車(chē)型更新隨著汽車(chē)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈而越來(lái)越快，周期越來(lái)越短指胡。模具開(kāi)發(fā)部門(mén)需要對(duì)模具開(kāi)發(fā)各環(huán)節(jié)進(jìn)行總結(jié)分析沛目，縮短開(kāi)發(fā)周期，以達(dá)到提升模具開(kāi)發(fā)效率的目的详不。

汽車(chē)覆蓋件模具的開(kāi)發(fā)分為設(shè)計(jì)與制造兩個(gè)階段蚯氯。設(shè)計(jì)包括沖壓SE、沖壓工藝DL圖設(shè)計(jì)妖救、CAE分析與模面補(bǔ)償設(shè)計(jì)橄浓、CAM模面設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)亮航、FMC荸实、結(jié)構(gòu)以及模面編程，制造包括FMC制作缴淋、鑄鍛坯準(zhǔn)備准给、一次加工、初組裝重抖、二次加工露氮、裝配、研配钟沛、調(diào)試以及品質(zhì)提升與交付等過(guò)程畔规。模具開(kāi)發(fā)周期中，整車(chē)的模具設(shè)計(jì)周期通常約為4～5個(gè)月恨统，而模具制造周期長(zhǎng)達(dá)12個(gè)月叁扫，調(diào)試與品質(zhì)提升占5～6.5個(gè)月，因此畜埋，提高模具的制造效率對(duì)于縮短開(kāi)發(fā)周期意義重大莫绣。

1. 覆蓋件模具設(shè)計(jì)與制造現(xiàn)狀

覆蓋件模具的開(kāi)發(fā)近幾年在技術(shù)上已取得較大進(jìn)步策见，大都已實(shí)現(xiàn)三維DL圖設(shè)計(jì)，工藝進(jìn)行全工序CAE分析妆浅，已開(kāi)始模面補(bǔ)償設(shè)計(jì)程押，模面進(jìn)行不等間隙設(shè)計(jì)。模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維實(shí)體設(shè)計(jì)押逾，進(jìn)行動(dòng)態(tài)干涉模擬果派、廢料滑出模擬以及沖壓自動(dòng)線(xiàn)模擬等。

模具制造上眶洗，已實(shí)行FMC三維加工蟀披，一次加工全程序化，二次加工自動(dòng)化堤网，模具淬火巫碍，部分企業(yè)已開(kāi)展激光淬火，推行火后型面精加工贫肌。模具制造已開(kāi)展“一個(gè)流”的制造模式禀舰。

模具制造周期長(zhǎng)的主要原因包括：部分零件裝夾困難，凸凹模間隙不合適怔匣、研配工作量大握联，部分零件開(kāi)裂、起皺和回彈等缺陷需反復(fù)調(diào)試整改每瞒，計(jì)劃管理不當(dāng)以及設(shè)計(jì)錯(cuò)誤等金闽。

2. 工藝與模面設(shè)計(jì)問(wèn)題

產(chǎn)品工藝性不合理，從沖壓工藝上難以完全解決剿骨，零件達(dá)不到質(zhì)量要求代芜，調(diào)試難度大，造成模具更改或多次反復(fù)調(diào)試浓利。

CAE分析參數(shù)設(shè)置不合理或者分析選用材料性能優(yōu)于生產(chǎn)實(shí)際使用的性能挤庇，分析未考慮安全裕度或產(chǎn)品的特殊要求，從而造成工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與制造調(diào)試結(jié)果偏差較大贷掖，造成調(diào)試的反復(fù)嫡秕。

工藝數(shù)據(jù)或零件產(chǎn)品數(shù)據(jù)存在缺陷問(wèn)題，造成后期要在調(diào)試中解決羽资。

模面間隙設(shè)計(jì)不合理淘菩，造成后期研配的工作量較大，設(shè)計(jì)未考慮零件成形過(guò)程中材料的厚薄變化魏蜒、機(jī)床的凹心補(bǔ)償及零件的膨脹處理等。如圖1所示頂蓋拉延模未著色部位有蒲，是按料厚間隙設(shè)計(jì)的发凹，造成已著色部位的型面余量需要全研配掉盘嘉，浪費(fèi)30多小時(shí)。

修邊刃口角度不合理衍康，或正修側(cè)修交接刀處易產(chǎn)生毛刺蹲京，常造成調(diào)試的反復(fù)。修邊刃口展開(kāi)精度不夠或試料驗(yàn)證不準(zhǔn)鞍票，造成刃口調(diào)整及補(bǔ)焊加工蚊牌，特別是有時(shí)整改的刃口不垂直、不鋒利以及間隙不均勻岖佛，產(chǎn)生毛刺诀虹，需多次調(diào)試。

模面設(shè)計(jì)未考慮清根或強(qiáng)壓區(qū)域大用虚，需要鉗工清根或研配工作量大晌颅。如圖2所示為一個(gè)地板拉延凸模著色情況，數(shù)據(jù)整理時(shí)圓角未作清根處理粤蝎，大面積未著色真仲，需要研配解決。

工藝信息傳遞不到位初澎，如：鉗工不了解模具各部位的研合要求秸应，表面處理人員對(duì)淬火區(qū)域了解不到位，造成返工或信息確認(rèn)時(shí)間長(zhǎng)碑宴。

3. 模具設(shè)計(jì)與制造工藝上的問(wèn)題

模具排氣孔灸眼、螺釘孔未設(shè)計(jì)出來(lái)，需要鉗工自己打墓懂，鉗工為讓開(kāi)背面的筋焰宣，找排氣孔位置費(fèi)時(shí)費(fèi)力，螺釘孔配作捕仔，需要串行匕积，周期長(zhǎng)。側(cè)向的孔鉗工打孔效率較低榜跌。

斜楔和滑塊等或部分小拼塊的裝夾困難闪唆，設(shè)計(jì)未考慮裝夾工藝夾頭，往往評(píng)審時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)增加邪胳。未有夾頭在加工時(shí)需要多次裝夾才能完成擅很，加工精度低;有的實(shí)型制作時(shí)是現(xiàn)場(chǎng)加的，編程不了解夾頭位置肪尾，程序與實(shí)物不符鹅甚，易造成撞刀的安全隱患，經(jīng)常造成程序的反復(fù)催蓄。

模具標(biāo)識(shí)無(wú)規(guī)范夸截，設(shè)計(jì)實(shí)體無(wú)標(biāo)識(shí)佃逆。特別是無(wú)圖化生產(chǎn)，鑄件拼塊剛進(jìn)廠時(shí)儒淌，零件的區(qū)分查找存在困難雷昵，浪費(fèi)區(qū)分時(shí)間。

型面數(shù)銑加工參數(shù)有待優(yōu)化品客。傳統(tǒng)設(shè)定精加工余量為0.15mm榴弧，模面精銑后的精度±0.05mm，表面粗糙度達(dá)不到要求粟翔，尺寸精度差桅狠，研合工作量大，周期長(zhǎng)宵晚。

工藝設(shè)計(jì)上垂攘，修邊、翻整拼塊型面和刃口在模座和拼塊螺釘緊固一體后加工淤刃，模座和拼塊加工的串行影響到模具的制造周期讯壶。

4. 沖壓工藝與模面設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

沖壓工藝與模面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

接到產(chǎn)品數(shù)模時(shí)就開(kāi)展沖壓SE帝际，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)、CAE分析結(jié)果和評(píng)審表單內(nèi)容，應(yīng)用FEMA技術(shù)進(jìn)行分析相询，將產(chǎn)品問(wèn)題以ECR報(bào)告的形式與產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門(mén)溝通春庇，最大限度地優(yōu)化產(chǎn)品工藝性媚媒，在工藝方案設(shè)計(jì)時(shí)锄码，考慮零件的質(zhì)量保證。

CAE精算咪鲜。建立內(nèi)外板及典型件的CAE參數(shù)設(shè)置規(guī)范和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)狐赡，建立典型件的數(shù)模再造補(bǔ)償方案庫(kù)。例如CAE安全裕度的規(guī)定疟丙、材料的選定要求颖侄、各種材質(zhì)減薄率要求、材料滑移要求以及全工序分析的零件合格率要求等聋遮，滿(mǎn)足要求的才能下行重柄。在模具上刻出收縮線(xiàn)、毛坯上設(shè)定網(wǎng)格仪丛，零件調(diào)試時(shí)汤史，CAE與調(diào)試對(duì)比，將結(jié)果納入到數(shù)據(jù)中卒粮。

設(shè)計(jì)流程中增加加工模面數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的確認(rèn)環(huán)節(jié)巴锄，CAE分析時(shí)對(duì)外板零件進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)凹陷處增加模面補(bǔ)償，減少鉗工的大量研配工時(shí)役默。如圖3所示為背門(mén)外板CAE分析牌照角部凹陷情況唯碗，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｃ嫣崆皩?duì)角部進(jìn)行揪起補(bǔ)償鸟氨，調(diào)試驗(yàn)證效果較好冤牢。

建立模面間隙設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。拉延模面設(shè)計(jì)時(shí)考慮使用沖壓機(jī)床的凹心集炭，根據(jù)零件大小和種類(lèi)進(jìn)行模面揪起補(bǔ)償;拉延模模面設(shè)計(jì)進(jìn)行膨脹處理;拉延筋管理面強(qiáng)壓和空開(kāi)面的間隙處理;考慮零件功能面和解決回彈的強(qiáng)壓和空開(kāi)區(qū)的間隙處理;考慮材料變薄的模面間隙補(bǔ)償;后序模具模面設(shè)計(jì)丙者，壓件器的強(qiáng)壓區(qū)和整形拼塊間隙負(fù)間隙;對(duì)材料變薄處的模面間隙補(bǔ)償。圖6所示為修沖模壓件器按間隙標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的模面营密，加工經(jīng)簡(jiǎn)單拋光后的著色圖片械媒，研合率滿(mǎn)足質(zhì)量要求。

工藝設(shè)計(jì)重視修邊毛刺問(wèn)題评汰，允許條件下優(yōu)先分序修邊纷捞，對(duì)刃口線(xiàn)展開(kāi)的數(shù)據(jù)驗(yàn)證總結(jié)提升CAE分析精準(zhǔn)度，保證毛坯展開(kāi)準(zhǔn)確被去，取消刃口線(xiàn)驗(yàn)證內(nèi)容主儡。

建立標(biāo)準(zhǔn)模面設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)非重要圓角進(jìn)行清根設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)信息及時(shí)準(zhǔn)確地傳遞到位是減少反復(fù)的重要一環(huán)惨缆，為保證信息的暢通糜值，建立規(guī)范和信息單，如下發(fā)數(shù)據(jù)交接單坯墨、研配著色卡寂汇、翻整類(lèi)模具的淬火區(qū)域指示圖等，規(guī)范和信息單均放在PDM及ERP中捣染。圖7所示為供鉗工使用的拉延模著色卡免姻。

5. 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造工藝優(yōu)化

排氣孔和螺釘孔。模具排氣孔和螺釘孔設(shè)計(jì)出來(lái)豌泊，在數(shù)控銑上打出來(lái)们灵，或者垂直的孔點(diǎn)窩，側(cè)向的在數(shù)控銑上打出來(lái)野言，垂直孔鉗工鉆皿理，縮短鉆孔時(shí)間，提高精度近窟。

建立異形凸模题姜、斜楔和滑塊等零件的裝夾支撐系統(tǒng)規(guī)范，設(shè)計(jì)預(yù)留工藝夾頭伦颊，可達(dá)到編程和加工的統(tǒng)一贪庄，提高加工效率和精度。設(shè)計(jì)滑塊的夾頭和裝夾使用示例如圖9所示。

模具標(biāo)識(shí)鞠哥。結(jié)合各用戶(hù)和模具工廠的特點(diǎn)隙譬，建立模具標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)，在鑄件模座上和拼塊上設(shè)計(jì)出標(biāo)識(shí)或標(biāo)識(shí)打印位置会烙，在鑄件上優(yōu)先鑄出來(lái)负懦，操作者按照標(biāo)識(shí)查找或?qū)μ?hào)安裝即可，也方便了模具維修柏腻。圖10所示為修沖闹嚼鳎滑塊和安裝面標(biāo)識(shí)示例。

對(duì)影響精度和效率的數(shù)銑型面加工工藝參數(shù)進(jìn)行研究五嫂，結(jié)合零件的各部位特征颗品，對(duì)刀具轉(zhuǎn)速、進(jìn)給沃缘、步距躯枢、切削方式和加余量設(shè)定優(yōu)化規(guī)范。例如模面精加工余量調(diào)整為0.05mm槐臀、調(diào)整刀具轉(zhuǎn)速和進(jìn)給锄蹂，模面的數(shù)銑半精和精加工效率提升40%以上，型面粗糙度峰档、精度也得到大幅提升败匹。

修邊和翻整拼塊加工工藝路線(xiàn)的調(diào)整。修邊和翻整拼塊型面和刃口分步加工到位步蛮，熱處理后再組裝遂冰，對(duì)于修邊模具的刃口也只留火后精加工的余量，從編程上就分開(kāi)實(shí)施西寸，節(jié)約了拼塊型面和刃口加工及熱處理的周期则涎。

6. 結(jié)語(yǔ)

隨著覆蓋件模具數(shù)據(jù)庫(kù)的完善和分析軟件的深入應(yīng)用，以及機(jī)床加工精度的提高枢慰，只要技術(shù)階段各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作細(xì)化沈席，在設(shè)計(jì)階段考慮前述各種問(wèn)題，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)艾维、工藝設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)源頭開(kāi)始谭迄，進(jìn)行充分的虛擬驗(yàn)證，對(duì)以前發(fā)生過(guò)的問(wèn)題或分析發(fā)現(xiàn)的缺陷加以預(yù)防赠戏，及早采取措施怔樊，信息傳遞到位，就可減少裝配安粤、加工裝夾及輔助時(shí)間贫宫，提高制造精度，必然會(huì)極大地減少研配時(shí)間和調(diào)試次數(shù)，滿(mǎn)足沖壓件質(zhì)量要求况芒，最終達(dá)到縮短模具制造周期的目的惜纸。

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