汽车覆盖件冲压模具结构优化分析

钟贵和

摘要：自我国经济建设不断发展的情况背景下，我国汽车行业逐渐兴起，促进了汽车制造业的蓬勃。在进行汽车制造生产的过程中，冲压模具是汽车覆盖的主要设备，对汽车覆盖件进行质量管理是保证汽车生产的重要内容。汽车覆盖件冲压模具主要是钢铁，在当前发展背景下，钢铁和生产模具所需要的能源成本逐渐增加，导致冲压模具的一能用成本也逐渐增高，对冲压模具所需要成本进行控制就变得尤为重要。本研究则在此基础上，对当前发展中的冲压模具结构进行分析，以斜楔导板为例，对汽车覆盖件冲压模具结构优化展开相关分析。

关键词：汽车;覆盖件;冲压模具;结构优化

前言：在近些年发展中，我国汽车制造业逐渐繁荣，据相关研究数据结果显示，在我国进行宏观调控的情况下，人们的日常生活水平逐渐提高，我国的汽车数量逐渐增多，在汽车生产竞争力不断增强的情况下，新型汽车的开发和汽车制造质量变得尤为重要。汽车生产厂商要想保证自身的竞争力，保证在市场中占有一席之地，就需要在短时间内开发和制造质量较高的汽车，对用户需求进行满足的同时，促进汽车生产质量的提高。在一般情况下，汽车的更新均是以车身更新为主，这与汽车的覆盖件模具设计和制造相关，在进行汽车生产时，覆盖件模具的设计和制造，与整个生产周期存在重要联系，其约占70%，并且所占生产成本较高。因此，对覆盖件模具的结构进行优化处理，是促进汽车生产制造的重要基础。

一、汽车覆盖件冲压模具的结构优化

（一）汽车覆盖件冲压模具结构设计过程优化

要想将汽车覆盖件冲压模具结构进行优化，需要对新材料和新技术的优越性进行了解，将僵化的思想观念进行改善，从而促进冲压模具满足基本需求，汽车覆盖件模具结构的优化技术是给予CAE技术的，目前德系“大众”，“奔驰”和日系的“三菱”“丰田”等国际知名汽车制造公司均将这种技术进行了应用，展开了模拟实验，并取得了较好效果。对模具的优化作出了积极贡献，同时降低了模具的制造成本，促进新型车的发展。此外，在将大量计算机技术进行应用，并配合CAD建模技术，数值计算和CG等高端科学技术使用时，可从精确的数据中得到冲压模具的结构数据，从而为冲压模具的结构进行优化设计。

此技术为CAE技术中的重要组成部分，在当前发展背景下已经得到了广泛的应用，并在设计产品中被证实，此技术在应用过程中，不断促进了传统产品的设计和生产制造，已经帮助越来越的工程师设计出了新型的，可靠的产品[3]。

此技术通过冲压成型的模拟输出，促进其在覆盖件模具的冲压过程中对模具的作用力和切向接触力的增强。并将计算机技术进行了应用，通过自动化实现了不同方向不同大小的力，并将其加载到有限元的模型上。在促进冲压形成的过程中，模具受到动态力的影响，其大小和方向都会在时间的变化下出现改变。从理论上来说，此技术可以通过对大冲压输出步数的设置和控制，促进模具在不同点上实现不同时间的输出负荷。随后，再将不同点在这些时间点上的数据进行连接，使其形成曲线，这一曲线便是该节点在冲压过程中的荷载曲线。影响目标函数和相应的约束条件的为多种内部响应，包括了模具结构的质量和体积，惯性矩，质量分数和体积分数，结构柔度等，这些影响因素均可以作为对模具结构设计进行影响的目标函数和约束函数。

（二）汽车覆盖件冲压模具结构制作过程的优化

在进行模具制作过程中，生产者需要对材料进行选择，材料并不需要最贵，但是需要从实际情况出发，保证材料与生产需求相符合，从而保证所有的设计优点都能够在制造后的模具中被体现。此外，在对模具进行制作时，需要保证生产器械的更新程度跟进，保证技术新颖，随着汽车行业的发展速度加快，其随时都有可能发生变化，及时更新硬性条件是保证生产汽车覆盖件冲压模具的生产质量的重要基础。此外，在进行零件的装配过程中，需要将装配方式进行合理选择，采用从上到下的方式，零件是模具中的重要组中部分，需要提高重视程度。在模型管理库中，其数据信息和其他资料对管理内容均尤为重要，其中包括生产的属性，规格和洗胃參数等，需要建立具体的文件夹，方向寻找，或是通过计算机备件等方式进行存储，保证所需。

二、汽车覆盖件冲压模具结构优化——以斜楔导板为例

（一）技术改进

为了对工作期间导板之间摩擦力做出减小，进而达到降低导板磨损的效果，对汽车上模斜楔钢基导板做出结构改进。运动摩擦过程会受到与对偶材料铁分子相对运动的影响，出现拉毛甚至咬合等问题。由以下方法对导板磨损做出控制：

首先，垂直于导向面加工两 φ10mm 的柱塞内螺纹孔，并从整体上在导向面内把顶端呈开口环状的弹簧柱塞旋入;其次，在导板侧面数铣与柱塞顶部相交的横向油道，实现与两柱塞弹簧的连通。利用安装支架对润滑油杯进行固定，使其在导板侧壁发挥其功能，通过油管、油管接头与导板内部的油道及弹簧柱塞连通。以此实现对导板整体结构的改进，并提升内部润滑油路的功能发挥。

（二）改进效果

在完成结构改进后，对成形吨位及冲次等工况做出一致性设置。与原导板进行比较而言，改进后导板的工作面磨损量得到一定程度上的降低，冲压件表面凹印也得到消除。由此可见，完成改进的湿式导板能够对配对的斜楔导板滑配面的干式滑动摩擦做出改变，使其成为湿式滑动摩擦，在这种条件下导板导向面相互摩擦力以及下模斜楔导板工作面磨损得到有效控制，能够为模具翻边整形、制件表面质量提供更好的支持和保障。

三、结语

就每一个新的车型来说，其均需要耗费上亿元的资产，在近些年发展中，钢材和能源价格均得以不断上涨，将覆盖件模具的制造价格进行减少，对减少汽车制造成本具有重要意义，此外，在传统模具结构下，其对应的删格式较为陈旧，已经难以满足社会发展需求，因此，还需要覆盖件冲压模具制造过程中，促进冲压模拟软件的应用，促进冲压中板料对模具施加作用的计算，随后促进结构优化和分析，促进汽车行业的发展。

参考文献：

[1] 刘春雨[1]. 浅析汽车覆盖件冲压模具的结构优化[J]. 科学与信息化， 2019， 000（010）：79-79.

[2] 孙力伟， 高阳. 基于CATIA的汽车覆盖件冲压模具有限元分析[J]. 中国设备工程， 2020， No.437（01）：93-94.

[3] 胡光耀. 汽车覆盖件模具表面摩擦特性优化及初步工程应用研究[D]. 江苏大学， 2020.