探討汽車(chē)車(chē)身沖壓金屬模具設(shè)計(jì)、制造及采購(gòu)問(wèn)題

李亞領(lǐng)

摘 要：近年來(lái)， 各個(gè)汽車(chē)行業(yè)也都取得了空前的快速發(fā)展，尤其特別是隨著汽車(chē)電子工業(yè)的快速進(jìn)步發(fā)展，使得了人們的日常出行更加方便快捷。汽車(chē)行業(yè)對(duì)車(chē)用金屬模具的質(zhì)量需求也在不斷增加，并且對(duì)金屬模具質(zhì)量的提高要求也越來(lái)越高。這給我國(guó)汽車(chē)配件行業(yè)發(fā)展帶來(lái)了巨大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展市場(chǎng)機(jī)會(huì)。當(dāng)然，它也可能面臨重大技術(shù)挑戰(zhàn)。本文主要介紹分析各種汽車(chē)氣動(dòng)沖壓控制工具的基本設(shè)計(jì)，制造和日常維護(hù)。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)車(chē)身 沖壓金屬模具 設(shè)計(jì)制造 采購(gòu)

1 汽車(chē)沖壓金屬模具概述

汽車(chē)的冷沖壓零件工具機(jī)械是用于現(xiàn)代我國(guó)汽車(chē)制造工業(yè)中必不可少的一種加工機(jī)械技術(shù)，通常定義是泛指在汽車(chē)?yán)錄_壓零件加工中主要用于將各種材料快速轉(zhuǎn)化而成為其他汽車(chē)零件的一種加工機(jī)械設(shè)備。通過(guò)各種沖壓金屬模具加工制成的新型車(chē)身復(fù)合面板產(chǎn)品具有車(chē)身重量輕，強(qiáng)度高，硬度高和生產(chǎn)成本低的四大優(yōu)點(diǎn)，并且同時(shí)可以在各種汽車(chē)制造工業(yè)中進(jìn)行批量生產(chǎn)和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。當(dāng)前，沖壓控制工具的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造開(kāi)發(fā)專(zhuān)注于各種覆蓋沖壓工具和多功能精細(xì)化的沖壓控制工具的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和制造開(kāi)發(fā)。隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和現(xiàn)代信息電子技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)的廣泛使用已經(jīng)可以有效實(shí)現(xiàn)各類(lèi)汽車(chē)自動(dòng)打孔控制工具的工業(yè)智能化，集成化產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造，這對(duì)汽車(chē)打孔控制工具的未來(lái)發(fā)展應(yīng)用具有重要指導(dǎo)意義。

2 汽車(chē)沖壓工具的設(shè)計(jì)與制造

金屬模具制造商在不同地區(qū)有所不同。對(duì)我國(guó)各汽車(chē)廠(chǎng)金屬模具的引進(jìn)和使用情況進(jìn)行綜合分析如下：

2.1 價(jià)格

日本金屬模具的價(jià)格最高，而臺(tái)灣金屬模具約為日本金屬模具價(jià)格的2/3。國(guó)內(nèi)金屬模具價(jià)格約為臺(tái)灣金屬模具價(jià)格的2/3。以汽車(chē)工廠(chǎng)的車(chē)身金屬模具價(jià)格為例，我們可以看到不同類(lèi)型的形狀和物有所值。同一套用于車(chē)身面板的A級(jí)金屬模具：從日本進(jìn)口的價(jià)格約為15萬(wàn)美元/套;從臺(tái)灣進(jìn)口的價(jià)格約為每套100，000美元。國(guó)內(nèi)制造價(jià)格約為70，000美元/套。

2.2 質(zhì)量

日本的金屬模具質(zhì)量通常要好于臺(tái)灣，泰國(guó)和中國(guó)大陸。通常情況下，日本金屬模具的維修量約為其他地區(qū)的5-1/10/10。因此，各個(gè)國(guó)家的汽車(chē)制造商都可以使用日本產(chǎn)品。購(gòu)買(mǎi)金屬模具時(shí)，金屬模具或日本金屬模具制造的質(zhì)量和精度可作為選擇的參考。

2.3 工藝

與歐洲和美國(guó)的金屬模具制造商相比，日本的金屬模具制造商更加注重工藝的合理性，他們通常根據(jù)金屬模具的使用，維護(hù)和沖壓質(zhì)量來(lái)考慮金屬模具設(shè)計(jì)。通常，設(shè)計(jì)不僅要考慮零件本身的形狀要求，還要考慮工藝的合理性。臺(tái)灣金屬金屬模具廠(chǎng)的隨意性更高，因此金屬模具的安全性和便利性會(huì)有所降低。

2.4 人性化與普遍化

日式造型設(shè)計(jì)更加注重人體工程學(xué)，并考慮到更多的人為因素。更加關(guān)注工具維護(hù)的便利性和金屬模具的部分互換性。另外，零件的標(biāo)準(zhǔn)化水平極高，供應(yīng)渠道良好，維護(hù)方便。臺(tái)灣和泰國(guó)的金屬模具在這方面沒(méi)有考慮。在這方面，形狀在中國(guó)大陸受到的關(guān)注較少，而它們更關(guān)注制造過(guò)程的簡(jiǎn)便性。此外，家用金屬模具組件的標(biāo)準(zhǔn)化程度相對(duì)較低，因此金屬模具維護(hù)要比進(jìn)口金屬模具困難得多。

2.5 成型材料

目前，國(guó)產(chǎn)汽車(chē)電動(dòng)金屬模具的制造材料工藝選擇明顯地要優(yōu)于國(guó)外。通常，使用的是合金鋼，合金鋁和鑄鐵等。本地沖壓材料一般是指8cr12m0v（主要用于圖形繪圖沖壓工具），9ci（主要用于圖形沖壓繪圖工具）和其他本地材料。隨著中國(guó)項(xiàng)目加入世界貿(mào)易組織，許多高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的大型金屬模具鋼從國(guó)外大量原裝進(jìn)口，并且在目前我國(guó)的大型金屬模具鋼材加工制造行業(yè)中可以使用的金屬模具鋼材材料種類(lèi)越來(lái)越多。一些小型汽車(chē)制造工廠(chǎng)也會(huì)使用較硬金屬材料工具來(lái)進(jìn)行繪制和制作成形汽車(chē)工件。然而，由于家用毛坯金屬模具對(duì)于毛坯的手工鑄造和毛坯熱處理工藝質(zhì)量差，實(shí)際使用性能一般并不比日本家用金屬模具好，并且金屬模具使用壽命通常比人們預(yù)期的長(zhǎng)度要短。

2.6 精度

用日本金屬模具制造的零件的精度很高，并且組裝好的車(chē)輛的零件之間的間隔更好。鑄坯的表面精度明顯優(yōu)于國(guó)產(chǎn)金屬模具。一般來(lái)說(shuō)，在中國(guó)制造的金屬模具毛坯的表面粗糙而沉重，預(yù)留給鑄件的加工余量較大。在日本，鑄坯的加工余量少于10英寸，而臺(tái)灣則稍大。另外，國(guó)產(chǎn)金屬模具的切削刃部分的精度和耐磨性差。

2.7 金屬模具設(shè)計(jì)與制造要求

一般金屬模具制造的使用壽命至少為60萬(wàn)至80萬(wàn)次。在金屬模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了要滿(mǎn)足產(chǎn)品零件圖的工藝要求外，考慮金屬模具可以適應(yīng)的生產(chǎn)條件也很重要：操作方法，零件的運(yùn)輸方向和流動(dòng);車(chē)站設(shè)備的存放;金屬模具的安裝和吊裝;廢物處理;供應(yīng)動(dòng)能等因素。對(duì)鑄模本身的要求更高，例如鑄坯，鑄模主要工作部件的材料和熱處理，鑄模的導(dǎo)向，鑄模的結(jié)構(gòu)，傾斜楔塊機(jī)構(gòu)，鑲件的結(jié)構(gòu)，零件的提起和拆卸，零件的位置等。所有方面不僅需要精度，而且還要求良好的安全性，可操作性，可維護(hù)性和工藝水平。

3 汽車(chē)沖孔工具的保養(yǎng)和維修

由于汽車(chē)沖壓工具的惡劣工作環(huán)境，使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)磨損甚至損壞工作部件，緊固件和滑動(dòng)位置。同時(shí)，由于金屬模具設(shè)計(jì)制造工藝復(fù)雜，精度高，周期長(zhǎng)，成本高等因素，應(yīng)及時(shí)解決使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，以確保精度和使用壽命。盡管汽車(chē)模切工具的維護(hù)和修理非常復(fù)雜，但常見(jiàn)的錯(cuò)誤和修理方法主要包括以下7種情況：①翻邊整形制件變形。在翻邊和成型時(shí)，經(jīng)常發(fā)生零件變形，特別是表面零件的變形，這對(duì)零件的質(zhì)量影響更大。通常的解決方案是增加按壓力。如果是彈簧壓縮材料，則可以使用彈簧。方法：如果您在增加加料壓力后仍然發(fā)現(xiàn)存在明顯局部壓痕變形，則認(rèn)為有必要仔細(xì)找出具體存在問(wèn)題，并仔細(xì)檢查強(qiáng)力壓料機(jī)的表面內(nèi)部是否出現(xiàn)有明顯局部變形壓痕。此時(shí)，可以考慮使用高壓焊接法或沖壓作為材料的焊接方法。然后開(kāi)始探索它并與不同形狀的底部進(jìn)行匹配。②刀刃發(fā)生斷刀。刀口上的崩刃耐磨是所用機(jī)械金屬模具最常見(jiàn)的耐磨問(wèn)題之一。 如果現(xiàn)在刀口的一個(gè)缺口很小，則通常我們應(yīng)及時(shí)使用刀口砂輪機(jī)進(jìn)行削尖這個(gè)缺口，并且還應(yīng)及時(shí)使用適當(dāng)?shù)牡犊诤笚l工具進(jìn)行刀口焊接，以便于確保刀口焊縫牢固且不易發(fā)生倒退。③拉毛。刀刃的硬度崩裂和粗糙度變化主要還是發(fā)生在刮刀拉拔，成型和刮刀翻邊等操作過(guò)程中。必須在每個(gè)金屬模具上精心找到合適的凸邊凹口圓角位置，用黑色油石輕輕進(jìn)行按壓，注意凹邊圓角的均勻大小，然后用黑色細(xì)砂紙進(jìn)行打磨。④修邊和沖孔帶料。修邊或卸料打孔時(shí)，形狀的修邊材料發(fā)生擠壓或自動(dòng)卸料打孔裝置異常，導(dǎo)致人工修邊和卸料打孔。此時(shí)，還用者應(yīng)根據(jù)各種零件的安裝位置準(zhǔn)確找到合適的組裝零件及其形狀。如果發(fā)現(xiàn)裝卸板異常，請(qǐng)重新修理下裝卸蓋板。如果壓模和卸模不是問(wèn)題，則可以檢查模塊是否有毛羽。⑤廢料切不斷。由于生產(chǎn)操作技術(shù)人員在日常生產(chǎn)操作過(guò)程中沒(méi)有及時(shí)徹底清理多余廢料，廢料大量積累增多起來(lái)，最終造成廢刀在上料和切刀座的巨大壓力下切割破碎，造成連續(xù)的多次廢料用刀切割破碎現(xiàn)象。修復(fù)皮的方法通常類(lèi)似于削皮修邊和剪刀削皮。⑥存在毛刺。間隙毛刺由于孔和金屬模具打孔邊緣之間的沒(méi)有間隙，修整，打孔和金屬模具打孔時(shí)的間隙毛刺長(zhǎng)度可能太大。當(dāng)沖壓間隙大時(shí)，在沖壓修整和移動(dòng)沖壓中可以使用在修和沖壓修整過(guò)程中使用固定凹模而不移動(dòng)固定凸模的一種方法和固定凸模而不改變移動(dòng)凹模的兩種方法。如果金屬模具間隙很小，則將其大小調(diào)整的值為整個(gè)金屬模具內(nèi)部間隙的平均大小，以便于確保金屬模具有一個(gè)足夠的金屬模具間隙。對(duì)于零件修整和成型金屬模具，將較小間隙零件插入凹模，對(duì)于成型金屬模具，應(yīng)考慮使用修整金屬模具插入放大器的方法以便于確保修整零件的放大尺寸在每次維修前后一直保持不變。⑦沖孔廢料堵塞。由于處理廢料進(jìn)出通道不平整，廢料進(jìn)入通道打孔具有倒斜的錐度，并且未及時(shí)排除清理出的廢料，因此嚴(yán)重堵塞了通道打孔后的廢料。必須注意確保管道a側(cè)和兩端b側(cè)都光滑且必須具有相同的管道直徑，以有效防止固體廢物被管道堵塞。

4 結(jié)論

總體而言，沖孔工具在汽車(chē)工業(yè)中占有更重要的位置，與金屬模具設(shè)計(jì)，生產(chǎn)和維護(hù)密切相關(guān)。我國(guó)在汽車(chē)沖壓金屬模具的制造和加工方面取得了一定的成果，但仍然存在許多問(wèn)題。設(shè)計(jì)時(shí)，他們過(guò)多地關(guān)注形狀本身，形狀具有很強(qiáng)的任意性和合理的生產(chǎn)技術(shù)。由于性別和標(biāo)準(zhǔn)化程度較低，因此極難維護(hù)。有關(guān)從業(yè)人員應(yīng)積極研究并建立符合我國(guó)國(guó)情的科學(xué)合理的沖壓工具設(shè)計(jì)制造體系，以促進(jìn)我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的科學(xué)快速發(fā)展。

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