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(chǎn)業(yè)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(fā)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(xiàn)有基礎上做出優(yōu)化，以便于更大程度地來滿足市場發(fā)展需求。

關鍵詞：汽車;沖壓模具;數(shù)字化設計;制造技術

引言

數(shù)字化制造技術自產(chǎn)生至今，已經(jīng)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(fā)展，數(shù)字化、虛擬化、可視化已經(jīng)融入了模具設計制造的應用領域。零部件參數(shù)化設計、工藝規(guī)劃、數(shù)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(tǒng)性數(shù)字化的支持下，實現(xiàn)了沖壓件設計與全模具開發(fā)設計制造團隊的數(shù)據(jù)和信息資源的實時共享，極大提高了協(xié)同設計開發(fā)的效率，促進了模具設計制造技術的發(fā)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(nèi)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(guī)格應通過工作人員大量精準的數(shù)據(jù)計算嚴格得出。其一，凸模方面，其結構主要是根據(jù)其需要生產(chǎn)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(chǎn)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(guī)格和尺寸與凸模具有密切聯(lián)系，需要通過精準嚴格的數(shù)學計算公式予以確定。在計算凹模規(guī)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(xiàn)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(guī)格和尺寸，此區(qū)域的規(guī)格與尺寸將直接對未來生產(chǎn)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(chǎn)汽車模具的質(zhì)量指標擇優(yōu)選取最符合現(xiàn)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(chǎn)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(shù)字化沖壓模具設計制造優(yōu)化分析

2.1提高加工效率

將數(shù)控技術應用到?jīng)_壓模具設計制造中，可以對傳統(tǒng)的制造工藝做更進一步的優(yōu)化，消除單一模式的局限性，在保證加工質(zhì)量的同時，提高加工效率。以數(shù)控技術為基礎的沖壓模具加工是三維數(shù)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(huán)節(jié)控制，靈活調(diào)節(jié)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(huán)節(jié)，保持較高的作業(yè)效率。并且對于刀具的使用，可以根據(jù)企業(yè)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(tǒng)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(jīng)驗，如果中途出現(xiàn)什么問題，將會直接影響到最終加工質(zhì)量，導致企業(yè)產(chǎn)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(zhì)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(xiàn)各結構的參數(shù)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(diào)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(jīng)濟效益，為企業(yè)在市場中爭取更大的競爭優(yōu)勢。

3數(shù)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(chǎn)業(yè)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(wěn)定，成本也相對更低。因此，在汽車生產(chǎn)制造的過程中，應對自動化沖壓模具進行大規(guī)模應用。

3.1構建數(shù)字化管理體系

將數(shù)字化技術應用到?jīng)_壓模具設計制造的每個環(huán)節(jié)中，前提是需要建立數(shù)字化管理體系，以此來達到縮短設計周期、提高加工質(zhì)量的最終目的。以完善的數(shù)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(yōu)化，做好相關數(shù)據(jù)信息的積累和存儲，并根據(jù)實際需求進行分析，作為模具設計加工的依據(jù)，促進加工工藝的優(yōu)化，避免被其他企業(yè)模仿，成為企業(yè)沖壓模具設計制造的核心技術。

3.2模具設計制造管理

優(yōu)質(zhì)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(tǒng)項目管理大多數(shù)是由專門的管理人員負責的，而數(shù)字化技術的應用，則可以進一步提高對各項數(shù)據(jù)信息的利用率，大幅度提升項目管理效率。以ERP/MES系統(tǒng)為例，可滿足訂單管理、計劃生產(chǎn)、物資跟蹤以及生產(chǎn)管理等一系列要求，并且通過系統(tǒng)平臺可對沖壓模具設計、制造和質(zhì)量進行控制，實現(xiàn)沖壓模具設計與制造的一體化。以數(shù)字化管理平臺為支持，同時實現(xiàn)多個環(huán)節(jié)的實時監(jiān)控，為高質(zhì)量項目管理提供保障。

3.3模具設計數(shù)據(jù)管理

將數(shù)字化技術應用到?jīng)_壓模具設計制造中，有效提高了各項數(shù)據(jù)信息的利用率。建立起相應的數(shù)據(jù)庫和結構庫，實現(xiàn)模具的快速設計。例如PDM/CAPP的使用，可實現(xiàn)沖壓模具的數(shù)據(jù)庫與結構庫管理，在實際設計制造中可實現(xiàn)數(shù)據(jù)與文件關聯(lián)，對所有數(shù)據(jù)信息做統(tǒng)一搜集和保存。在調(diào)取信息時，工作人員可以根據(jù)計算機檢索沖壓模具的名稱、型號等確定，大大縮短了數(shù)據(jù)提取所花費的時間。另外，對模具設計制造做數(shù)據(jù)化管理，連接網(wǎng)絡后可實現(xiàn)數(shù)據(jù)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(jīng)驗管理

數(shù)字化技術的應用，可實現(xiàn)每個設計以及制造環(huán)節(jié)的實時監(jiān)控，并對產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)進行收集與存儲，然后上傳到統(tǒng)一的數(shù)字化平臺，為沖壓模具設計與制造工藝調(diào)整與項目管理提供依據(jù)。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(shù)均可以為后續(xù)模具的設計制造提供參考，可以將數(shù)字化平臺看作一個巨大的數(shù)據(jù)資料庫，通過數(shù)據(jù)分析就可以了解企業(yè)沖壓模具生產(chǎn)理念以及設計與制造技術，為企業(yè)的繼續(xù)發(fā)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(yè)來說是極為重要的，其設計水平、制造水平的高低對汽車質(zhì)量將產(chǎn)生直接影響。沖壓模具設計與制造技術在數(shù)字化技術的支持下，實現(xiàn)數(shù)控制造，構建數(shù)字化系統(tǒng)，對模具設計制造的整個過程進行監(jiān)控，并對所有數(shù)據(jù)進收集和分析，作為不斷優(yōu)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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