启飞汽车

摘要
 
    文章详细分析了汽车冲压模具的发展现状, 并探讨模具冲压技术对汽车压模的应用。能够为冲压模具设计的规范化、系统化发展提供一定的参考与借鉴。
    冲压是汽车制造的四大工艺之一, 车身的制造精度在很大程度上取决於冲压及其总成的精度。冲压技术源於大批量生产的发展和需要, 尤其是汽车工业的发展, 现在依然如此。
 
一、我国汽车冲压技术的发展现状表现在以下几个方面
 
1.外覆盖件自动化生产程度较高
 
    外覆盖件对表面质量要求高, 只能依靠自动化生产。我国汽车外覆盖件的自动化生产虽然算不上是高速冲压, 但是自动化程度也相当高。这主要表现在广泛采用自动化成綫冲压方面。
成线冲压一般由4 台压机组成一个完整的封闭冲压线, 中间是机器人自动送料和取件, 生产节拍约为10~15 次/min, 典型的是首台双动1630T和後续的800T压机组成。
 
2.地板、顶盖类内覆盖件采用自动或半自动化生产
 
    这类零件主要由批量决定其生产方式, 一般采用自动化或半自动化生产。除合资公司外, 本土企业最初起步基本上都是采用半自动化冲压的生产方式。
    半自动化冲压对压机提出了特定的要求。首先, 压机台面要大; 其次, 由于成形力偏大, 需要首台压机为2000T或2400T、後续压机为1000T或1250T以上。
 
3.底盘骨架件多由零部件企业制造
 
    底盘骨架件多由零部件公司制造并发往主机厂。成规模的零部件公司一般有6 条冲压綫, 考虑到便于质量控制和主机厂生产物流管理, 这类零部件公司都有焊接甚至後续的油漆或喷涂工艺, 从而能够向主机厂直接提供总成部件。
 
4.精密冲压技术发展迅速
 
    精密冲压技术伴随着钟表制造业的发展起源于瑞士, 是汽车工业发展中的关键技术之一, 在汽车的一些总成制造上有着重要应用, 如门铰链总成、玻璃升降器总成等。这类零件料厚3-5mm, 要求零件精度高、强度好、总成动作顺畅可靠。
    经过多年发展, 精密冲压技术在我国汽车工业取得了可喜的成就, 目前我国涌现一批实力雄厚的精冲企业。
 
二、主要冲压工艺及液压成形技术的发展应用
 
    目前国内的主流冲压工艺还是綫性模具生产模式, 至于特种成形工艺, 如液压成形, 我们经常听到类似的介绍和报到, 但目前主要还是停留在实验室状态。
    工业中的液压成形技术主要应用在管型件成形中, 国外则主要应用在很小批量的个性化汽车零件制造中。目前在覆盖件成形中, 国内还尚无应用。
    液压成形具有比较突出的优点:首先, 从原理上讲, 该技术是等压成形, 依赖高压介质改变板料形状, 板料在法向是受压的, 为三向受力状态, 能够较好的改善局部成形, 或者说有利於成形更加复杂的覆盖件; 其次, 其成形原理和液体介质, 改变了传统的钢- 钢接触成形方式, 能够有效减少板料划伤, 对提高表面质量极为有利; 第三, 改善了传统冲压对冲压成形方向的限制; 第四, 一次可以成形更多工艺内容, 利于减少工序和模具数量; 第五, 成形中的冷作硬化有利於提高制件强度。同时, 从目前国外应用情况来看, 其生产节拍并不慢。
    但是, 液压成形技术亦有不足之处。其应用的限制显而易见:需要外用液体介质及其相应装置; 并且有必要在焊接前对零件进行後续处理; 考虑到对现场作业环境的影响, 不大适合大批量零件加工。
 
三、探讨模具冲压技术对汽车压模的应用
 
    随着工业产品质量的不断提高, 冲压产品生产正呈现多品种、少批量, 复杂、大型、精密, 更新换代速度快的变化特点, 冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。汽车覆盖件模具中发展重点是技术要求高的中高档轿车大中型覆盖件模具, 尤其是外覆盖件模具。高强度板和不等厚板的冲压模具及大型多工位级进模、连续模今后将会有较快的发展。据华夏模具网了解, 多功能、多工位级进模中发展重点是高精度、高效率和大型、高寿命的级进模。精冲模中发展重点是厚板精冲模大型精冲模, 并不断提高其精度。
    (1)为了提高冲压模具的寿命, 模具表面的各种强化超硬处理等技术也是发展重点。对于模具数字化制造、系统集成、逆向工程、快速原型/ 模具制造及计算机辅助应用技术等方面形成全方位解决方案, 提供模具开发与工程服务, 全面提高企业水平和模具质量, 这更是冲压模具技术发展的重点。
    (2)目前市场上通用的CAD/CAE系统较之10 年前有了很大变化, 以前都是比较通用化的系统, 目前都针对模具制造实际作了很多适应性的开发或转化, 这无疑是巨大的进步。
    现在市场上比较典型的一些CAD/CAE系统功能十分强大, 但是在实际应用中, 由于环境的变化, 总是难以达到预期的效果, 或者说存在少许不尽如人意的地方。从长远来说, 从降成本和服务的角度看, 若有功能强大的国产CAD/CAM系统就更好。
    从长远看, CAD/CAE的集成将成为一种需求或趋势, 事实上现在也有很多这样的尝试, 但从应用效果看还不是十分理想。
    CAD/CAE系统开发者有必要对覆盖件模具的设计思路作一些特别的细致的梳理、分析和特徵化处理, 然後再从软件系统的角度找到一个结合点。在此方面做的比较出色的是Thinkdesign系统, 该系统能够在回弹处理上很好地实现工程师的意图。
    压铸模的结构图模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期, 降低生产成本, 提高产品质量。快速原型 (RP) 与传统的快速经济模具相结合, 快速制造大型汽车覆盖件模具, 解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具、制件精度低, 样件制作难等问题, 实现了以三维CAD模型作为制模依据的快速模具制造, 并且了制件的精度。在冲压模具行业全体职工的共同努力奋斗之下, 我国冲压模具也一定会不断提高水平, 逐渐缩小与世界先进水平的差距。
 
作者：赵晓亮 张震宇 李德隆  来源：福建质量管理

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