汽車車身沖壓工藝與模具關鍵技術研究綜述

黃群富

摘 要：在汽車制造技術中汽車車身沖壓形成技術是不可或缺的組成部分。毋庸置疑，汽車車身多數(shù)金屬件都是沖壓件，與汽車發(fā)動機相比之下，汽車車身更新速度相當快。這就說明汽車產(chǎn)品開發(fā)深受沖壓形成技術的影響，比如：產(chǎn)品質量以及制造周期等等。因此，研究分析汽車車身沖壓工藝與模具關鍵技術具有現(xiàn)實的意義?；诖?，本文以汽車車身沖壓工藝與模具為研究對象，選擇SUV車型作為例子，主要介紹了汽車車身沖壓工藝的內(nèi)容，而且提出了汽車車身模具設計關鍵技術，希望可以為有需要的人提供參考意見。

關鍵詞：汽車車身;沖壓工藝;模具;關鍵技術

沖壓工藝和模具技術是汽車車身沖壓成形技術的重點。沖壓工藝是否科學關乎到模具調(diào)試的難度大小。一般來說，在設計沖壓工藝時，必須要充分考慮避免零件在成形過程中存在諸多不足，比如：拉裂等等，而模具設計是結合預先制定的工藝方案設計的模具結構。因此，要想保證汽車車身質量可靠，必須要重視沖壓工藝與模具關鍵技術的應用。

一、汽車車身沖壓工藝的內(nèi)容介紹

本文選擇SUV車型作為例子，對車身沖壓工藝和模具關鍵技術的應用做出進一步深入的分析。

（一）沖壓方向

第一，汽車車身模具的生產(chǎn)，需要明確沖壓方向。根據(jù)此車型磨具的拉伸方向，不難發(fā)現(xiàn)，后背門的內(nèi)板處容易存在死區(qū)的問題。該問題容易導致在垂直的拉伸方向下，后背門的凸模不能在人們進入時正常進行凹模，從而造成內(nèi)部零部件出異常情況。為了可以將該問題及時解決，必須要對拉伸方向的角度進行適當?shù)母淖?，而且從以前的垂直方向想旋轉方向轉換，讓凸模在某種傾斜角度下可以正常進行凹模，防止在后背門內(nèi)板位置存在死區(qū)。為了可以科學的調(diào)整SUV車身沖壓方向，需要在Autofrome中增設零件模型。一般來說，可以借助該軟件對沖壓方向進行合理的設置，以提高SUV的車身沖壓。[1]但是這里必須要提到的是：對車身沖壓方向進行設置時，為了保證沖壓方向和壓力機模塊是相同的，因為在沖壓方向設置中很有可能存在負角的情況，所以必須在明確沖壓坐標系的基礎上，運用Z軸將沖壓方向的表軸清楚表示出來。

（二）沖壓工藝補充設計的重點

在科學設計沖壓方向的基礎上，必須要有效完成補充設計工作，進而保證在設定好的沖壓方向下所有零部件都可以正常進行。比如：將SUV的背模板生產(chǎn)完成后，生產(chǎn)人員必須要仔細檢查被末班的翻邊展開與有關標準要求是否相符或者檢查孔洞以及窗口設定是否合格。而翻邊展開主要是指依照SUV車身后背門內(nèi)板的有關生產(chǎn)要求進行上翻的部位，進而保證窗框不存在任何的凸起物，確保異形孔窗框是空孔，在檢查結束后按照兩邊的方向逐一展開。同時，在翻邊展開中，必須要保證其沖壓方向和展開方向相同。若內(nèi)板位置有很多空洞，必須要結合相應的輪廓形式，將空洞完全填充。

（三）修邊工藝

1.主要內(nèi)容

在拉伸成形過程中，通過有效運用修邊工藝，能夠讓補充的工件加工成共軸。一般來說，修邊工藝應用的效率直接關乎到工件的準確度，兩者之間有密切的聯(lián)系。一旦找到SUV車身是正常的，就能夠運用工件修邊線將零件外輪廓線畫出來。[2]比如：如果SUV車身出現(xiàn)翻邊的情況，應當根據(jù)翻邊張開的特點和方向等多方面因素，對修邊線處進行確認，這樣在很大程度上可以為接下來的修邊工序提供有利保障，進而確保車身要求和工件生產(chǎn)形狀是相同的。

2.要點

在大多數(shù)情況下，對SUV車身的修邊線進行處理時，必須要科學運用Autofrome軟件，而且在充分掌握附近修邊情況的基礎上，科學制作突破窗口以及異型孔。因為SUV后背門有相當大的面積，要想將修邊任務一次性完成，這是相當難的，所以不能同時處理修邊工藝和沖壓工藝。[3]并且必須要在明確修邊線的基礎上，正確制定修邊孔順序，科學處理修邊線。同時，對修邊線進行處理時，一旦修邊線之間角度偏大，就很有可能存在立切的情況，使得接下來的沖壓工作不能順利開展。為了可以將該問題立即解決，最好采用加大切口的方法，這樣可以將修邊線工序落實到位。

二、汽車車身模具設計關鍵技術

（一）修邊沖孔摸工藝的具體內(nèi)容

1.廢料刀

在SUV車身廢料刀實際設計過程中，必須要根據(jù)后背門的結構來設計，設計師可以運用UG軟件的有關功能對廢料刀進行科學的設計。只有充分掌握凹凸模與廢料刀之間的關系，才能夠保證廢料刀參數(shù)設計的科學性和合理性。一般來說，介紹這些模量關系時，往往都會采用固定的結構形式，也就是2-3-2。[4]其中，第一個“2”表示凸模入模量，“3”表示廢料刀和凹模之間的距離，第二個“2”表示凹模的入模量。此外，設計人員必須要掌握坯料收縮線的實際長度，適當?shù)募娱L收縮向，這樣就是廢料刀的長度，進而保證切斷廢料過程中不會出現(xiàn)問題。

2.上模鑲塊

在設計層面，上模鑲塊也可以充分運用UG軟件，在模具設計中最主要的和設計難度最大的部分是車身的凹模，所以為了保證上模鑲塊設計與有關要求相符，設計師必須要將以下幾點工作做好：第一，分塊線一直都與修邊線保持垂直的狀態(tài)，一旦兩者之間存在很大的偏差，需要將偏差值嚴格控制在小于90度。第二，若修邊線是直線，必須要將直線切點和修邊線的間距控制在5毫米左右。[5]第三，對凹模鑲塊的實際長度進行科學的控制，一般凹模長度不能超過300毫米，一旦凹模長度不符合有關標準要求，都會降低模具加工水平。因此，對于這種情況，最關鍵的明確凹模的具體形狀，若將直線作為凹模切口的形狀，必須要調(diào)整鑲塊長度，但是若凹模刃口形狀相對簡單，這時也要適當降低體積，這樣可以方便今后更換鑲塊。

（二）修邊沖孔膜設計要點

1.布置廢料刀

在廢料刀布置過程中，必須要根據(jù)車身沖壓工藝的設計特征，盡可能運用背靠背的布置方式，保證廢料刀結構是U型的，在最大限度上確保廢料刀在工作中沒有任何異常。

2.廢料下滑

通常，就后背門的內(nèi)板來講，其往往都有窗口廢料，通過正確使用廢料刀，有利于一次性清除所有的廢料。[6]然而在設計中不可避免存在廢料長度偏大以及體積偏大的情況，這樣就需要二次清除模具中的廢料，進而不利于提高車身模具運行效率。因此，對于這種情況，在修邊沖孔模具設計過程中，必須要對窗口處的廢料下滑情況進行妥善的處理。

結語：

總而言之，為了可以減少汽車新產(chǎn)品開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期，必須要科學運用汽車車身沖壓工藝與模具技術，這樣有利于增加汽車制造行業(yè)的市場競爭優(yōu)勢。盡管我國以及其他國家都在積極探索，已經(jīng)逐漸形成完全的設計制造體系，但是新技術的發(fā)展依舊可以推進汽車車身沖壓工藝以及模具技術的創(chuàng)新改革，進而確保汽車車身的美觀性和安全性，滿足不同消費者對汽車車身的需求，只有這樣才可以更好的促進我國汽車制造行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻：

[1]張浩.汽車車身沖壓工藝與模具關鍵技術探討[J].內(nèi)燃機與配件，2019（14）：146-147.

[2]李風冰，黃偉.淺談汽車車身沖壓模具開發(fā)同步工程的關鍵技術[J].中國設備工程，2018（12）：119-120.

[3]譚焓.汽車車身沖壓工藝與模具關鍵技術[J].現(xiàn)代制造技術與裝備，2017（05）：115-116.

[4]程國良. 汽車車身沖壓模具開發(fā)同步工程的關鍵技術研究及應用[D].湖南大學，2008.

[5]程國良，謝暉，楊大宇，鐘志華.汽車車身沖壓模具開發(fā)同步工程的關鍵技術研究[J].模具技術，2008（01）：5-9.

[6]鐘志華，黃文梅，楊沿平，楊旭靜.汽車車身沖壓工藝與模具關鍵技術研究[J].機械工程學報，2003（12）：44-50.