一、概述

　　近年來(lái)，我國(guó)汽車工業(yè)的快速發(fā)展極大地帶動(dòng)了汽車模具行業(yè)的發(fā)展。由于汽車模具是技術(shù)型產(chǎn)品和典型的定制產(chǎn)品辛馆，尤其是汽車覆蓋件模具的技術(shù)含量非常高。如何提高生產(chǎn)效率豁延、縮短開(kāi)發(fā)周期怀各、提高模具技術(shù)水平、降低生產(chǎn)成本一直是模具企業(yè)面臨的難題简揍。結(jié)合在中日合資汽車模具制造企業(yè)5年多的實(shí)踐經(jīng)歷士挽，我們想對(duì)目前汽車模具的生產(chǎn)技術(shù)談一些體會(huì)，供大家探討碑裤。

　　二您脂、現(xiàn)代汽車模具制造基本流程

　　由于各個(gè)模具生產(chǎn)企業(yè)具體情況的不一樣，以及承接到的業(yè)務(wù)的不同电动，各家企業(yè)汽車模具制造的具體流程不盡相同蛀田；但目前汽車模具制造的基礎(chǔ)流程基本如下：

　　沖壓工藝         模具設(shè)計(jì)         NC編程          實(shí)型制作        鑄造        機(jī)械加工      鉗工裝配        模具調(diào)試；

　　三褂洽、模具生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備階段的一些新做法

　　1.充分利用整車廠資源

　　為縮短模具的開(kāi)發(fā)周期乖阐，目前在模具生產(chǎn)的技術(shù)準(zhǔn)備階段，整車制造廠家一般都提供其整車或零件的設(shè)計(jì)版數(shù)模供模具制造廠家進(jìn)行模具開(kāi)發(fā)方案的策劃痛祈、制定開(kāi)發(fā)預(yù)算亦誊、計(jì)劃和沖壓工藝方案、開(kāi)展DL圖設(shè)計(jì)暴撼、進(jìn)行拉延模初步設(shè)計(jì)和鑄造實(shí)型加工等工作傻丝。

　　2. 專業(yè)分工與經(jīng)驗(yàn)積累的充分運(yùn)用

　　現(xiàn)在汽車換型周期越來(lái)越短，按一年平均更換15個(gè)當(dāng)量的車型計(jì)算诉儒，一個(gè)車型平均約需大中型覆蓋件模具260套葡缰，平均每套模具約需2400個(gè)工時(shí)，一年需要有936萬(wàn)個(gè)工時(shí)的制造能力忱反，所以一個(gè)模具企業(yè)想什么模具都干是不現(xiàn)實(shí)的泛释，只有向只做幾種件（只干車身內(nèi)外覆蓋件或者地板、甚至只做側(cè)圍温算、翼子板怜校、頂蓋等有限的幾種外覆蓋件）更專業(yè)方向發(fā)展才能找到自己生存發(fā)展的空間。通過(guò)不段做自己熟悉的產(chǎn)品米者，才能不段提高技術(shù)加快速度韭畸；

　　同時(shí)模具設(shè)計(jì)技術(shù)都特別強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn)積累，利用資料的統(tǒng)一管理蔓搞、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)胰丁、規(guī)范的經(jīng)常性增改等辦法，使公司在設(shè)計(jì)相同或相似的零件的模具時(shí)做的更好更快喂分。經(jīng)驗(yàn)積累機(jī)制是不斷提高模面設(shè)計(jì)的主要手段熔又。比如：模具加工完成之后，一般模具型面不用研合吱裙，刃口不必對(duì)間隙非宝，鉗工只負(fù)責(zé)安裝，在初次試模時(shí)也不能隨便修調(diào)模具臭颈，調(diào)試模具有模面設(shè)計(jì)人員在場(chǎng)券转，初次試模缺陷需要記錄下來(lái)凡搪。最后的休整結(jié)果，像拉延筋樊悬、拉延圓角變動(dòng)轨凡、對(duì)稱件的不對(duì)稱現(xiàn)象等，還要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量谋哼。這些資料的積累文紧、整理、分析缩铸、存檔俭谨，都是模面設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)積累，并隨時(shí)加入到下一次的設(shè)計(jì)中去径筏，借助于這種自我完善的經(jīng)驗(yàn)積累機(jī)制葛假，模具的設(shè)計(jì)越來(lái)越精細(xì)，越來(lái)越準(zhǔn)確匠璧。

　　3.標(biāo)準(zhǔn)化

　　模具設(shè)計(jì)時(shí)盡量使用整車廠提供的或公司自己的模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)桐款，包括單獨(dú)零件的標(biāo)準(zhǔn)零件、含有裝配結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)部件夷恍、模架結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)及典型模具結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)魔眨，供技術(shù)人員設(shè)計(jì)模具時(shí)調(diào)用拷貝，提高設(shè)計(jì)效率和模具標(biāo)準(zhǔn)件使用率酿雪，實(shí)現(xiàn)模具結(jié)構(gòu)的規(guī)范化遏暴、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化。全面推廣使用模具標(biāo)準(zhǔn)件指黎，包括中小模具模架朋凉、沖切裝置、導(dǎo)向裝置醋安、限位裝置杂彭、定位裝置、壓退料裝置侠森、斜楔側(cè)沖裝置嘱峦、氣動(dòng)裝置和氮?dú)鈴椈伞椈苫爻萄b置等對(duì)縮短交貨周期磺勋、穩(wěn)定模具質(zhì)量能起至關(guān)重要的作用侍除。

　　4. 成型模擬技術(shù)的運(yùn)用

　　目前在模具技術(shù)中應(yīng)用有限元法做計(jì)算機(jī)模擬成型分析運(yùn)用的越來(lái)越廣泛。主要應(yīng)用的解算軟件有AUTOFORM秉疚、dyna3D等晋蛾，通過(guò)模擬能使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程少走彎路，進(jìn)一步縮短交貨周期椅勿。

　　5.對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)的適應(yīng)

　　提高材料利用率：對(duì)于大批量汽車生產(chǎn)來(lái)說(shuō)艳院，提高板料的利用率是模具設(shè)計(jì)的第一大事糯侍。只要把材料利用率提高幾個(gè)百分點(diǎn)，模具的成本就可乎略不計(jì)了迅忆。如果一套模具40萬(wàn)人民幣究惨，只相當(dāng)于100噸鋼板的價(jià)格，以壽命50萬(wàn)件計(jì)算苇裤，平均每件節(jié)約0.2Kg鋼板，就足可節(jié)約出這套模具費(fèi)用了摩泪。

　　減少?zèng)_壓工序：模具設(shè)計(jì)的趨勢(shì)是笆焰，零件的合并，左右對(duì)稱件合模见坑，前后順序件合模等等嚷掠，原來(lái)幾個(gè)件合成一個(gè)件，不同的件合在一套模荞驴，模具越來(lái)越大不皆，單件工序大大減少，整車模具數(shù)量越來(lái)越少熊楼，這對(duì)降低沖壓的成本起關(guān)鍵作用霹娄。

　　沖壓自動(dòng)化：為適應(yīng)沖壓線完全自動(dòng)化，模具必須考慮機(jī)械手上下料鲫骗，廢料的自動(dòng)排出犬耻，氣動(dòng)、自動(dòng)和傳感裝置普遍采用等等执泰。

　　模具的快速裝換：沖壓線的換模時(shí)間枕磁，也成為一個(gè)模具設(shè)計(jì)必須考慮的問(wèn)題。如：拉延模完全以單動(dòng)代替雙動(dòng)杖烘，模具自動(dòng)卡緊涉捂，換模不換氣頂桿等等。

　　6.模具材料的選用

　　不同整車廠對(duì)模具材料的選用都有不同的要求于抬，目前一般的拉延模材料主要采用球墨鑄鐵而不是合金鑄鐵渣冒。球墨鑄鐵焊接性能、可加工性能好锐校、耐磨性能和表面淬火硬度都比較理想躺冕，而成本比合金鑄鐵要低得多了。修邊刃口材料矮按，選用型材鑲塊而不是符型的鑄鋼畔怎，主要是因?yàn)殍T鋼成本要高得多。大量采用基體與刃口一體化的特殊鑄鐵材料作修邊模膨泄，使模具的機(jī)加工成本大為降低者妆。請(qǐng)注意這里的刃口既不堆焊帅挫，也不是鋼材，鑄鐵整體刃口只經(jīng)表面火焰淬火喘疹，直接用于幾十萬(wàn)次壽命的薄板料修邊模抡草。而且這種鑄件的成本還不高。

　　四蔗坯、模具生產(chǎn)制造過(guò)程中的一些新特點(diǎn)：

　　1.生產(chǎn)組織的并行康震；

　　目前在模具的生產(chǎn)組織中，并行工程運(yùn)用廣泛宾濒。一般在模具開(kāi)發(fā)過(guò)程中的技術(shù)準(zhǔn)備腿短、生產(chǎn)準(zhǔn)備、模具加工和調(diào)試各工序之間盡可能地實(shí)行并行绘梦，即生產(chǎn)準(zhǔn)備橘忱、加工工藝及數(shù)控程序設(shè)計(jì)并行。生產(chǎn)計(jì)劃一定要首先安排拉延卸奉、成型類模具钝诚，其次是翻邊整型類模具，然后是修邊沖孔類模具榄棵，最后是落料沖孔類模具凝颇，唯有這樣才能做到均衡生產(chǎn)，提前給汽車廠提供樣件秉继；

　　2.實(shí)型的數(shù)控加工

　　目前各模具制造廠家已基本都在使用實(shí)型制作工藝爬账。實(shí)型的數(shù)控化加工生產(chǎn)，就是通過(guò)對(duì)實(shí)體模型的工藝編輯（如：加工面貼加工余量折司，模型分層編輯等）横罪，再經(jīng)過(guò)數(shù)控編程，泡沫毛坯下料耿把，數(shù)控加工蚂悯，人工粘接和修整等幾道工序完成的。從而將實(shí)型的生產(chǎn)員工從手工制作轉(zhuǎn)變到大量的數(shù)控編程上來(lái)了舍仙，現(xiàn)場(chǎng)的簡(jiǎn)單人工粘接和修整工作蒜薇，由臨時(shí)工所充當(dāng)。實(shí)型的數(shù)控化生產(chǎn)直接提高了鑄件的精度云钻，為后序的精細(xì)加工帶來(lái)極大的優(yōu)勢(shì)脯堂。

　　3.機(jī)械加工中粗精加工分開(kāi)進(jìn)行

　　汽車模具企業(yè)的加工設(shè)備的突出特點(diǎn)為“多、大聋寻、精”颤与。所謂“多”，是因?yàn)槠嚹＞呓Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工序多继找，各工序都需要一定數(shù)量的加工設(shè)備遂跟。大型關(guān)鍵設(shè)備主要有三軸以上的數(shù)控銑床、研配壓床婴渡、試模壓力機(jī)幻锁、五軸數(shù)控激光切割機(jī)、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等边臼。所謂“大”哄尔，是因?yàn)楝F(xiàn)在汽車制造水平越來(lái)越高，車身裝焊工藝越來(lái)越簡(jiǎn)單柠并，沖壓件分塊越來(lái)越大究飞，使得沖壓模具也越來(lái)越大，越來(lái)越復(fù)雜堂鲤，因此開(kāi)發(fā)模具的各種加工設(shè)備都很大，工作范圍一般在2000mm×4000mm以上媒峡。所謂“精“瘟栖，模具加工設(shè)備必須具備精度高、功能多等特點(diǎn)谅阿，如五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床及高速精密數(shù)控銑虽苫。

　　通過(guò)調(diào)整生產(chǎn)組織方式和加工流程能夠緩解企業(yè)的投資壓力，降低模具開(kāi)發(fā)成本碴秽。采用粗加工和精加工分開(kāi)進(jìn)行可滿足這一要求沾陡，粗加工在大陸或臺(tái)灣設(shè)備上進(jìn)行，精加工在歐美設(shè)備上進(jìn)行承叫。大陸或臺(tái)灣的數(shù)控銑床的剛性好蔫沐、價(jià)格低（為歐美設(shè)備價(jià)格的1/5～1/3）、滑枕尺寸大织鳖、主軸電機(jī)功率高激点、轉(zhuǎn)速低，用來(lái)粗加工卷哟。五軸聯(lián)動(dòng)高速銑床主要從歐美進(jìn)口开辫，具有設(shè)備投入大、主軸轉(zhuǎn)速高役躬、進(jìn)給速度快颤榛、加工精度高等特點(diǎn)，能夠滿足精細(xì)化加工要求纸兔，只用來(lái)精加工惰瓜。一般由4臺(tái)粗加工設(shè)備和1臺(tái)精加工設(shè)備組成一個(gè)加工單元，即一個(gè)模具企業(yè)要達(dá)到合理的規(guī)模和一定的水平，數(shù)控銑床不應(yīng)小于5臺(tái)鸵熟，根據(jù)數(shù)控銑床的加工能力來(lái)配置人員和其他設(shè)備副编。

　　4.精細(xì)化加工一次到位

　　精細(xì)化加工的目的是大大減少鉗工研修，一次加工到位流强，降低反復(fù)加工痹届、后序彌補(bǔ)、人工修整及模具質(zhì)量對(duì)鉗工技藝的依賴等打月。如上下模刃口間隙直接加工到位队腐，不用鉗工開(kāi)間隙；沖孔凸/凹模直接安裝無(wú)需調(diào)試奏篙；拉延模型面的高光順性無(wú)接刀痕跡柴淘，減少研合；內(nèi)覆蓋件拉延模不用去刀痕秘通，不推磨为严；凹圓角過(guò)切加工，不用清根等振沾。通過(guò)精細(xì)化加工和采用高水平的標(biāo)準(zhǔn)件垛搏，再使零件的加工基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)一致，實(shí)現(xiàn)鉗工制造的只裝不配少修莽恩，即所謂的“直接裝配法”肩卡，是現(xiàn)代模具生產(chǎn)的管理方向。

　　實(shí)現(xiàn)精細(xì)化加工要從模具設(shè)計(jì)妨试、數(shù)控編程和數(shù)控加工入手嗦忍，如利用CAE技術(shù)進(jìn)行模具的精細(xì)化設(shè)計(jì)。拉延模針對(duì)進(jìn)料量不同而設(shè)計(jì)各種拉延筋词俏，同一套模具不同部位的拉延筋截面不同阿绣，防回彈過(guò)拉延處理和最小壓料面設(shè)計(jì)等，可以大大減少型面加工榄集、鉗修和試模工時(shí)湖吭。精細(xì)化加工主要體現(xiàn)在提高模具型面加工精度和加工到位程度方面，需要具備高剛度苗率、高精度碉渡、高轉(zhuǎn)速的高速精密數(shù)控銑床和高速刀具，同時(shí)還要重視數(shù)控編程技術(shù)母剥。其加工方法包括等高線加工滞诺、最大長(zhǎng)度順向走刀加工（橫向步距達(dá)0.3mm）、采用30°傾斜角精加工（避免“零切削”）來(lái)提高模具的表面精度环疼、采用凹圓角過(guò)切加工不用清根等习霹。

　　5.表面處理

　　目前拉延模型面的表面處理朵耕，要求較高的采用電鍍，其它模淋叶，翻邊阎曹、修邊刃口鑲塊基本上采用火焰淬火。對(duì)厚板料長(zhǎng)壽命的刃口材料煞檩，也采用特殊鋼材進(jìn)行火焰淬火处嫌。而先加工成型，后整體淬火的方法斟湃，由于淬火帶來(lái)的變形只能靠人工修整熏迹，已基本不使用。

　　6. 先行供件

　　為進(jìn)一步縮短模具開(kāi)發(fā)周期凝赛，在模具開(kāi)發(fā)后期挫勿，目前模具制造廠一般在拉延、成型庭授、翻邊整型類模具完成之后琴哗，都利用五軸數(shù)控激光切割機(jī)完成落料、修邊粉只、沖孔等工序囊骆，先提供沖壓樣件給整車廠家，讓其進(jìn)行組裝螺釘車身文浆、試裝車、可靠性實(shí)驗(yàn)踪启、驗(yàn)證設(shè)計(jì)升价、上汽車產(chǎn)品公告、調(diào)試裝焊線等茧天，直至可以小批量試生產(chǎn)窄悍，進(jìn)行市場(chǎng)開(kāi)發(fā)。然后模具制造廠再可以利用這段時(shí)間完成修邊磨夕、沖孔屯远、落料類模具的開(kāi)發(fā)，并將全部模具調(diào)整到商品化狀態(tài)捕虽。

　　五慨丐、小結(jié)

　　以上是我們目前在汽車模具生產(chǎn)中看到的或已經(jīng)在運(yùn)用的一些新的生產(chǎn)技術(shù)。好的模具應(yīng)該是設(shè)計(jì)出來(lái)的泄私；模具也可以流水線生產(chǎn)房揭；高新技術(shù)應(yīng)用是模具制造技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力；國(guó)內(nèi)汽車模具業(yè)與世界先進(jìn)水平相比還有較大差距晌端，只有通過(guò)我們共同的努力捅暴，縮短這種差距，才能為我國(guó)的模具工業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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