關(guān)鍵詞：汽車(chē)模具 沖壓模具 信息發(fā)布：汽車(chē)模具廠

摘要：汽車(chē)覆蓋件模具是轎車(chē)生產(chǎn)的主要沖壓模具。東莞市長(zhǎng)東模具有限公司自主開(kāi)發(fā)、制造4米以內(nèi)汽車(chē)沖壓模具，多年來(lái)積累了豐富的汽車(chē)模具設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、及加工制造經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)以轎車(chē)覆蓋件汽車(chē)模具為例，從以下幾方面介紹其設(shè)計(jì)制造思路：

汽車(chē)沖壓模具設(shè)計(jì)原則

結(jié)合長(zhǎng)東公司多年的模具設(shè)計(jì)與制造經(jīng)驗(yàn)，轎車(chē)覆蓋件汽車(chē)模具設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下基本原則：

（1）結(jié)合零件的產(chǎn)品形狀及產(chǎn)品的檢測(cè)基準(zhǔn)，確定合理的沖壓方向，這很關(guān)鍵。轎車(chē)覆蓋件的沖壓方向設(shè)計(jì)是否合理，決定著能否拉伸出滿意的覆蓋件產(chǎn)品，而且直接影響到工藝補(bǔ)充部分多少和壓料面的形狀以及汽車(chē)模具硬度和使用壽命。

（2）模具的仿形壓料面形狀的確定必須有效。覆蓋件拉伸成形的壓料面形狀是保證拉伸過(guò)程中材料不破裂和順利成形的首要條件。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，應(yīng)使壓料面形成一定的傾斜角來(lái)降低拉伸深度，同時(shí)形成平壓料面來(lái)實(shí)現(xiàn)最佳壓料效果。還必須通過(guò)壓料圈和凸模形狀保持一定幾何關(guān)系，使材料在拉伸過(guò)程中始終處于緊張狀態(tài)能平穩(wěn)地緊貼凸模，不允許有多余的材料產(chǎn)生皺紋，且保持最佳壓料效果。為確保壓料面平滑光順使毛料向凹模型腔內(nèi)流動(dòng)，壓料面不得有局部鼓包、凹坑和下陷。如果壓料面是拉伸件本身的凸緣且其上有凸起和下陷時(shí)，應(yīng)增加整形工序。壓料面和沖壓方向的夾角大于90°時(shí)，會(huì)增加進(jìn)料阻力，因此是不可取的。

東莞市長(zhǎng)東模具有限公司專(zhuān)業(yè)從事沖壓模具設(shè)計(jì)、制造，開(kāi)發(fā)制造4米以內(nèi)的汽車(chē)模具及家電產(chǎn)品五金沖壓模具。

（3）沖壓工藝補(bǔ)充面的確定必須充分。工藝補(bǔ)充面既是實(shí)現(xiàn)拉伸的條件，又是增加變形程度和提高零件鋼度的必要補(bǔ)充。它將直接影響到拉伸成型以及后續(xù)的修邊、整形、翻邊等工序。

（4）汽車(chē)模具設(shè)計(jì)必須整體規(guī)劃。對(duì)于轎車(chē)覆蓋件深沖模具的設(shè)計(jì)必須結(jié)合日后工藝，合理進(jìn)行整體規(guī)劃，應(yīng)采用多次級(jí)進(jìn)模具的設(shè)計(jì)方案，在盡可能保證產(chǎn)品形變回彈量、表面質(zhì)量等前提下，減少級(jí)進(jìn)次數(shù)，以幫助企業(yè)減少模具制造成本、保養(yǎng)成本，提高生產(chǎn)節(jié)拍。

汽車(chē)模具設(shè)計(jì)關(guān)注點(diǎn)

轎車(chē)覆蓋件汽車(chē)模具設(shè)計(jì)還必須注意這幾個(gè)關(guān)注點(diǎn)：

（1）拉伸件的圓角和直線設(shè)計(jì)。拉伸件有圓角和直線部分時(shí)，在直線部分設(shè)置拉伸筋，使進(jìn)料速度得到平衡；如果在拉伸件直線部分的深度淺的部分設(shè)置了拉伸筋，那么深度深的直線部分就不必設(shè)置拉伸筋。

東莞市長(zhǎng)東模具有限公司專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)、制造沖壓模具，可設(shè)計(jì)、加工4米以內(nèi)的汽車(chē)模具及家電產(chǎn)品五金沖壓模具。

（2）汽車(chē)模具內(nèi)外圈設(shè)計(jì)。淺拉伸件的圓角和直線部分均應(yīng)設(shè)置拉伸筋，但圓角部分只可設(shè)置一條拉伸筋，而直線部分則可設(shè)置1-3條拉伸筋；如果有多條拉伸筋時(shí)，就應(yīng)是“外松內(nèi)緊”，即模具外圈拉伸筋“松”些，而模具內(nèi)圈拉伸筋“緊”些，這樣通過(guò)改變拉伸筋高度就能達(dá)到這個(gè)目的。

（3）拉伸筋輪廓應(yīng)呈凸凹曲線形狀。在凸曲線部分應(yīng)設(shè)置寬度拉伸筋。而在凹曲線部分可以不設(shè)置拉伸筋；拉伸筋或者拉伸檻應(yīng)盡量靠近拉伸筋模圓角，這樣可以增加材料利用率和減少模具外廓尺寸，但要考慮不要影響修邊模的強(qiáng)度。

制造步驟

轎車(chē)覆蓋件的汽車(chē)沖壓模具制造主要有以下幾個(gè)步驟：

（1）汽車(chē)模具概念設(shè)計(jì)。轎車(chē)車(chē)身是復(fù)雜的自由曲面集合體，覆蓋件概念設(shè)計(jì)一般是采用CAD三維造型軟件實(shí)現(xiàn)的，對(duì)所需分析數(shù)據(jù)及其關(guān)系進(jìn)行抽象和概括，并建立計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理后的基礎(chǔ)模型。概念設(shè)計(jì)也是對(duì)客觀實(shí)體的數(shù)據(jù)抽象，它反映了實(shí)體的具體屬性和實(shí)體之間的關(guān)系，從而將具體實(shí)體抽象到數(shù)據(jù)模型。因此，通過(guò)概念設(shè)計(jì)可以確定各覆蓋件實(shí)體及其屬性之間的關(guān)系。具體到轎車(chē)覆蓋件拉伸模具的設(shè)計(jì)，實(shí)體就是拉伸模具在設(shè)計(jì)過(guò)程中起決定性作用的對(duì)象，就是對(duì)實(shí)體從不同方面建立的數(shù)據(jù)模型。

（2）汽車(chē)模具實(shí)體設(shè)計(jì)。覆蓋件實(shí)體設(shè)計(jì)一般是采用CAE有限元分析仿真軟件實(shí)現(xiàn)的，應(yīng)用CAE技術(shù)必須注意這幾點(diǎn)：首先應(yīng)充分了解被加工覆蓋件的材料牌號(hào)、材料規(guī)格、材料延伸率和最大展開(kāi)面積等材料性能，并正確預(yù)測(cè)覆蓋件實(shí)體沖壓時(shí)可能產(chǎn)生的起皺、破裂、表面質(zhì)量、回彈等缺陷。其次應(yīng)充分考慮轎車(chē)覆蓋件沖壓模具實(shí)體設(shè)計(jì)時(shí)選用的材料屬性，如材料規(guī)格、材料牌號(hào)和材料強(qiáng)度等，并正確掌握沖壓模具和沖壓設(shè)備連接方式以及連接尺寸等要求。最后應(yīng)充分了解沖壓設(shè)備屬性，如沖壓設(shè)備型號(hào)、過(guò)載保護(hù)壓力、離合器壓力、氣墊頂出壓力、移動(dòng)工作壓力、壓機(jī)行程距離等。

（3）汽車(chē)模具符合性驗(yàn)證。模具符合性驗(yàn)證就是驗(yàn)證模具安裝尺寸、模具硬度、定位銷(xiāo)和定位塊位置、模腔尺寸等是否符合設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定要求，以及組裝后驗(yàn)證模具是否符合設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的裝配調(diào)正技術(shù)條件要求，也就是模具尚未安裝到使用設(shè)備的靜態(tài)驗(yàn)證。

（4）汽車(chē)模具適用性驗(yàn)證。模具適用性驗(yàn)證就是在模具滿足符合性驗(yàn)證后，將組裝好的模具安裝到規(guī)定設(shè)備，按規(guī)定產(chǎn)品來(lái)驗(yàn)證規(guī)定工藝參數(shù)、規(guī)定批量生產(chǎn)能力的動(dòng)態(tài)驗(yàn)證。適用性驗(yàn)證目的是驗(yàn)證該模具加工產(chǎn)品是否符合產(chǎn)品圖紙要求和產(chǎn)品裝配性能要求。因此，適用性驗(yàn)證結(jié)論應(yīng)得到主要用戶的確認(rèn)。

轎車(chē)覆蓋件的生產(chǎn)組織

現(xiàn)以轎車(chē)覆蓋件中比較復(fù)雜的主要零件車(chē)頂為例，介紹轎車(chē)車(chē)身覆蓋件的沖壓生產(chǎn)線組織。

汽車(chē)沖壓模具整理

由于轎車(chē)覆蓋件模具決不允許模具表面有不清潔和缺陷，這樣轎車(chē)覆蓋件模具整理是十分重要的，就必須考慮模具清洗和模具整修等整理要求的確定。

（1）覆蓋件模具清洗。當(dāng)轎車(chē)覆蓋件模具加工到規(guī)定批次時(shí)，必須消除模具表面的不清潔，避免影響覆蓋件表面質(zhì)量。模具表面清洗必須控制水壓和清洗液配方。

（2）覆蓋件模具表面質(zhì)量檢查。當(dāng)加工時(shí)，發(fā)現(xiàn)有毛刺、拉毛、滑痕跡、起皺、麻點(diǎn)等缺陷時(shí)，就必須立即對(duì)模具表面質(zhì)量進(jìn)行檢查，并用200目以上精細(xì)紗皮對(duì)模具表面進(jìn)行清理，模具清理必須使用專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)人員和對(duì)表面清理使用的紗皮目數(shù)嚴(yán)格控制，并對(duì)轎車(chē)覆蓋件模具清理的表面質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查。

（3）覆蓋件模具的周期鑒定。當(dāng)覆蓋件模具使用到一定批次時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)覆蓋件模具進(jìn)行周期鑒定，檢查重點(diǎn)是模具易損件的極限尺寸。如果易損件的極限尺寸已達(dá)到規(guī)定量時(shí)，就必須考慮易損件的更換，必須注意：模具易損件更換后應(yīng)對(duì)轎車(chē)覆蓋件模具進(jìn)行全尺寸驗(yàn)證。

轎車(chē)覆蓋件質(zhì)量控制

轎車(chē)沖壓覆蓋件的質(zhì)量控制就是針對(duì)不同覆蓋件產(chǎn)品質(zhì)量特性、按不同的測(cè)量方法、對(duì)不同轎車(chē)覆蓋件進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程。其質(zhì)量控制方法有以下幾種：

（1）轎車(chē)覆蓋件原材料質(zhì)量特性驗(yàn)證。轎車(chē)覆蓋件產(chǎn)品在成型過(guò)程中一般都要經(jīng)過(guò)多次拉伸，這樣對(duì)影響汽車(chē)沖壓件成形和拉伸的特殊項(xiàng)目就必須進(jìn)行驗(yàn)證。原材料符合性驗(yàn)證就是對(duì)所使用原材料進(jìn)行外形、尺寸、機(jī)械性能、化學(xué)成份等項(xiàng)目的驗(yàn)證，這些驗(yàn)證都是按照檢驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的規(guī)定項(xiàng)目、方法、頻次和材料標(biāo)準(zhǔn)判定準(zhǔn)則要求進(jìn)行。

（2）轎車(chē)覆蓋件產(chǎn)品尺寸驗(yàn)證。轎車(chē)四門(mén)兩蓋等產(chǎn)品的覆蓋件沖壓尺寸一般是用標(biāo)準(zhǔn)樣架來(lái)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，以確定這些覆蓋件產(chǎn)品尺寸是否符合規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)樣架是根據(jù)轎車(chē)四門(mén)兩蓋等覆蓋件產(chǎn)品的外形尺寸和裝配要求設(shè)計(jì)制造的，為確保轎車(chē)四門(mén)兩蓋等覆蓋件產(chǎn)品沖壓尺寸，對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)樣架的測(cè)量點(diǎn)要定期檢定，每天還要用標(biāo)準(zhǔn)樣件對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行校正，有關(guān)人員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣架尺寸的檢測(cè)結(jié)果、樣架測(cè)量點(diǎn)的檢定結(jié)果和樣架測(cè)量點(diǎn)的校正結(jié)果，按規(guī)定進(jìn)行記錄和分析尺寸穩(wěn)定性。

（3）轎車(chē)覆蓋件產(chǎn)品裝配位置尺寸驗(yàn)證。轎車(chē)四門(mén)兩蓋、左、右側(cè)圍和車(chē)身沖壓件裝配位置尺寸驗(yàn)證，一般是采用柔性檢具和懸臂三座標(biāo)測(cè)量?jī)x來(lái)檢測(cè)，并由三坐標(biāo)測(cè)試室來(lái)定期控制這些檢測(cè)儀器的穩(wěn)定性和分析這些檢測(cè)數(shù)據(jù)。這些覆蓋件產(chǎn)品外形復(fù)雜，制造和使用標(biāo)準(zhǔn)樣架難度較大，因此汽車(chē)企業(yè)一般都采用柔性檢具來(lái)檢測(cè)這些零件尺寸。目前國(guó)外轎車(chē)企業(yè)已廣泛采用激光測(cè)量?jī)x來(lái)對(duì)制造的車(chē)身進(jìn)行100%在線測(cè)量，在線測(cè)量系統(tǒng)是目前世界主流汽車(chē)制造廠商廣泛采用的測(cè)量系統(tǒng)，它通過(guò)安裝在機(jī)器人上的激光測(cè)頭和照相機(jī)對(duì)車(chē)身上的面、孔和槽進(jìn)行采樣和測(cè)量，具有比采用的三座標(biāo)測(cè)量抽檢車(chē)身質(zhì)量水平又有較大提高。在線測(cè)量系統(tǒng)具有測(cè)量時(shí)間短、100%測(cè)量、實(shí)時(shí)偏差檢測(cè)、實(shí)時(shí)報(bào)警等優(yōu)勢(shì)。通過(guò)在線測(cè)量系統(tǒng)和三座標(biāo)測(cè)量的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可以更好地掌握車(chē)身的尺寸狀態(tài)，為提高車(chē)身尺寸質(zhì)量提供幫助。必須注意：每批轎車(chē)覆蓋件的各類(lèi)總成檢測(cè)采集到數(shù)據(jù)應(yīng)是在相同生產(chǎn)工藝狀況下完成的，并保持每批轎車(chē)各類(lèi)覆蓋件總成的生產(chǎn)批號(hào)。經(jīng)檢驗(yàn)合格的覆蓋件各類(lèi)總成應(yīng)按批號(hào)建立發(fā)放記錄，以備追溯性檢查使用。凡在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)各類(lèi)總成的缺陷產(chǎn)品，必須按生產(chǎn)批號(hào)做好檢驗(yàn)記錄和匯總分析，同時(shí)由相關(guān)部門(mén)制訂糾正措施和進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)。

東莞市長(zhǎng)東模具有限公司是一家專(zhuān)業(yè)從事五金模具設(shè)計(jì)、制造，及五金沖壓加工為一體的綜合性企業(yè)。五金沖壓加工范圍從45噸到800噸，能獨(dú)立自主開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)制作4米以內(nèi)的汽車(chē)模具。