關于汽車覆蓋件模具鍛件鑲塊分塊的研究

趙寒 危淼

摘 要：汽車覆蓋件模具是汽車制造環節中重要的一種裝備，但與一些國外的汽車廠商相比，我們的設計水平、加工手段等都還存在一定的差距，我們的汽車覆蓋件模具在滿足同等使用條件下，我們總成本卻高于對手。因此，降低模具成本是我們提高市場競爭力最有效最直接的措施。通過對覆蓋件模具鍛件鑲塊分塊的研究，模具在材料利用率、加工效率、維修方面都有很大的提高，從而降低汽車覆蓋件模具的成本。

關鍵詞：汽車覆蓋件模具;鍛件鑲塊;分塊

隨著人民生活水平的提高，汽車消費已經呈現大眾化趨勢，我國的汽車工業也在這十年間發生了巨大的變化，汽車工業的發展為汽車覆蓋件模具的發展帶來巨大的市場機遇。但我國的汽車覆蓋件模具與德國、美國、日本等這樣的汽車工業強國相比，還有一定的差距。因此我國的汽車模具仍有相當大的市場空間。其中，汽車覆蓋件模具是整個汽車模具的重要組成部分。汽車覆蓋件模具在汽車工業中的重要位置，其成本的高低會直接影響汽車的定價，價格的高低決定了市場競爭力。因此，降低模具成本，對于模具和汽車制造企業來說都至關重要，通過對汽車覆蓋件模具鍛件鑲塊分塊的研究，發現分塊對于降低模具制造成本是一個不錯的方法。

1 減少浪費、提高材料的利用率

在我國汽車生產量大，自然要求汽車覆蓋件模具使用年限長且耐用。這就要求模具材料強度高、耐磨性好，滿足此要求的材料一般是鍛件且價格都比較貴。其次，汽車零件一般都比較大，像汽車的頂蓋、側圍，這樣的零件都在2米以上，其模具自然也不會小，材料的需求量也就隨之加大，因此在設計中在不影響使用的前提下減少材料的使用，必然會降低覆蓋件模具的制造成本。以下是鍛件鑲塊分塊前后的對比：

上圖為汽車覆蓋件模具中的落料凹模，它屬于模具工作零件的核心部件，因此材料都是選用優質的模具鋼。其外形尺寸為：820mmX400mmX47mm。如果按照圖1所示的不分塊設計，凹模的鍛件毛坯尺寸就是圖1外形輪廓的尺寸（毛坯按精料算），中間部分全部浪費，利用UG軟件，對中間部分稱重，重量為52KG。對比圖1和圖2，圖2的分塊設計，在圖2的右下角也節省了18KG。通過對比，圖2的設計明顯優于圖1，減少了浪費，大大的提高了材料的利用率。

2 減少加工工時、提高加工效率

模具零件的加工，在整個的模具生產成本中也占有一定的比重。上文中已經說到，由汽車產品屬性決定，汽車覆蓋件模具零件一般都比較大，因此，在加工這類模具零件時都是在大型的加工中心上進行，按照目前市場行情，綜合加工費用按200/小時計算。如圖1，如果不分塊，中間部分都必須在加工中心上銑掉，這部分加工按4小時工時計算，加工費就是800元。分塊后，加工量大大減少，如圖3，剖面線區域為鑲塊加工的去除部分。通過對比，鑲塊分塊后，加工量大大減少，且尺寸變小，可以在小型的數控銑床上進行加工，進一步節約了加工成本，從而降低模具制造成本。

3 便于拆卸、安裝、維修，降低安裝、維修難度及維修成本

汽車覆蓋件沖壓現在都實現了半自動化或者自動化生產，而模具在持續滿負荷工作的情況下，模具損壞更是時有發生，其中一套模具的損壞都會讓生產線停止工作，因此維修快速、方便就會顯得十分重要。鑲塊分塊后，模具零件尺寸變小，設計要求鑲塊尺寸保持在300mm以內，保證每個鑲塊的重量在15kg以內，方便工人安裝、拆卸、維修。如果不分塊，凹模零件的尺寸太大，圖1凹模的重量達到68kg，這樣不僅不利于搬運，同時凹模損壞以后，在無法修復的情況下就需要整體更換，維修成本大，而且維修周期長。分塊后我們只需要將損壞的某一個鑲塊進行更換。對于沖壓件需求量大的模具我們還可以將工作鑲塊備份一份，損壞以后能實現快速拆卸、安裝，從而保證生產線持續運行。鑲塊的分塊不僅方便了工人操作，同時提高下游廠商的生產效率，間接的提高了模具廠商在行業的競爭力。

4 方便模具零件淬火，減小淬火變形，提高模具精度

凹模加工精度要求較高，這類零件在使用前都需要淬火，如果凹模按照圖1所示的不分塊設計，不僅凹模尺寸太大，而且厚薄不均，如圖1右下角部分明顯寬于其它部位。不僅不利于淬火，而且在淬火中還會發生嚴重變形。鑲塊分塊后，上述涉及的問題都會得到很好的改善，從而提高了模具精度。

5 總結

通過對鍛件鑲塊分塊的研究，鑲塊分塊可以提高模具材料的利用率，減少加工工時、提高加工效率，便于模具零件的拆卸、維修、安裝，方便模具零件淬火，減小淬火變形，提高模具精度，從而降低模具制造成本。隨著現代經濟的快速增長，智能制造的加快，對傳統制造沖擊進一步加大，尤其是像高能耗、高投入的一些企業，面臨的風險更大。因此降低成本是這些企業想要在市場經濟中提高競爭力的共同目標。

參考文獻：

[1]向小漢，陳文勇.汽車覆蓋件模具設計[M].北京：機械工業出版社，2013.

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