楊福賀 陳玲

沈陽來金汽車零部件有限公司

汽車沖壓模具設(shè)計(jì)中成組技術(shù)探究

楊福賀 陳玲

沈陽來金汽車零部件有限公司

汽車工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，汽車的更新?lián)Q代主要取決于車身的開發(fā)周期，而車身開發(fā)的關(guān)鍵在于汽車沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造。在汽車覆蓋件中，特別是中高檔轎車覆蓋件中，個(gè)性化、表面精度高的產(chǎn)品較多，且更新?lián)Q代周期越來越短，因而對汽車沖壓模具的設(shè)計(jì)和制造要求也越來越高。

汽車 沖壓模具 成組技術(shù)

依據(jù)成組技術(shù)具有的相似性原理，結(jié)合汽車沖壓模具依據(jù)汽車沖壓模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行的分類編碼，建立分類編碼的規(guī)則，使汽車沖壓模具分類實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。將UGNX410作為開發(fā)的平臺，對汽車沖壓模具參數(shù)化的系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，將該系統(tǒng)分成模型管理、裝配模型參數(shù)庫與零件參數(shù)庫三部分，可以對汽車沖壓模具的零件以及裝配模型進(jìn)行快速調(diào)用。汽車沖壓模具圖形數(shù)據(jù)和成組技術(shù)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)汽車沖壓模具快速檢索以及集中管理、減少重復(fù)設(shè)計(jì)、縮短設(shè)計(jì)時(shí)間、提高工作效率。

一、成組技術(shù)的原理

成組技術(shù)主要是按照事物的相近性特征，根據(jù)一定的準(zhǔn)則將一些不同但相近的事物分類成組，使相近的事物能夠直接采用相同的解決方法，從而節(jié)省了時(shí)間、精力與費(fèi)用。成組技術(shù)研究的內(nèi)容是如何識別、挖掘生產(chǎn)、生活中相關(guān)事物的相近性，并在零件設(shè)計(jì)與制造的環(huán)節(jié)中充分利用其相似性，相似的零件會(huì)被歸入一個(gè)零件組或者是零件族。成組技術(shù)是將相近問題分類成組，找尋解決這一組問題的最優(yōu)方法，從而達(dá)到預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。成組技術(shù)的原理是＂相似性＂，即產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)特征以及幾何形狀的相似性，制造零件的工藝規(guī)程、材料毛坯的相似性。充分利用事物的相似性，按照相似原理，將零件規(guī)劃為具有共性的一體，在加工的過程中以組為基礎(chǔ)集中處理，從而將產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)變?yōu)榻拼笈可a(chǎn)。成組技術(shù)是按照一定的規(guī)則進(jìn)行分類、編碼，用數(shù)字化表示產(chǎn)品。機(jī)械零件的分類編碼系統(tǒng)主要采用數(shù)字、字母或者符號，將機(jī)械零件圖上的特征進(jìn)行詳細(xì)地描述和標(biāo)識的一套特定的法則與規(guī)定。

二、車身沖壓模具的生產(chǎn)特點(diǎn)

沖壓模具的生產(chǎn)是按沖壓制件的沖壓工序?yàn)閱挝贿M(jìn)行的。一個(gè)零件的完成，生產(chǎn)周期較長。沖壓模具的工作型面都呈平面二維曲線、立體三維曲面，制造加工、研修、檢測這些型面都需要使用專用機(jī)床、儀器。采用中、大型的高精度數(shù)控加工機(jī)床，大型三坐標(biāo)測量機(jī)等，這些設(shè)備價(jià)格昂貴，因此導(dǎo)致模具制造成本較高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造技術(shù)的應(yīng)用，在汽車產(chǎn)品定型前，采用仿真沖壓技術(shù)來驗(yàn)證沖壓件的工藝性，及時(shí)修改不合理的工藝結(jié)構(gòu)，以保證生產(chǎn)準(zhǔn)備周期不被延誤。因此沖壓仿真工作已經(jīng)不單純是產(chǎn)品開發(fā)的工作范疇，更列入到生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的一部分中了。汽車覆蓋件的沖壓工藝設(shè)計(jì)工作，以往是沖壓生產(chǎn)廠的一項(xiàng)重要技術(shù)工作。隨著用仿真沖壓模擬來驗(yàn)證沖壓件工藝性這項(xiàng)技術(shù)的普及推廣，也成為生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的一部分了。汽車覆蓋件模具成本分析及預(yù)估的工作無論對模具企業(yè)、汽車企業(yè)還是訂購模具的客戶來講都是一項(xiàng)極其重要的工作。這項(xiàng)工作對覆蓋件及模具的工藝分析及工序的制定工作具有極強(qiáng)的依賴性。目前在企業(yè)中往往是由具有豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、工藝制定經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)又具備一定經(jīng)濟(jì)管理知識的工程師來完成這項(xiàng)工作。汽車覆蓋件模具的成本分析工作對個(gè)人經(jīng)驗(yàn)依賴較強(qiáng)，工作量也很大。

三、汽車沖壓模具設(shè)計(jì)中成組技術(shù)的應(yīng)用

（一）系統(tǒng)的開發(fā)平臺

在生產(chǎn)汽車沖壓模具時(shí)，可以利用UG軟件對汽車的沖壓模具進(jìn)行分析、研究、設(shè)計(jì)與加工，UG軟件能夠優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)過程與產(chǎn)品組合的目的，極大地提高汽車沖壓模具的生產(chǎn)率。另外，UG軟件還提供了CA E／CAD／CAM等業(yè)界先進(jìn)的編程工具集UG／Open，從而充分地滿足了用戶的二次開發(fā)需求，將開放性的架構(gòu)面向不同的軟件平臺。因此，本設(shè)計(jì)則將UG軟件作為開發(fā)平臺。UG軟件能夠提供大量的建庫工具，該設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用了多種開發(fā)工具，通過程序設(shè)計(jì)監(jiān)理了汽車沖壓模具參數(shù)化系統(tǒng)。

（二）汽車沖壓模具的參數(shù)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)零件的相似性，將相似的零件歸為一組，這樣方便制定出統(tǒng)一的解決方案。根據(jù)汽車沖壓模具設(shè)計(jì)中的成組技術(shù)原理，將零件主要分為沖切裝置、進(jìn)出口裝置、限制裝置、緊固零件、定位裝置、成翻裝置、起重裝置、模座以及導(dǎo)向裝置等十種類型。每大類又可以分為許多子類，每子類又有許多具體系列零件。這種分類組織的模式比較適用于采用分類樹的組織零件。為了便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行檢索，并正確地反映零件的整體信息，可以將汽車零件的特征信息編碼分為三層。第一層的代碼是汽車模具的標(biāo)準(zhǔn)代號，一共有七位，第七位則是個(gè)別的標(biāo)準(zhǔn)代號，比如，帶有QM150411標(biāo)準(zhǔn)代號的起重棒，第1層代碼是QM15041，而帶有QM1101標(biāo)準(zhǔn)代號的下模座，QM11010是其第1層代碼。第2層代碼是零件編號，一共有4位。比如帶有QM1101標(biāo)準(zhǔn)代號的下模座的第一個(gè)零件，0001是它的第2層代碼。第3層代碼是零件屬性的編號。A是零件實(shí)體模型，B為零件參數(shù)化后的模型，實(shí)體模型修改之后的模型是C。汽車沖壓模具參數(shù)化系統(tǒng)的整體規(guī)劃是模型管理、裝配模型參數(shù)庫以及零件參數(shù)庫等三個(gè)部分。汽車沖壓模具設(shè)計(jì)中的零件與參數(shù)都是零件參數(shù)庫的組成部分，完成裝配工作之后，整套模具與其參數(shù)均是裝配模型參數(shù)庫的重要組成部分。一般采用自頂向下的裝配方式，各個(gè)零件以及裝配模型的相關(guān)資料都是模型管理的重要組成部分。在設(shè)計(jì)裝配模型參數(shù)庫時(shí)，允許設(shè)計(jì)人員直接調(diào)用先前設(shè)計(jì)好的模具裝配模型，或者是根據(jù)具體需要適當(dāng)?shù)匦薷钠渲械慕Y(jié)構(gòu)或參數(shù)，通過UG／WAVE技術(shù)參數(shù)關(guān)聯(lián)能夠?qū)崿F(xiàn)模型的總體裝配自動(dòng)更新。

四、結(jié)語

汽車工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，汽車的更新?lián)Q代主要取決于車身的開發(fā)周期，而車身開發(fā)的關(guān)鍵在于汽車沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造。在汽車覆蓋件中，特別是中高檔轎車覆蓋件中，個(gè)性化、表面精度高的產(chǎn)品較多，且更新?lián)Q代周期越來越短，因而對汽車沖壓模具的設(shè)計(jì)和制造要求也越來越高。

[1]龍海元.關(guān)于汽車沖壓模具設(shè)計(jì)制造與維修[J]，企業(yè)文化，2017.

[2]岳文甲.雙材質(zhì)汽車沖壓模具鑄造工藝研究[J].科技傳播，2015.