陳武彬

摘 要：汽車已成為當(dāng)前社會大眾生產(chǎn)生活的重要消費(fèi)品之一，汽車廠商十分重視加強(qiáng)對市場的管控和維護(hù)，因此不斷開發(fā)新的汽車產(chǎn)品以便于搶占市場擴(kuò)大規(guī)模。模具是汽車車身開發(fā)的重要基礎(chǔ)，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計周期長短與質(zhì)量優(yōu)劣將影響到車身的整體表現(xiàn)，從而會沖擊到汽車在行業(yè)中的競爭力。在工作實(shí)踐中不難發(fā)現(xiàn)，影響汽車車身模具結(jié)構(gòu)設(shè)計周期和模具質(zhì)量的內(nèi)外部關(guān)鍵因素主要出現(xiàn)在模具開發(fā)的各個階段中，只要科學(xué)處理謹(jǐn)慎對待，就能得到積極改善。

關(guān)鍵詞：汽車模具 結(jié)構(gòu)設(shè)計 問題 對策

1汽車沖壓模具的分類

汽車沖壓模具，即指構(gòu)成汽車所有沖壓零件的模具總稱。這些汽車沖壓零件包括一般沖壓件、汽車覆蓋件及汽車梁架件等，在汽車加工制造中占據(jù)重要的地位。汽車沖壓模具根據(jù)不同特點(diǎn)可以分為不同類型。第1類，按照工藝性質(zhì)可將汽車沖壓模具分為拉深模、彎曲模、沖裁模以及成形模4類。第2類，按照工序組合可將汽車沖壓模具分為級進(jìn)模、單工序模以及復(fù)合膜3類。第3類，按照加工方法可將汽車沖壓模具分為沖剪模具、彎曲模具、壓縮模具以及成形模具。

2汽車覆蓋件沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題

2.1模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的概念較為復(fù)雜

汽車覆蓋件模具結(jié)構(gòu)設(shè)計工作可按其中不同工序零件的區(qū)別細(xì)化出沖裁模、拉伸模、修邊模等，不同的細(xì)化部分同時還可能擁有多個不同的對象子類，其可以構(gòu)成一個相對完整且統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)。汽車覆蓋件模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計往往攜帶有自我復(fù)制、多元基層的特征，因此能夠從其中一個設(shè)計結(jié)構(gòu)分解出不同的父類結(jié)構(gòu)，并完全繼承和發(fā)揚(yáng)父類特征。從上述概念可知汽車覆蓋件沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計所涉及的概念相對復(fù)雜和抽象，容易在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計中產(chǎn)生諸多的不利影響，可能直接影響到生產(chǎn)效率與質(zhì)量。

2.2模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法較為混亂

到目前為止，已知的汽車覆蓋件模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法已有很多，足夠形成一個相對充實(shí)和完整的專家數(shù)據(jù)庫。這也就意味著，在開展實(shí)體建模工作中，一旦提及對標(biāo)準(zhǔn)零件或組件的設(shè)計就會選用三維參數(shù)化建模方法，而若設(shè)計非標(biāo)準(zhǔn)的零件就無需以三維建模，而是直接選擇特征建模技術(shù)的方法即可。

2.3模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作較為抽象

設(shè)計工作很多是從先進(jìn)概念出發(fā)的。然而汽車模具結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，常常會忽略此環(huán)節(jié)，從而影響所需要處理的不同問題的效果，甚至在花費(fèi)時間與其他投入后還難以解決問題。如在汽車車身凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，完全可以對周圍其他部位的外觀和型面進(jìn)行淡化設(shè)計，著重強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)凹模的厚壁及圓角的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

2.4模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的細(xì)節(jié)較為隱蔽

在車身覆蓋件模具結(jié)構(gòu)設(shè)計中，常常會涵蓋多個層次，而不同層次之間的關(guān)聯(lián)又幾乎是相對獨(dú)立的，往往不能夠有效形成內(nèi)外信息的傳遞與共享，也就形成了設(shè)計的細(xì)節(jié)信息較為隱蔽的表現(xiàn)之一。細(xì)節(jié)信息隱蔽的過程，正是為了處理好其他對象所包含的可直接訪問的外部信息，并主動隱藏掉內(nèi)部的諸多信息，這樣可有效降低不同組件部分之間的依賴性和重復(fù)性影響，一旦這種依賴性形成就會在短時間內(nèi)出現(xiàn)一處小細(xì)節(jié)變化引發(fā)大范圍波動的情況。

3汽車覆蓋件沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題解決對策

3.1模具設(shè)計制造現(xiàn)狀及后期

工業(yè)模具研究在國內(nèi)的起步時間在20世紀(jì)80年代，隨著時間的推延，行業(yè)中的設(shè)計軟件不斷增多，除CAD之外，國內(nèi)誕生了功能強(qiáng)大性能穩(wěn)定的設(shè)計軟件，顯然這些軟件均體現(xiàn)我國在該領(lǐng)域中的較高水平。由于國內(nèi)汽車模具結(jié)構(gòu)設(shè)計起步晚，較之發(fā)達(dá)國家還無法真正在汽車模具設(shè)計方面開發(fā)CAD/CAE/CAM技術(shù)應(yīng)用，也就達(dá)不到設(shè)計與制造一體化的要求。后期在技術(shù)的不斷更新下，相信更多的跨學(xué)科技術(shù)能夠在汽車模具結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用，趨于一體化的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)將變得更加專業(yè)化、自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化與集成化。

3.2汽車模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要點(diǎn)

汽車模具往往在很大程度上決定著國內(nèi)汽車行業(yè)的發(fā)展水平。第一，專業(yè)設(shè)計研究和生產(chǎn)模具的企業(yè)沒有形成規(guī)模與專業(yè)性，眾多企業(yè)之間的交流甚少，導(dǎo)致技術(shù)的發(fā)展受限較多。不同汽車廠商的模具部門更傾向于關(guān)注本車型系列，而難以對所有車型的模具相關(guān)技能進(jìn)行全面了解和掌握。第二，從業(yè)人員應(yīng)用計算機(jī)的能力不強(qiáng)。即便不少企業(yè)引入了超級功能組的三維CAD/CAE/CAM軟件，企業(yè)相關(guān)崗位人員的專業(yè)有限難以完成三維化的結(jié)構(gòu)設(shè)計。第三，專業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計的成功經(jīng)驗(yàn)較少。因此為了提升國內(nèi)模具企業(yè)或行業(yè)的國際市場競爭力，十分有必要基于三維設(shè)計軟件來加強(qiáng)汽車模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究。

3.3模具加工裝配

汽車車身模具的備料與標(biāo)準(zhǔn)件或待鑄造的板件到場后，就需要重新解讀模具圖紙，選用恰當(dāng)?shù)募庸C(jī)械裝置完成模具的加工，在工序上講自然是先粗加工后精加工最后完成裝配研合。原則上模具加工的技術(shù)性要求高，要求一次到位，這樣可以降低后期的返工返修，也減少了不必要的修補(bǔ)修整工作。成型的模具要附有驗(yàn)證合格資料，同時在擺放陳列時應(yīng)全面安裝安全防護(hù)設(shè)施。

3.4 NC數(shù)模發(fā)布與模具的NC加工

模具鑄造結(jié)束后，模具開發(fā)企業(yè)可以根據(jù)發(fā)布的NC數(shù)據(jù)，借助數(shù)控技術(shù)開始模具的NC加工。在模具的NC加工過程中，需要關(guān)注鑄件是否存在缺陷，并于模具NC加工結(jié)束后，通過熱處理實(shí)現(xiàn)模具的硬度要求，實(shí)現(xiàn)模具鑄造的理想效果。

3.5模具調(diào)試與取樣階段

模具的NC加工完成后進(jìn)入鉗工調(diào)試階段。通過鉗工進(jìn)行上下模具及導(dǎo)向等方面的檢查，保證沖壓件的合格性，依據(jù)鉗工的調(diào)試情況，獲知模具的質(zhì)量與性能，從而獲得有效的模具樣本。

3.6模具量產(chǎn)的調(diào)試、驗(yàn)收階段

由于模具移動后會產(chǎn)生一定的誤差，故模具預(yù)驗(yàn)收合格后，其進(jìn)入量產(chǎn)的調(diào)試階段，即指將模具運(yùn)至量產(chǎn)地后，需要針對模具存在的誤差進(jìn)行全面調(diào)試，該調(diào)試周期根據(jù)模具類型的不同存在較大差異，調(diào)試的內(nèi)容主要為模具協(xié)調(diào)性、沖件精確度、生產(chǎn)可靠性等，當(dāng)調(diào)試整改合格后，便進(jìn)入生產(chǎn)階段，故模具量產(chǎn)的調(diào)試、驗(yàn)收合格后，模具開發(fā)過程便完結(jié)了。

4結(jié)語：

我國的汽車模具產(chǎn)能在世界上極具優(yōu)勢，但是由于國內(nèi)高端汽車模具企業(yè)技術(shù)提升緩慢、技術(shù)創(chuàng)新能力和模具新技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用能力不足等原因，致使國內(nèi)模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計能力還不能完全滿足國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)的配套需求，高端汽車模具仍然有很大一部分需要依賴于進(jìn)口。所以說國內(nèi)汽車模具產(chǎn)業(yè)需盡快補(bǔ)齊這一短板才能彌補(bǔ)我國汽車模具行業(yè)的一大缺憾。

參考文獻(xiàn)：

[1] 邱實(shí).汽車覆蓋件沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計研究[J].工程技術(shù)：文摘版，2016.

[2] 黃群.淺談汽車模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性[J].絲路視野，2017.