汽车冲压模具设计制造与维修的研究

汽车冲压模具设计制造与维修的研究

丁斌 张科

蒙城佳仕龙机械制造有限公司 安徽省蒙城县经济开发区梦蝶路与东四环交叉口

摘要：现代汽车在制造环节存有诸多问题，这些问题既会增加汽车制造成本，又会降低汽车自身的结构质量，不利于汽车制造业的持续发展。对此，可以将冲压模具应用在汽车设计制造环节，这样便可从根本上强化汽车的设计合理性与制造效率。为了深入研究冲压模具的应用，本文直接提出汽车冲压模具的设计标准，以及汽车冲压模具的设计制造要点，而后针对几种汽车冲压模具的常见故障，指明相应的维修策略。

关键词：汽车冲压模具；设计制造；维修策略

引言：从汽车制造或汽车生产的角度来看，冲压模具具有深远的现实意义，其质量对汽车成本和质量起着决定性的作用。因此，加大对汽车冲压模具技术的研究，不仅可以有效控制汽车生产的成本，而且可以提高汽车制造的质量。在科学技术飞速进步和发展的背景下，汽车制造业广泛采用了高科技手段，为汽车冲压技术的发展奠定了基础。基于这些技术的应用，我国的汽车冲压设计、制造和设计将取得巨大的进步。

一、汽车冲压模具的设计标准

在汽车冲压模具的整体设计中，相关人员一定要提前了解以下设计标准，这样才能保证冲压模具的合理性。（1）材料。近几年,我国在用于汽车车体冲压零件模具设计制造的合金选料上已经开始具有较大的技术优势,通常都用的是直接利用优质合金钢或者其他合金材料铸铁等。（2）质量。冲击模具的设计制造质量，直接关乎汽车的最终质量，所以在设计环节必须为质量予以保证，否则汽车很可能在出售后发生各种事故。（3）人性化。人性化也是使用专为汽车设计的冲压模具时要考虑的一个重要因素，特别注重定期的维护和日常的维护，使冲压模具的安全性、局部可靠性和更换性更强。对于更换标准频率高的关键部件，在产品设计生产过程中考虑制定更高的更换标准，这对外部供应和直接采购两端都极为有利。（4）精度。在对冲击模具进行设计制造时，精度可以决定后期汽车部件的装配契合度，如果模具精度无法保证，所有部件就无法正常装配。

二、汽车冲压模具的设计制造要点

1.挑选材料

在设计冲压模具之前，需要适当考虑生产条件和生产数量。模具材料的强度和硬度是否能满足使用寿命的要求，并在此基础上选择合适的模具材料。需要进行拉伸试验、硬度试验等试验来确定模具各部分的材料，并进行材料成分分析。另外，在模具设计图形中，有必要明确模具的材质，并在预验收阶段对模具的性能进行比较。而在验收阶段，有必要对模具表面要求较高的模具表面进行超声波检查，如拉拔模具，检查模具的微裂纹，确保模具材料符合质量要求，所生产的零件达到了批量大、冲孔次数多的生产目标。

2.设计构件

在冲裁模具的设计中，除了应用导板外，还必须使用导板来保证冲裁模和凹模间隙的均匀，以及冲裁零件的尺寸精度。此外,对于冲压零件,除了保证零件的精度,也需要特别注意冲孔废料排放的问题,如果模具落料孔壁太厚,容易产生垃圾堆积现象,如果太薄,容易降低零件的强度,甚至冲孔模具出现开裂问题，大大缩短了模具的使用寿命。因此，在具体的设计和加工过程中一定要采用分级冲孔的方式，还要通过固定板进行固定，使模具的冲孔结构变得更加稳定。另外，做好模具定位，可以有效提高冲孔落料工艺零件的尺寸精度。

3.设计结构

在翻边模具的设计中,翻边模应该根据不同的翻边的方向分成两种类型,即水平和垂直,以设计合理的翻边结构，促使冲压模具的翻边更加灵活，这是一个比较重要的部分覆盖部分的设计和分析。为了避免零件变形，在设计时要考虑被压零件的顶出装置，便于翻边工序后零件的拆卸。另外，在汽车冲压模具的设计过程中，仿真是一种常见的前加工分析技术，设计者应做好零件的制造前成形性分析，而成形困难且容易产生潜在质量问题的零件的局部表面优化或合理设计拉延筋的形状和尺寸。

三、汽车冲压模具的维修策略

1.崩刃维修策略

崩刃断裂现象在冲压模具维修使用处理过程中也是非常常见的,是用于冲压加工模具的一个重要维修处理重点。引发的不良原因可能有很多种,无论引发是哪一种原因都会对加工模具的产品质量性能产生不良影响。可根据第二叶片倒塌损伤情况的不同进行人工处理。当叶片崩溃的损伤程度很小,有必要直接使用人工研磨机进行手动研磨和强化治疗的处理层叶片崩溃,然后手动焊接修复它防止第二叶片崩溃的发生。在进行模具焊接时，也要选择适合其他模具焊接材料的模具焊条，一般是用堆焊棒直接进行模具焊接。

2.毛刺维修策略

如今在对汽车冲压模具进行生产制造时，由于修理冲压模具的边缘部位时，刃口之间的间隙距离过大时，或在冲压模具设计过程存在冲孔状况时，很容易出现加工模具边缘毛刺过大等各种异常现象。角裁切工艺已成为由于落料边裁切角冲床保持高度和调整坡口的一种常用的冲床方式，在其它各种落料冲裁边裁切工艺中，由于落料边角已成为切边，模具高度保持不变，自动调整切边的斜角由冲头来实现，这是一种常用的方法。间隙小时,要分别依据各个类型模具间隙的大小宽度及其大小等因素来对其进行一些相应的调整,以尽量保证各个模具内部间隙的合理。对于先进行修边操作的冲压模具而言，可以针对落料间隙进行适当缩小，对于后进行修边操作的冲压模具而言，则可以针对落料间隙进行适当放大，并将其放置在凸模之中进行维修，从而可以有效保证修边落料模及零件的最大修边落料尺寸，在每次改边修理前后不变。

3.翻边维修策略

由于汽车冲压模具一般都是由金属材料进行制造，所以在这类模具经过加工弄制造后，冲压模具很可能出现翻边状况，尤其是在冲压模具出现变形或旋转时，翻边状况的出现几率更大。此外，当冲压模具处于受力不足的特殊情况下，如果冲压模具在整个制造过程，表层并没有形成凹凸不平的状况，冲压模具的内部依然有可能存在一定间隙，这时所用材料如果不当，很可能直接导致冲击模具出现翻边状况。如果这种特殊情况已经开始发生，就有必要增加对塑料保护盒和压机的再次保养。考虑整个气垫弹簧板的局部表面积只有一个气垫弹簧局部受力，可以优先考虑在其中添加一个气垫弹簧进行维修；如果冲压模具制造过程的局部压力没有达到预期标准，那么就不需要重新添加气垫弹簧，对此，可以针对局部压力较大的位置添加气垫弹簧，这样便可对气垫加压物料进行解决，增大气垫的局部压力后，如果发现气垫压板的某些部位局部变形，也有一些凹陷，可以及时准确的识别出可能出现的这些问题。检查整个气垫压板的局部表面是否有凹陷或部分变形，并对整个气垫压板的局部部位进行无缝加工焊接修复。

结束语：综上所述，在我国汽车行业中,冲压汽车模具一直占据着较为重要的市场位置,虽然近几年经过持续研究，我国在冲压模具的设计制造商获得一定成果，不过还仍然存在着较多的技术问题,在对其产品进行模具设计的过程时，对冲压模具的结构设计不够合理，或制造过程过于随意等，对此,相关模具从业人员认为应该积极进行探索,切实推动我国冲压汽车行业科学、健康的发展。

参考文献：

[1] 付林. 计算机技术在汽车冲压模具设计与制造中的应用研究[J]. 时代汽车, 2020,329(05):83-84.

[2] 王高翔. 汽车冲压模具数字化设计制造技术的研究[J]. 锻压装备与制造技术, 2020,329(05):100-102.

[3] 韦荣发, 张莹, 蒙世瑛. 汽车覆盖件冲压模具斜楔导板的改进与试验研究[J]. 机械设计与制造, 2019, 000(009):130-132.

[4] 罗玉燕, 邓四方. 汽车防撞横梁冲压工艺研究及模具设计探讨[J]. 信息周刊, 2019, 000(010):1-1.