安徽安凱汽車股份有限公司）

汽車制造業(yè)在我國加速發(fā)展，如今已成為我國重工業(yè)領(lǐng)域極為重要的一部分，在技術(shù)水平方面也在不斷進步。而對于汽車制造行業(yè)中重要一環(huán)的汽車沖壓模具技術(shù)，我國生產(chǎn)、制造水平雖然已經(jīng)處于世界先進，但在設計工藝方面卻還存在不少問題。汽車沖壓模具的設計制造質(zhì)量，對現(xiàn)代汽車沖壓技術(shù)的發(fā)展意義重大，對其技術(shù)工藝進行分析研究十分必要。

一、汽車沖壓模具概述

汽車沖壓模具是現(xiàn)代汽車工業(yè)中一種必要的加工方法，一般指在冷沖壓加工中，將非金屬材料加工成汽車零件的工藝設備。利用沖壓模具制造的車身零件具備自重輕、強度高、硬度大、成本低等優(yōu)點，在汽車制造業(yè)中可以實現(xiàn)批量化、自動化生產(chǎn)。

目前，沖壓模具設計制造側(cè)重于覆蓋模具和多功能精沖模具的設計研發(fā)。隨著網(wǎng)絡技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，利用計算機可以實現(xiàn)汽車沖壓模具的設計制造智能化、集成化，對推動沖壓模具的研制發(fā)展意義重大。

二、汽車沖壓模具的設計制造

在汽車制造中，汽車的質(zhì)量是首要滿足的因素，在對沖壓模具進行設計制造的過程中，要根據(jù)其對于汽車車身零件的技術(shù)工藝、生產(chǎn)條件的適應情況，關(guān)注制造時所采用的設備，制造完成后的運輸、銷售、安裝以及使用過程中的操作方式等。

1.沖壓模具的成本

沖壓模具的設計制造要考慮到成本及汽車的銷售價格，使其保持在一個合理范圍之內(nèi)，控制好成本對提升產(chǎn)品的市場競爭力非常重要。

2.沖壓模具的使用材料

在選擇沖壓模具的制造材料時，要充分考慮模具的生產(chǎn)數(shù)量、生產(chǎn)條件是否與材料的強韌性相適應，選擇最合適的材料。確定所用材料后，要對材料進行質(zhì)量檢測，確保模具材料所含的化學成分符合相關(guān)管理規(guī)定。此外，還要對客戶簽署的供貨協(xié)議要求進行檢查，確認所選材料滿足客戶要求。之后便可對材料進行加工，生產(chǎn)的產(chǎn)品可以使用超聲波探訪技術(shù)進行檢查，確保每件產(chǎn)品都沒有明顯的冶金缺陷，保證產(chǎn)品批量生產(chǎn)的合格率。

3.沖壓模具制造的工藝性

沖壓模具的制造工藝決定了產(chǎn)品的質(zhì)量。在制造中要不斷提高技術(shù)工藝水平，通過學習國外先進工藝，對工藝的優(yōu)化和合理性進行分析，進一步提高工藝水平。

4.沖壓模具的實用性

對汽車沖壓模具設計時，一定要考慮到其所具備的實用性，一方面要保證產(chǎn)品滿足客戶需求，另一方面要便于開展后期的維護工作，其局部零件要具備可更換性。我國在設計汽車沖壓模具方面往往看重制造工藝的簡化、生產(chǎn)程序的簡單，而忽略了汽車沖壓模具零部件的標準化程度。標準化程度較低造成后期發(fā)生問題時維修、維護工作都比較困難。對于更換頻率較高的零件要設計較高的標準，這樣供貨和購貨都比較方便，便于模具零件更換。

5.汽車沖壓模具的質(zhì)量

汽車沖壓模具的質(zhì)量對汽車制造質(zhì)量有很大影響，沖壓模具質(zhì)量好，汽車的質(zhì)量才能得到保證，才能在國際市場上具有較強的競爭力。

三、汽車沖壓模具的數(shù)字化開發(fā)流程

汽車沖壓模具的數(shù)字化開發(fā)是基于模具實物以及相關(guān)數(shù)字化模型進行的，具備直觀、快捷的特點，三維模型可以轉(zhuǎn)化為二維的工程圖紙，使用起來比較方便。運用這種技術(shù)可以對工件的可成形工藝性進行分析、缺陷預測、成形參數(shù)優(yōu)化等，對降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品開發(fā)效率等具有積極意義。

其開發(fā)流程大致如下：首先，采用測量設備對零件的三維數(shù)據(jù)進行獲取，得到零件的可成形信息，并獲取模具型面的三維信息；其次，要根據(jù)零件的工序特點建立起數(shù)模，生產(chǎn)圖表、曲線、成形數(shù)據(jù)后再對其成形缺陷進行分析，找出產(chǎn)生缺陷的原因；然后，根據(jù)分析結(jié)果對設計進行合理修改，并對產(chǎn)品的工序數(shù)模進行優(yōu)化；最后，將處理完畢的數(shù)據(jù)輸入計算機，進行三維曲面的重構(gòu)、監(jiān)理三維實體模型，最終完成模具三維數(shù)字化模型。這套開發(fā)流程基于的是從實物到圖紙的思想，融合了計算機技術(shù)、圖形學、人工智能等理論，并與實踐經(jīng)驗相結(jié)合，保證了產(chǎn)品從設計階段到制造階段具有一致性。

四、汽車沖壓模具設計制造新技術(shù)分析

1.CAE沖壓仿真分析技術(shù)的運用

沖壓工藝是汽車模具設計制造中的核心技術(shù)，包括工序設計、成形型面設計、修沖刃口設計等，決定著模具的設計制造水平。我國的沖壓工藝目前相對落后。傳統(tǒng)設計方法在面對模具調(diào)試中的拉延開裂、起皺、變薄等問題時，解決效果不理想；而通過CAE技術(shù)可以對處于沖壓工藝設計階段、設計完成的模具設計進行成形分析，找出成形中可能出現(xiàn)的問題，通過反復工藝補正和問題分析，解決存在的問題。將傳統(tǒng)工藝與CAE技術(shù)相結(jié)合，可以縮短模具的調(diào)試周期，有效提高模具的質(zhì)量。

2.車身覆蓋件的SE工藝分析技術(shù)

車身覆蓋件的SE工藝分析技術(shù)，可以在進行零件工藝性分析的同時，對模具的工藝設計與成形進行分析，并對其提出改進意見。利用該技術(shù)既可節(jié)省車身沖壓件模具的設計時間，也可減少工藝缺陷，提高工藝質(zhì)量。工藝性差需進行后期設計變更，增加設計制造中的設計變更難度。因此，在前期做好分析工作，可以減少后期變更量，提高零件工藝性、降低變更費用成本，縮短模具調(diào)試時間，同時在提高模具質(zhì)量方面也能發(fā)揮良好的效果。

3.PLM產(chǎn)品周期管理技術(shù)應用

PLM技術(shù)可以對所有與產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)在其生命周期內(nèi)進行管理，在汽車沖壓模具的設計與制造中為CAE提供數(shù)據(jù)，實現(xiàn)三維化設計，使模具結(jié)構(gòu)更加直觀、詳細，確保模具設計的合理性。

五、汽車沖壓模具的維修

汽車沖壓模具生產(chǎn)周期長、制造成本高、制造環(huán)境惡劣，因此生產(chǎn)過程比較復雜。在使用過程中，由于撞擊、摩擦、熱變等沖擊，汽車沖壓模具的工作部位、契合部位或者滑動位置會受到損壞，降低模具的性能，從而影響汽車的整體使用質(zhì)量。因此，在使用過程中要做好沖壓模具的維護工作，定期對模具進行檢查，對存在的問題及時進行處理，保證模具的使用質(zhì)量，提高使用精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量，同時降低維修成本，確保使用的安全性。通常對沖壓模具的維修包括四方面的內(nèi)容，即模具的技術(shù)資料保管、技術(shù)狀態(tài)鑒定、保管及保養(yǎng)方法、易損零件預留備品。

六、結(jié)語

汽車制造業(yè)是我國的重要產(chǎn)業(yè)，在全球化的背景下，提升我國汽車制造質(zhì)量是提升產(chǎn)業(yè)競爭力的重要任務。其中，汽車沖壓模具設計制造的工藝水平提升，不僅要總結(jié)國際上的先進工藝經(jīng)驗，還要積極研發(fā)新技術(shù)。此外，要重視對汽車沖壓模具的維修工作，保證其使用壽命和質(zhì)量。