汽車沖壓模具數字化設計制造技術分析

饒仕亞

摘要：沖壓模具廣泛地應用于各個領域，包括汽車、電子以及日用五金等，在所有模具中其使用量最大。汽車沖壓模具是汽車產業的重要支撐，對于沖壓模具的設計與制造來說，其具有知識密集和技術密集的特點，目前很多沖壓模具均需要通過進口，我國在自發設計和制造方面還存在較多不足，還需要積極應用各項技術，在現有基礎上做出優化，以便于更大程度地來滿足市場發展需求。

關鍵詞：汽車;沖壓模具;數字化設計;制造技術

引言

數字化制造技術自產生至今，已經從技術上的“單點工具”走向了集工藝技術和項目管理于一身的全面解決方案。近幾年，隨著相關軟件的發展，數字化、虛擬化、可視化已經融入了模具設計制造的應用領域。零部件參數化設計、工藝規劃、數字化加工、模具實體的虛擬預裝配、人機交互控制工程分析等領域，在系統性數字化的支持下，實現了沖壓件設計與全模具開發設計制造團隊的數據和信息資源的實時共享，極大提高了協同設計開發的效率，促進了模具設計制造技術的發展。

1汽車沖壓模具設計方法

汽車沖壓模具設計的過程中，主要包括以下兩方面內容：也就是凹凸模具外形尺寸確定方法和沖壓間隔確定方法兩大點。首先，在凹凸模具外形尺寸方面，其尺寸規格應通過工作人員大量精準的數據計算嚴格得出。其一，凸模方面，其結構主要是根據其需要生產加工的汽車零件而決定的。并且，在對凸模制造時期，普遍利用鉚釘對其進行加固，或者利用部分熔點相對較低的金屬化合物加以固定。其二，凹模方面，其結構也來源于其所要生產加工的汽車零部件，在凹模制造完成以后，普遍將其直接夾裝在凸模上。因此，凹模的規格和尺寸與凸模具有密切聯系，需要通過精準嚴格的數學計算公式予以確定。在計算凹模規格和尺寸的基礎上，還應對構成模具的零部件進行嚴格計算，進而實現通過圖紙直接安裝沖壓模具的目的。

其次，在沖壓間隔方面，主要指的是汽車沖壓模具當中，凹凸模具刃口部位的規格和尺寸，此區域的規格與尺寸將直接對未來生產制造出來的汽車零部件造成影響，還會較大程度的對模具整體服役周期造成影響。所以，相關人員在對汽車沖壓模具進行設計的時候，就必須結合實際情況對間隔幅度加以合理設計。如參考汽車沖壓模具需要生產汽車模具的質量指標擇優選取最符合現實情況的沖壓價格，并且應制訂出符合實際情況的間隔范圍，進而在這個標準中找出最小合理間隔，并將其作為固定標準。此過程應注意，在模具未來服役中，將會產生一定程度的磨損，所以這個間隔也會隨著服役時間的增加而擴大。

2數字化沖壓模具設計制造優化分析

2.1提高加工效率

將數控技術應用到沖壓模具設計制造中，可以對傳統的制造工藝做更進一步的優化，消除單一模式的局限性，在保證加工質量的同時，提高加工效率。以數控技術為基礎的沖壓模具加工是三維數控加工，確保了模具實體與設計之間的一致性，并且針對各部分加工精度進行了詳細劃分，進而能夠精準地完成各環節控制，靈活調節加工工作量，提高模具加工的準確性，減少中間一些不必要的環節，保持較高的作業效率。并且對于刀具的使用，可以根據企業對模具不同部位的具體設計精度來選擇刀具種類，以便于更大程度地滿足設計要求，不僅可提高刀具使用效率，保證較高的精度，同時也可以降低相應成本。

2.2提升設計精度

傳統的沖壓模具設計，對于沖壓件排樣和沖裁力計算問題，很大程度上要依賴于設計人員的實踐經驗，如果中途出現什么問題，將會直接影響到最終加工質量，導致企業產生大量損失。在新型技術的支持下，沖壓模具的加工工藝在不斷更新，降低了模具設計制造的復雜度，使設計精度進一步提高，且模具結構設計合理性和科學性更高，保證得到高質量的沖壓模具。尤其是以計算機技術作為支持進行設計，實現各結構的參數化，降低了差錯率，確保實體與設計之間偏差不超出允許范圍。

2.3降低裝配損壞率

沖壓模具裝配方式包括修配法、互換法、分組法以及調整法，相互之間存在一定的差異，但是在模具加工中可以靈活應用。按照一定順序引進不同的裝配方式，能夠有效地提高模具加工精度以及降低裝配損壞率，提高模具加工綜合效率。目前我國沖壓裝配設計制造工藝在不斷更新，可進一步降低成本，獲得更大的經濟效益，為企業在市場中爭取更大的競爭優勢。

3數字化技術在沖壓模具設計制造中應用

汽車沖壓模具是汽車產業的重要支撐，利用先進的沖壓模具技術制造出來的汽車零部件性能更加穩定，成本也相對更低。因此，在汽車生產制造的過程中，應對自動化沖壓模具進行大規模應用。

3.1構建數字化管理體系

將數字化技術應用到沖壓模具設計制造的每個環節中，前提是需要建立數字化管理體系，以此來達到縮短設計周期、提高加工質量的最終目的。以完善的數字化管理體系為基礎，來對沖壓模具設計制造的流程做進一步的優化，做好相關數據信息的積累和存儲，并根據實際需求進行分析，作為模具設計加工的依據，促進加工工藝的優化，避免被其他企業模仿，成為企業沖壓模具設計制造的核心技術。

3.2模具設計制造管理

優質項目管理是提高沖壓模具設計制造效率的重要條件，但是因為涉及眾多部門與崗位，管理過程十分復雜，受到各項因素的干擾比較大，很難完全達到預期效果。傳統項目管理大多數是由專門的管理人員負責的，而數字化技術的應用，則可以進一步提高對各項數據信息的利用率，大幅度提升項目管理效率。以ERP/MES系統為例，可滿足訂單管理、計劃生產、物資跟蹤以及生產管理等一系列要求，并且通過系統平臺可對沖壓模具設計、制造和質量進行控制，實現沖壓模具設計與制造的一體化。以數字化管理平臺為支持，同時實現多個環節的實時監控，為高質量項目管理提供保障。

3.3模具設計數據管理

將數字化技術應用到沖壓模具設計制造中，有效提高了各項數據信息的利用率。建立起相應的數據庫和結構庫，實現模具的快速設計。例如PDM/CAPP的使用，可實現沖壓模具的數據庫與結構庫管理，在實際設計制造中可實現數據與文件關聯，對所有數據信息做統一搜集和保存。在調取信息時，工作人員可以根據計算機檢索沖壓模具的名稱、型號等確定，大大縮短了數據提取所花費的時間。另外，對模具設計制造做數據化管理，連接網絡后可實現數據庫和結構庫信息員的同步，確保做到設計與實體之間的一致性。

3.4模具設計經驗管理

數字化技術的應用，可實現每個設計以及制造環節的實時監控，并對產生的所有數據進行收集與存儲，然后上傳到統一的數字化平臺，為沖壓模具設計與制造工藝調整與項目管理提供依據。其中，對于所收集和保存的設計方案、制造工藝以及各項參數均可以為后續模具的設計制造提供參考，可以將數字化平臺看作一個巨大的數據資料庫，通過數據分析就可以了解企業沖壓模具生產理念以及設計與制造技術，為企業的繼續發展提供重要保障。

4結束語

基于汽車沖壓模具設計制造，對整個汽車行業來說是極為重要的，其設計水平、制造水平的高低對汽車質量將產生直接影響。沖壓模具設計與制造技術在數字化技術的支持下，實現數控制造，構建數字化系統，對模具設計制造的整個過程進行監控，并對所有數據進收集和分析，作為不斷優化的支持，滿足沖壓模具高精度和高準確性的設計制造。

參考文獻

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