汽车模具十篇

汽车模具篇1

关键词：汽车模具 标准件 发展与应用

中图分类号：U4 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）05-0070-01

1前言

伴随着经济的快速发展，我国模具加工工业也得到了迅速的发展，进而模具的加工设备精度也进一步提高，模具已然成为了当今社会工业生产的主要手段。因此，模具标准化的程度以及应用和发展成为了衡量模具产业整体水平的一个重要标志。模具本身就是一个工业化的产品，因此，它的标准化工作是非常重要的。我们对模具的标准化应该非常重视，使它能为汽车行业的发展做出更大的贡献。

汽车模具的标准件是模具的重要组成部分，很多资料表明采用汽车模具标准件会使得企业在进行模具加工工时减少，同时也缩短了模具的生产周期，因此，模具标准件的应用非常的广泛。

2汽车模具的标准件

汽车模具的标准件主要包括：弹簧、汽车模具的导向零件、凹凸模、汽车模具的固定座以及模具的保护零件等等。通常情况下，孔里产生毛刺主要有两个方面的原因，但最主要的就是凹模突然的崩刃或者是凸模在使用过程中被逐渐的磨损，这样的情况就会导致毛刺的产生，解决这样的情况很简单就是将坏掉的、磨损的凹凸模换掉，更换新的凹凸模，另外一种解决的方法就是对损坏的凹模进行补焊。但在更换凹模的时候，一般会用拔模的器具将凹模拔出，但只要凹模以这种方式被拔出就不能用了，而且当孔径非常小的时候，比如小于10毫米时，对凹模的拆卸是非常困难的，很不方便，另外，对凹模进行焊接也不是一个好的处理措施。因此，我们采用凹模标准件，其目的就是缩短模具的设计时间和制造周期，进一步提高模具的生产及维修效率。

3汽车模具标准件的现状和需要解决的问题

随着模具标准件的设计制造技术的全面快速发展，标准件的应用已逐渐普及，我们不仅要不断提高专业化水平和产品的质量，更应该加大力度开发和研究模具标准件的二次应用，，这是模具标准件企业为模具行业提供便利的具体体现，更是模具发展的基础。此外，模具标准件的设计应主要采用标准化的设计，各相关部门应制定和完善关于模具标准件的设计标准，模具标准件的生产厂家要自主研发新的产品，为企业创造出技术含量高、结构新颖先进、质量优良的模具标准件，使企业的品牌价值得到全面的提升。

企业在对模具标准件加工制造的过程中，应严格按照加工标准进行，不能只注重产品的外观质量，也应该加强产品的内在品质。与其他相关产业要联合协作，进一步提高模具标准件的研发进程，严格按照客户的需求和交货日期进行交货，这是其发展的关键所在。

我国的模具标准化应该走专业化的道路，使模具标准化的生产更具有规模化。企业只有通过专业化技术，才能使企业的生产质量和生产效率得到进一步的提高，并且能降低企业的生产成本。企业的专业化技术更使得企业在竞争激烈的模具产业中脱颖而出，成为整个模具行业的领航者。另外，企业应该实现规模化生产，应用先进的技术设备及聘请专业的技术人员，通过先进技术使企业的成本降低的同时保证了产品的质量，进而实现其薄利多销，为企业创造出更大的经济利润。相关部门应加强对市场的管理，彻底将无序竞争、盲目压价的不良现象从市场中消除，保证产品质量的同时，使模具标准件的市场得以健康稳定的发展。

4我国汽车模具标准件的应用

目前，我国国民经济快速发展，模具产业也迅速平稳的向上发展。模具的应用日趋广泛，汽车、摩托车行业已成为模具的最大市场，对于家用电器、建筑行业、仪器仪表等行业来说

模具在其中也发挥着越来越大的作用，就使得模具标准件在各个领域的应用也相当可观。在今后的发展过程中，模具标准件势必会成为一种既经济又快速发展的产品。从长远来看，模具的标准化、专业化、规模化将成为今后模具发展的必然趋势，由此可以看出，该行业的发展前景是非常乐观的。

5中国模具标准件的发展

近几年来，我国汽车模具标准化水平的发展进一步提高，大量采用模具标准件成为了加速汽车模具快速发展的重要措施。我国已将模具和模具标准件作为当前重点发展的产业，且已经成为汽车工业重点发展的主要组成部分，这些都为其发展奠定了坚实的基础。我们要加大力度推广及应用模具标准件，加速汽车行业的更新换代。由于经济的飞速发展，我国模具的进口量也迅猛增加，但进口模具的价格与国内同类型模具相比很非常昂贵的，因此，国家应加大对模具标准件产业的研发力度，不要总是依赖于非中国制造的产品，将高额利润拱手送与其他国家，所以，加速汽车模具标准件发展是非常关键的。

目前我国干扰我国模具标准件发展的因素还有很多，在商品化市场初步建立的关键时期，我们在激烈竞争的同时，加大对市场的监督管理力度，防止不正当竞争的现象出现。另外，企业的发展需要良好的销售渠道，企业不仅要保质保量的生产，更要扩宽销售的渠道，赢取更大的利益。

6结束语

总而言之，模具标准件的发展程度及其应用水平是衡量整个模具行业水准的重要标志。从我国加入世界贸易组织开始直到今天，我国的模具标准件行业面临着飞速发展的同时，也面临着严峻的挑战，但不论竞争多么的激烈，我们都应该团结一致、共同发展、面对现实、加快标准件制度改革，抓住机遇，奋发努力的去迎接挑战，在竞争中不断进步与发展，依靠先进的科学技术水平，带领我国的模具标准件向新的、更美好的未来迈进。

参考文献：

[1]刘剑，杨光，赵文英，石维佳.汽车模具标准件选件专家系统（ADSUSES）模型研究[J].机械设计与制造，2006（1）.

[2]杨光，刘剑，刘根生.汽车模具标准件选件专家系统中的知识表示方法[J].河北工业大学学报，2004（6）.

汽车模具篇2

关键词：车灯模具机 加工分析 安全性 汽车

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（b）-0095-01

1 简析汽车车灯塑模产品

1.1 汽车车灯系统的组成结构

一般来说，汽车车灯系统的组成结构是比较复杂的，其主要包括：前大灯、后灯、雾灯、阅读灯、行李箱灯、高位制动灯、侧转向灯、门灯以及牌照灯。

1.1.1 组成结构

远光灯、近光灯、转向灯、灯体、LED、配光镜、反射镜以及饰圈。

1.1.2 前大灯灯体

产品材料：PP+T20以及PP+T40。产品特点：（1）装配位置多；（2）灯调整孔和线束街插孔有密封要求。模具要点：（1）模具零件多，滑块多，镶件多，容易产生飞边；（2）水路设计注意分组，防止产品变形；（3）放电加工时间长。常用钢材：P20/2738以及28-34RC。

1.1.3 前大灯饰圈

产品材料：PC/PBT+GF.PBT+PET/PA66+GF。产品特点：直接镀铝，外观件，表面要求高.模具要点：（1）粘前模的前期预防设计；（2）产品变形前期设计预防；（3）熔接线位置的前期设计；（4）成型工艺范围小，产品亮斑较难控制；（5）注意花纹深度，容易产生流纹。常用钢材：前模NAK80（37-43RC）/2343ESR/SMV3W.8407（46-49RC）；后模P20/2738/8407（46-49RC）。

1.1.4 前大灯反射镜

产品材料：BMC（也可使用PEI）。产品特点：（1）直接镀铝；（2）有严格的配光要求。模具要求：（1）前期设计模流分析时，要注意最后的填充位置，同时注意困气不能充满；（2）模具分型面不避空，容易跑胶；（3）加热功率的计算；（4）电加热注意加热器分布，使模具表面温度均匀；（5）顶杆加套；（6）非电加热模具尽可能设计整体；（7）表面加工精度要求高，面轮廓要求为0.05。常用钢材：前模SKD11（54-56RC）/SMV2W/8407/S-136/2343ESR；后模2344/H13/SKD61/8402/2343（46-49RC）/2738。

1.1.5 前大灯配光镜

产品材料：PC。产品特点：（1）产品外表面为A级面；（2）产品外表面有超硬涂层；（3）线逐渐向双色过渡；（4）双色可去除内抽线；（5）单色多数有内抽线。模具要点：单色（1）有些有内抽加斜顶或者是直顶；（2）内抽线与斜顶线的控制是模具结构的关键；（3）多数都有内抽结构。双色（1）双色注塑工艺范围比较小；（2）模具倒装设计（前模顶出）；（3）为使二次成型与一次成型粘接紧密，二次成型需要多点进胶；（4）重点是一次成型产品的固定。常用钢材：前模NAK80（37-43RC）/2343ESR/SMV2W/8407（46-49RC）；后模NAK80（37-43RC）/2343ESR/SMV2W/8407（46-49RC）。

1.1.6 前大灯主要塑料部件

前大灯所需要运用到的主要塑料部件，包括：BMC Reflector；PC HL Lens and Multicolor Lens；Head Lamp Bezel；Head and Tail Lamp Housing。

1.1.7 LED

产品材料：PC。产品特点：（1）透光花纹；（2）产品壁厚通常要>4mm。模具要点：（1）透光花纹的镶拼设计与加工；（2）进胶的选取，使产品成型之后，还能进行补压操作。常用钢材：2343ESR/SMV3W/8407（46-49RC）。

2 试析汽车车灯模具开发过程及周期

2.1 模具开发流程与周期

通常，模具开发需要经历六个环节，即：前期询价（3d）、项目启动（一周）、设计检讨/初始设计（四周）、采购加工（2～3个月）、试做优化（6～12周）、验收交付。

2.2 模具设计的过程

模具设计的过程可分为四个部分，它们分别是：（1）全3D设计；（2）模流分析支持；（3）模具结构评审及加工评审；（4）空间水路设计。

3 探析塑料模具的结构

3.1 常用模具结构

目前，汽车车灯模具的结构类型是比较多的，但是，应用的最为广泛，且其应用效果也比较好的的车灯模具结构有：二板模、三板模以及热流道模具。

3.2 潜伏式进浇工艺

特点：在分模面的上方或者是下方向模穴供料的圆形或者是针点浇口。优点：模穴位于一块模板内，没有模板配合问题，尺寸较精密，浇口与塑件分离可实现自动化，节省后加工工程，进浇位置可自由选择，残痕小，模具构造较针点浇口方式简单，浇口切断可实现自动化。缺点：压力损失比较大，仅适用于简单塑件。用途：主要应用与弹性塑料及多模具。

3.3 抽芯机构

其运行步骤可分为三点：（1）开模时，斜伸梢，随定模板离开，带动滑块；（2）完成抽芯-合模时，斜伸梢使滑块复位，并锁紧；（3）开模过程中，在弹簧的作用下，滑块沿着导向柱的方向移动，完成抽芯过程。

其次，斜梢参数的计算公式为：（1）斜梢行程=倒勾距离+安全值（1.5～3mm）；（2）斜梢角度=斜梢形成/顶出行程。

3.4 三板模的动作原理

（1）固定侧随着可动侧一起向后运动，当运动至设定距离时，被小拉杆限位块挡住，由于固定侧随注塑机继续向后运动，这样小拉杆也被带动，且其又同时带动剥料板运动将料头拉下；（2）成型机继续向后运动，拉力不断增大，超过开闭器锁紧力，固定侧与可动侧分开；（3）在推杆的作用力下，顶出板带动顶出机构（比如：顶杆以及顶针等）开始做顶出运动，将成品顶出；（4）在成型机的推动下，可动侧向固定侧运动，可动侧压向固定侧和剥料板，最后完全合紧，成型机上的喷嘴与模具上的浇口套紧密配合，开始注塑。

4 塑料模具设计

4.1 设计需考虑的因素

在对塑料模具进行设计之前，还必须要充分考虑以下几个方面：产品的结构形状应当尽可能的简单，便于模具制作，同时也便于产品的成型；产品的壁厚在满足成型的前提下，尽可能的减小壁厚，且壁厚必须均匀；产品的形状应设置必要的脱模斜度；产品的所有转角尽可能设计成圆角，以提高产品与模具的强度，同时也能够避免应力集中。

4.2 模流分析

对总装图、镶块、浇注系统、浇口位置、形式、顶出、抽芯、冷却机构、模板零件图、镶块零件图、部件线切割图以及滑块和斜顶零件图进行全方位的分析，确保塑料模具设计的规范性以及可行性。其次，模流分析的目的共有四个，即：预知塑料的流动状况、填充时间及压力；预知是否能填满；预知熔接线及困气位置；预知最后充填处。

5 结语

综上所述，该文通过对汽车车灯模具机的分析，分别向大家介绍了几种车灯模具及其开发流程、组成结构与设计要点，以为汽车车灯制造行业的设计及后期制造、生产提供主要依据。

参考文献

汽车模具篇3

【关键词】汽车顶盖工艺；模具设计；凸模扩张侧整形

1汽车顶盖冲压工艺

目前，国内许多汽车生产商，他们所需的汽车顶盖工艺或者成品多是从国外引进，这样不仅浪费了大量的生产成本，而且直接性的提高了汽车的价格，为许多车辆消费者增加了不必要的压力。我们都知道，汽车顶盖在汽车的所有冲压件中是最大的一项，所以，汽车顶盖的质量对汽车的整体造型和质量都具有重要影响，而且对于汽车的其他部件，例如，挡风玻璃、车门、后卫等的质量也产生影响，所以，汽车顶盖的工艺设计和制造的各个工序在整个汽车的生产制造过程中都是十分重要且难度较大，技术要求较高的一个环节，而汽车顶盖也是汽车所有装配中的一个重要的冲压件。所以，利用自身拥有的技术，设计生产出性能高、结构合理，外形美观、质量优质的汽车顶盖模具成为了我国汽车生产上的核心研究问题，下面我们就对汽车顶盖的工艺进行分析和确定：

对于大型的覆盖件来说，例如汽车顶盖，他们的工艺设计，模具设计以及生产制造都具有自身的特点。对于覆盖件的冲压工艺来说，汽车顶盖和其他产品的冲压件相比较，所使用的材料较薄，而且具有复杂的形状，大多数都是选择形状为立体的曲面结构，而且尺寸较大，质量优质，所以，工艺的合理性是得到一个较为合格的覆盖件的重中之重。从我们对汽车顶盖的工艺分析中，我们可以看出，汽车顶盖所选择的材料厚度一般都在1毫米，都是呈薄板形状，而且，为了保证汽车顶盖与挡风玻璃和前后围之间的连接，汽车顶盖与他们的链接位置还有负角，但是这种情况并不是天然的，所以只能从顶盖工艺设计中给以合理的解决。

2汽车顶盖凸模模具设计

2.1总体设计方案

首先，确定方案设计依据。汽车顶盖凸模扩张侧整形的设计方案的设计依据如下：（1）按照汽车顶盖的冲压工艺图的要求，主要包括两部分内容：即顶盖冲压方向的确定和冲压设备的选择等；（2）以日本的汽车顶盖模具为依据，以汽车冲压模具的标准为规范要求；（3）在汽车生产商的数控加工工艺能力之内；（4）以所使用的设备参数为基准，合理选择设备。

然后，对汽车顶盖模具的高度进行确定。一般来说，这一高度都是由汽车生产厂家所提供的相关资料来确定的。

再次，确定凸模扩张侧整形的结构。无论在哪种情况下，汽车顶盖的冲压件的冲压方向都是向下的，而且顶盖后部还有负角，所以在工件完成后，由于凸模的存在而无法取出工件。正是为了有效解决该问题，我们采用汽车顶盖的凸模扩张侧整形结构。这一结构使用的前提是保证压力机的行程是向下的，这样就可以在进行整形之前使用斜锲滑块来完成整形的轮廓，在压力机的持续作用下，可以对顶盖的凹模进行整形作业。而且在整形之后，凹模哈可以依靠回程弹簧的弹力回到原始位置，而凸模也会依靠这一弹力返回，在凸模缩回以后，打开丁爱的边缘就可以很容易的去除内部工件。

最后，选择模具材料。一般来说，汽车的上下模座和卸料器都是才哟偶那个实型的铸造结构，因为实行铸造具有以下优点：（1）因为拔模方向对实型铸造的影响较小，所以，在设置铸件减重孔以及其他铸孔时具有较强的灵活性，可以有效的降低材料消耗和模具的重量；（2）实型铸造与其他材料相比，具有很高的精确度，且铸件表面的硬化层不容易被破坏掉，有利于延长模具的使用期限；（4）铸件的表面厚度均匀，而且表面的质量高。整形的凸、凹模可以采用铸态空冷钢，因为该材料的表面可以火焰淬火，且硬度较高，能够有效避免材料经过热处理后出现变形的情况。

2.2汽车顶盖凸模扩张侧整形模具的结构设计

在进行汽车顶盖凸模扩张侧整形模具机构设计时，首先要确定的是模具的导向结构。模具的上下模座都是采用背靠式的导向结构，也就是说，在上模座上安装有导向腿，该导向结构比其他结构更具导向刚度，能够有效的克服压床滑块和元件形状不规范所引起的侧向力，进而保证模具能够持续的保持较高精度以满足要求，延长模具的使用期限。同时，上下模座和卸料器的导向所采用的都是一面设导滑板，另一面则是有直接加工而形成的导滑面，这种结构能够很容易被固定，有助于工艺人员的装配。此外，为了降低导滑板之间的磨损间隙，可以在滑板之间加垫以调整导滑板之间的间隙，保证导向间隙在合理的范围内可以加强人工操作，保证人员安全。

其次是确认行程限制器的结构。安装行程限制器结构是为了保证模具比和高度的正确性。因为在进行模具安装后，能够通过直接观察的方法检测模座和该结构之间的距离，如果该距离长度为零，，那么就意味着闭合高度达到了要求。正确的闭合高度不仅可以降低模具的磨损程度，还可以延长使用时间，降低成本耗费。

最后，汽车顶盖凸模扩张侧整形工艺的运作阶段。主要分为三个运作阶段：其中，第一阶段是当压床机的形成保持向下运动时，行程镶板就会在滑车导向面上发生作用，进而使滑车的运动方向向右，同时，在滑车上被固定的凸模也会向右发生扩张运动，这是因为滑块和滑车同时向同一方向运动的结果，也就意味着完成了滑车运动形成的二分之一；第二阶段是完成侧整形的斜锲与滑块进行接触，随后斜锲推动滑块向滑车的运动方向的反方向进行水平运动，当运动一段距离后，滑车以及上面的凸模会同时向右发生运动，这时，滑车和凸模就会停止扩张运动；第三阶段，压床机的形成持续向下运作，滑块也继续向左运动，使得凹模完成了整形。这一过程之后，压床机会向上运动，滑块就会依靠回程弹簧的弹力返回原来的位置，在该过程中，滑块和滑车会同时呈相反方向运动，而且在滑块运动停止，滑车的运动距离为全程的一半。

综上分析，在汽车顶盖模具的设计中，我们要注意以下几点：第一，卸料器在发挥压料作用时，要在凹模和制件相接触之前发生；第二，背靠式导向的导入作业要在滑车运动之前进行；第三，滑块的返程需要的力很大，所以，在安装返程弹簧时要保证预压量可以达到该效果，而且，为了增强滑块的返程效果，还需要设置反楔拉板，而且它还要在滑车和滑块的重合运动之前完成脱离，这一环节可以避免返程弹簧由于符合过大而出现断裂现象。

3小结

以上内容是通过对汽车顶盖的冲压工艺和模具设计进行详细的分析，并于国内外先进的模具工艺设计相结合，运用新技术所设计出的方案。该方案与传统的方案相比，更加合理化和科学化。同时也为汽车顶盖的工艺和模具设计提供了一种全新的尝试。

参考文献：

[1]董惠丽.顶盖整形工艺分析及模具设计[J].模具技术，2000（3）.

[2]翟万略.覆盖件模具设计制造新技术[J].汽车制造业，2009（14）.

[3]徐金波，董湘怀.基于有限元分析的汽车覆盖件模具设计及优化[J].锻压技术，2004（1）.

[4]王耕耘，王义林.覆盖件模具CAD系统的研究[J].锻压技术，1997（4）.

[5]董海，王宛山，崔金环.汽车顶盖工艺分析及模具设计[J].机械设计与制造，2005（6）.

[6]杨小娟.带切换机构的汽车顶盖外板模具设计[J].模具制造，2010（11）.

汽车模具篇4

关键词：汽车冲压模具；设计制造；维修

1汽车冲压模具设计和制造

在现代社会中，汽车已经成为了人们出行最为重要的一种交通工具，其质量的好坏不仅影响人们的出行质量，而且，直接关系到人们的生命和财产安全。通常情况下，汽车冲压模具使用寿命是六十万到八十万次。在对汽车冲压模具设计和生产的过程中不仅应该切实满足车身零件在工艺方面的要求，同时，还要高度重视其在设计和制造过程中所应用的机械设备、操作方式、运输方式、模具安装以及废物处理等方面的问题。在冲压模具设计及制造过程中主要应该考虑以下五点：①价格。在汽车冲压模具设计和制造的过程中，首先需要考虑的因素是它的价格，将会影响到产品最终的销量。②质量。汽车安全系数的高低通常都是由冲压模具决定的，因此，冲压模具的质量也会直接影响产品的销量。③人性化。在汽车冲压模具设计的过程中，人性化也是应该考虑的重要因素，而且要重视对其维护和修理方面，让模具的局部可更换性体现地更强。对于那些更换频率比较高的部件，在设计的过程中应该设置更高的标准，这对于供货和购货两端都极为有利。不过我国汽车行业对于冲压模具的人性化方面考虑的还比较少，只是注重制造工艺和生产程序的简单化，导致了模具零部件在标准化方面有所欠缺，所以导致在维护和修理方面的难度都比较大。④原材料。近年来，我国在汽车冲压模具制造的选料上已经具有较大的优势，通常都是利用合金钢或者合金铸铁等。⑤精度。在模具生产中，精度将会直接影响到装配完毕之后各个零部件间的契合程度，以及间隙一致性的呈现。

2汽车冲压模具维护和修理

汽车冲压模具由于其所处的工作环境比较恶劣，在使用过程中，常会出现工作部位、契合部位、滑动位置磨损，甚至损坏的现象。同时，由于模具设计制造过程复杂、精度高、周期较长、成本较高等因素，所以在使用过程中，对其所出现的问题要及时维修，从而保证精度、提高寿命。汽车冲压模具的维护和修理虽然非常复杂，但经常出现的故障及维修方法主要有以下7种情况：①翻边整形制件变形。在翻边和整形过程中常出现制件变形的现象，特别是在表面件中的变形，对制件的质量影响比较大。一般解决方法是加大压料力，如果是弹簧压料可采用加弹簧的办法，对上气垫压料通常采用加大气垫力的办法；若在加大压力后，仍存在局部变形，就要找出具体问题点，检查压料面是不是出现局部凹陷等情况，此时可采用焊补压料板的办法；压料板焊后再与模具的下型面进行研配。②刀口崩刃。刀口崩刃是模具在使用过程中最常出现的问题之一。刀口的崩刃如果很小，通常要将崩刃处用砂轮机磨大些，用相应的焊条进行焊接，以保证焊接牢固，不易再次崩刃。③拉毛。刀口崩刃拉毛主要发生在拉延、成型和翻边等工序。要对照制件查找模具相应的拉毛位置，用油石将其推顺，注意圆角大小要统一，然后再用细砂纸进行抛光。④修边和冲孔带料。由于修边或冲孔时模具的压料或卸料装置出现异常导致修边和冲孔带料。此时，也要对照制件的部位找出模具的相应部位，如果模具压卸料板存在异常，就对压料板进行补焊，如果模具压卸料板没有问题，可以检查模具的刀块是否有拉毛现象。⑤废料切不断。由于操作人员在生产过程中没有及时对废料进行清理，造成废料的堆积，最后在上修边刀块的压力下造成废料刀的崩刃，从而造成废料切不断的现象。其修理的方法与修边崩刃的办法类似。⑥毛刺。由于模具刃口间隙造成制件在修边、冲孔和落料时出现毛刺过大的现象。间隙大时，修边和冲孔工序采用凸模不动而修整凹模的办法，在落料工序当中则采用凹模不变而修整凸模的办法。间隙小时，要依据模具间隙的大小进行调整，以保证间隙的合理。对于修边冲孔模而言，采用间隙放在凹模的办法，而对于落料模而言就应采用放大凸模的办法，从而保证零件的尺寸在修理前后不变。⑦冲孔废料堵塞。由于废料道不光滑、废料道有倒锥度、废料没有及时清理等原因导致冲孔废料堵塞。要保证A面和B面都处于光滑和等直径状态，就可以保证废料不会被堵塞。

3结语

总而言之，在汽车制造行业中，冲压模具占据着较为重要的位置，跟模具的设计、生产以及维修等都有着密切的关系。我国在汽车冲压模具的生产加工上已经获得了一定的成果，不过还存在着较多的问题，在对其进行设计的时候对模具本身太过注重，具有较强的随意性，对生产工艺合理性方面的考虑较少，标准化程度低下，导致维修难度极大。相关从业人员应该积极探索，切实设置出一套符合我国国情、科学合理的冲压模具设计制造体系，从而促进我国汽车行业科学快速的发展。

参考文献

汽车模具篇5

关键词:汽车覆盖件;模具;快速

制造汽车覆盖件模具的制造技术是汽车制造技术中的重要组成部分。长期以来，覆盖件模具设计问题是我国汽车工业的一大制约因素。金属流动的合理控制问题是覆盖件工艺领域和模具设计领域中的难点要素。快速原型制造技术、金属电弧喷涂技术和计算机辅助工程分析技术在汽车覆盖件模具制造过程中的应用，可以让覆盖件模具的制造技术得到有效的提升。

一、覆盖件模具快速制造的技术途径

覆盖件模具在成品的生产过程中发挥着较为重要的作用［1］。覆盖件成品对尺寸、形状进度和表面的质量要求等因素有着严格的要求，对模具快速制造领域的各个环节的制造进度进行提升，是目前覆盖件模具制造工作中的一项重要内容。针对模具制造环节所表现出来的工艺环节多、变形机理复杂的特点，闭环精度控制模式的应用，成为了对模具快速制造的进度进行保障的重要因素。

二、汽车覆盖件模具制造技术的核心要素

(一)金属电弧喷涂/电刷镀制膜技术

金属电弧喷涂技术主要由以下几个环节组成:一是母模的喷涂准备阶段;二是基体处理阶段;三是金属电弧的喷涂阶段;四是背衬材料的填充阶段。梯度材料结构在这一技术的应用过程中发挥着一种较为重要的作用。它可以在对模具的整体机械的性能要求进行保障的基础上，对模具制造的制造工艺进行简化。梯度结构主要由以下几个部分组成:一是高强度水泥层;二是树脂、加强纤维和金属粉为核心的金属粉混合背衬材料层;第三是玻璃钢加强层;四是额电弧喷涂层;第五是刷镀层。其中，刷镀层对模具表面的硬度和耐磨性的提升有着一定的促进作用。金属喷涂层的建构，可以让模具的修磨性得到有效的提升，在对模具的强度进行保障的基础上，高强度水泥的应用可以让模具的制造成本得到有效降低。在母模喷涂的准备过程中，根据模具制造工作所面对的具体情况，以下方式可以被看做是喷涂母模的主要方法:一是对RP原型和由RP原型翻制而成的石膏过渡模型进行应用;二是借助石膏、木材、塑料等金属材料进行数控加工;第三是借助实物样件对石膏过渡模型进行建构。在集体处理阶段，工作人员需要在让涂层与模型之间在喷涂的初始阶段保持良好的结合力。

(二)CAE仿真技术与模具快速制造技术的合成应用

在对模具的开发过程进行分析以后，我们可以发现，在设计的初始阶段，模具工艺结构和冲压工艺参数的合理优化措施就已经成为了减少试模、修模的工作量的有效措施［2］。CAE仿真技术就是与之有关的一种重要技术。这一技术可以在对模具的开发成本进行降低的基础上，对模具的开发周期进行缩短。计算机模拟技术的应用，对模具的设计、生产工作的优化起到了一定的促进作用，但是在操作人员的经验知识差异性的影响下，模拟结果的差异性往往会给数值的模拟精度带来一定的影响。因而在计算机模拟技术应用之前，操作人员需要对一些与模具制造工作有关的重要参数进行提前设置。例如工艺补充面和冲压方式就需要在数值模拟之前得到确定。成本低、响应快的特性是CAE仿真技术在模具设计领域应用制造系统所表现出来的主要特点。但是在计算模型与实际环境之间的差异性的影响下，这一技术也存在着计算精度相对较低的问题。随着RP技术的不断发展，CAP技术与RT技术之间的结合，可以成为对覆盖件模具设计的优化的重要方式。

(三)三维几何型面快反求技术

开裂现象、起皱现象和回弹现象是覆盖件模具开发过程中的主要缺陷。曲面误差测量技术是对覆盖件的回弹变形量进行计算的主要工具。为了对开裂现象和起皱现象进行避免，相关工作人员需要对模具参数和相关的工艺参数进行及时修正。由于覆盖面的表面主要以自由曲面为主。因而曲面轮廓度就成为了误差评判的重要指标。由于误差扫描过程中可能存在着测量数据与理想数据不匹配的问题。因而在误差计算过程中，工作人员首先首先需要借助最小二乘法或最小区域法构建相关的目标函数体系，进而在测量数据与理想数据实现贴合匹配以后，对法向误差和曲率变化问题进行计算。

三、先进制造技术的应用

新型模具结构、模具结构的动态仿真体系和模具标准化库的构建，是先进制造技术应用于模具设计领域的表现［3］。在数字化技术不断发展的时代，计算机辅助制造技术也在汽车模具的加工生产过程中得到了应用。应用于覆盖件模具制造领域的新技术主要涉及到了以下几方面的内容，一是POWERMILL系统，二是Work-NC系统，三是TEBIS系统。这些软件的应用，可以在对人工成本进行有效降低的基础上，对模具制造过程中的人工错误进行有效解决。根据汽车覆盖件模具制造工作的特点对CAD技术、CAE技术和CAM技术等技术进行整合，可以为模具生产企业提供一种高效化的运行模式。也可以在对企业的生产成本进行降低的基础上，对模具生产企业的竞争力进行强化。

四、结论

汽车覆盖件模具快速开发系统的构建，可以让模具的开发效率得到有效提升。对制造方式的变革可以让模具制造的精密性得到提升。

参考文献:

［1］李延平，朱东波，卢秉恒．汽车覆盖件模具快速制造技术研究［J］．汽车工程，2005，02:241-245．

［2］阳春启，李玉强，杨旭静，龚志辉．先进制造技术在汽车覆盖件模具制造中的应用［J］．模具技术，2008，06:55-59．

汽车模具篇6

【关键词】模具费用 模具分摊 车型大改 车型小改

在汽车制造业，一级零部件供应商（以下简称“供应商”）按订单为汽车制造商（以下简称“主机厂”）供应零部件产品。供应商生产这些零部件产品或多或少需要使用模具。主机厂通常与一级零部件供应商签订《模具保管维护协议》，明确模具所有权归主机厂，供应商仅拥有使用权；供应商为模具预先垫付投资费用，当供应商通过生产件批准程序（在业内被称为PPAP）后，主机厂将向供应商支付模具费用。通常情况下，模具费用的支付方式有两种：第一种是一次性将模具费用付清；第二种是将模具费用按预计需求量分摊到每一个产品中去。目前很多主机厂采用第二种方法向供应商进行模具费用偿还。本文将通过车型在生命周期（通常为60个月）的车型大改、小改两种情况的实例来介绍模具费用按月分摊的支付方法。

一、模具费用按月分摊支付方法简述

1.发生零部件产品采购时才支付模具费用。因为支付模具费用同样有增值税进项，因此可将模具费用随同零部件产品同时支付。

2.为确保模具费用支付精确，考虑将模具费用每月均等支付。即模具费用要从车型投产月开始支付，支付到车型大改停产月为止，在此期间每月均等支付。但是在必要情况下，在税务许可范围内，缩短支付期间，提高月支付金额。若某月量产件的采购数量为零时，该月不支付模具费。

二、车型大改时的模具费用支付方法

1.标准模式。假设零件号为71551-60350，模具投资额为60万元，投产时间为2013年5月，车型大改时间为2018年4月（共60个月），则主机厂向一级零部件供应商每月支付的模具费用为1万元/月。

2.下次车型大改提前的情况（车型大改提前至第52个月后开始）。如果原计划车型大改时间为2018年4月（即60个月），到2016年3月时得知该车型在2017年8月改制，则主机厂向供应商每月支付的模具费用要分段计算。第一阶段从2013年5月至2016年3月共35个月，每月模具费用的金额为原定1万元/月；第二阶段从2016年4月至2017年8月共17个月，每月模具费用的金额为1.47万元/月[（60-35）÷17]。

3.下次车型大改生产时推迟的情况（推迟至第63个月）。假设2016年3月得知该车型将在原计划到期日延长3个月（2018年7月）改制，则主机厂向一级零部件供应商每月支付的模具费用金额为1万元/月，直至2018年4月支付完毕，2018年4月到2018年7月的模具费用金额为零。

4.零部件产品当月无采购量的情况。如上例，其中2016年4月零部件产品采购量为零，则2013年5月至2016年3月共35个月，每月模具费用应支付1万元/月，2016年4月无采购量不需要支付模具费，2016年5月至2018年4月，每月模具费用的金额为1.04万元/月[（60-35）÷24]。

三、车型小改的切换零部件产品的模具费用支付

1.车型小改零件停产、新设的情况，旧模具不可应对的情况。如上例，2015年6月得知该车型将在2016年4月进行小改，旧模具将不能再使用，需要重新投资60万元购入新模具应对，零件号也将变更，对此，主机厂向供应商每月支付的模具费用将分为两步计算。

第一步，车型小改的零部件产品旧模具费用剩余金额提前支付，即2013年5月到2015年6月共26个月，主机厂向一级零部件供应商每月支付的模具费用金额仍按1万元/月；2015年7月到2016年4月共10个月，主机厂向一级零部件供应商每月支付的模具费用金额为3.4万元/月[（60-26）÷10]。

第二步，车型小改的新模具费用60万元偿还，即2016年5月到2018年4月共24个月，主机厂向供应商每月支付的模具费用金额为2.5万元/月。

汽车模具篇7

（山东山大华天软件有限公司，山东济南，250101）

摘要：本文主要介绍整体模板的设计及应用方法，首先设计好相应产品模具的整体模板，目前我公司已有顶盖外板、发动机盖外板、前后车门外板、前围板等制件的拉延模板。遇到不同车型类似的产品可以直接替换工艺数模和分模线，然后做相应调整得到新的模具。

关键词 ：SINOVATION，三维参数化建模，汽车覆盖件，模具，模板化设计

1.引言

目前在冲压模具结构设计过程中，普遍存在着设计效率低，周期长；产品、工艺变更频繁，导致设计修改非常多；设计不规范、无标准导致三维实体设计错误频出等。鉴于此，我们推出了以国产高端三维CAD/CAM一体化应用软件系统SINOVATION（以下简称SV），三维参数化建模为基础，基于知识工程的模板化设计平台。在模板设计阶段就事先考虑到哪些地方会有设计变更；模具的整体、局部高度等，都使用参数控制；上下联动的部分都用软件内部对象之间的关联性来进行约束等，这样就避免了无谓的错误。

2.模板化设计概述

模板化设计包括整体模板设计和局部模板设计，整体模板设计主要应用于结构相对固定的模具，如拉延模、成型模等。局部模板设计，主要应用于一些复杂的后工序模具，主要的特点不是将整个模具做成一个模板，而是把模具中的各个部分分别做成模板来进行设计。为什么要采用部分模板这样一个设计方法呢？主要是由于后工程模具的结构比较复杂，各种零件也比较复杂，如果和拉延一样做成整体模板的话，反倒效率会下降。

3.模板化设计介绍

下面以轿车顶盖外板拉延模为例，介绍模板化设计思想。

1）前期准备

准备好拉延数模、分模线、压力机参数等，以及如下图所示的装配树

2）整体高度

在高度零件里，建立模具的整体高度参数如下图：由于模具结构基本固定，故此高度基准文件可在不同模板中使用。

3）型面部分

在型面部分的装配里，导入拉延数模和分模线，数模面偏置如下图所示

分模线偏置如下

然后对偏置后的分模线和数模进行一些列的拉伸、裁剪、布尔运算等参数化建模操作，其中拉伸到的位置以高度基准文件作参照。得到结果如下：

关联部分

上模与压边圈关联建立平衡块与支撑筋的草图，以及压边圈法兰边的型面等，经过一些列的三维参数化建模得到上模关联部分如下图，保存以留后边调用。

下模与压边圈关联部分

作出顶杆、安装抓、凸模筋、下模筋等的草图然后根据高度基准进行拉伸，得到如下图所示，保存留作后边备用。

端头部分

分别作出端头XY、XZ方向的草图，然后拉伸作出端头实体，保存留作后边调用

上模装配部分就是调用上边完成的部分，比如型面部分里的上模型面，上模相关里的法兰面以及端头等，通过和差运算得到上模装配如下图：

装配中的每一部分都通过调用相应的部分，通过和差运算或者复制等完成。得到结果如下，其中导板、平衡块、墩死垫、卸料螺钉等这些标准件都是带和差的，装配进来后直接进行和差运算即可。

这样整套模板就已经完成。

再遇到不同车型的顶盖时，就可以直接用上述模板进行替换得到新的模具了。

下边就通过实例介绍下在已有模板的情况下如何得到新的模具，模板化应用流程：

①：准备好类似产品的模具整体模板

②：对产品形状相关部分进行替换

③：修改结构参数

④：更新后完成设计

1）根据新产品的工艺数模分模线，利用SV--PRESS-- ，根据实际需要对数模和分模线进行偏置，结果如下：

1）利用SV--参数化-- ，新的型面和分模线对原来的进行替换，更新重新走一遍建模过程，得到新的型面相关部分，结果如下：

1）减少设计时间

①制作模板时，考虑到设计变更等问题

②制作模板时，考虑到标准结构与标准件参数化

③制作模板时，考虑到数模替换后的形状更新问题

2）减少错误的发生

①事先考虑到了上下接合部件之间的联动性

②自动输出标准件的规格、自动测量钢材的外形尺寸等避免人为错误

4.结束语

模板化设计是总结优秀技术人员的经验，是对优秀技术的一个保存和升华，是对企业信息化的一个融合，通过将企业独特的设计经验模板化，可以建立并规范企业的标准设计流程，让专业的人做模板，实现技术资源的优化；还可以减少设计工时、 减少CAD操作、规范设计标准、减少人为错误等。

《模具工程》杂志非常注重对当前行业内的重大科技技术成果进行报道，包括冲压模技术、注塑模技术、压铸模技术、快速成型技术、测量技术、模具CAD/CAM/CEA技术、模具材料及热处理技术、模具加工制造技术等。欢迎广大读者踊跃投稿。

投稿地址：深圳市宝龙华新区民治大道东侧梅花山庄馨园别墅31栋02号

联系人：楚念良

邮编：518109

Email：mjbj@pf99.net cnl@pf99.net

cn23618@163.com

汽车模具篇8

摘要：在我国汽车制造业的发展过程中，越来越注重标准化的设计和制造，在汽车覆盖件模具标准化水平提升的同时，也应该采取更好的设计措施。本文主要针对汽车覆盖件模具的标准化设计展开探讨，并进一步探讨了在制造的过程中需要注意的一些具体的措施，希望可以为今后的相关制造设计工作带来参考借鉴。

关键词：汽车覆盖件模具，标准化水平，措施

前言：汽车制造业的流程众多，在汽车覆盖件模具制造过程中，必须要制定更加科学合理的设计方案，才能够保证在设计更加的有质量，同时确保标准化水平符合我们的要求，这是今后需要进一步研究的课题。

1、汽车覆盖件模具概述

汽车覆盖件是指构成汽车车身或驾驶室、覆盖发动机和底盘的薄金属板料制成的异形体表面和内部零件。覆盖件的制造是汽车车身制造的重要环节。外覆盖件包括：四门、两盖、左右翼子板、左右侧围、顶盖。其表面质量要求为不允许有波纹、褶皱、凹痕、划伤、边缘拉痕和其他破坏表面美感的缺陷。覆盖件上的装饰棱线和筋条要求清晰、平滑、左右对称和过渡均匀，覆盖件之间的棱线衔接要吻合流畅。这样的一个标准就已经决定了汽车覆盖件模具也需要达到相关标准，对形位精度和表面质量都提出了一些更高的要求。一个汽车覆盖件一般需要经过拉延、修边、冲孔、整形翻边等工序才能完成冲压成型，因此汽车覆盖件模具大致分为拉延模、修边冲孔模、整形翻边模，每一套的模具又由不同部分组成。具体如下：拉延模：凸模、凹模、压边圈等；修边冲孔模：凸模、压料芯、修边刀、冲头等；翻边整形模：凸模、压料芯、翻边刀（整形刀）等。

2、汽车覆盖件模具制造工艺

2.1确定加工工艺

加工工艺涉及的范围较广，小至装夹，大到加工制造，这些均由各个工艺构成。装夹时应加工压板压在垫块上方，千斤顶叠加时禁止超过两个，即便压板下方不可放置垫铁，也应加设千斤顶进行辅助支撑，在利用千斤顶时，一定要使用百分表在该模具位置校验零位，再旋转千斤顶，并观察百分表指针是否发生变动。一个科学、可行且完整的工应包含具体的加工对象名称、确切的公差精确度要求、全面的加工工序、严格的核对程序。

2.2选用设备参数

先进的加工技术与新型设备是提升生产效率和保障产品质量的基础。现阶段，数控加工已经由原来的单纯的型面加工过渡到型面与结构面的综合加工。日本大隈机床和沈阳机床是最为常用的机床。模具的加工可分为精加工、半精加工和粗加工，对于不同的加工方式应在不同的机床中操作。

2.3选择编程策略

在数据、加工工艺和设备近似完善的前提下，编程策略是最能反映模具表面质量的指标，刀具轨迹在模具表面的加工状态最能反映质量，本文列举了以下几项内容：科学开粗方式如何稳步实现，进而提高生产效率，节省成本；外形不同的产品如何选择合理的加工方式，进而提高产品质量。这是现阶段我国汽车覆盖件制造厂家共同面临的问题，因产品要求日益严格、模具质量要求逐渐提高，绝大部分生产商家无法避免地面临上述问题。

3、汽车覆盖件模具的标准化建设措施

3.1借鉴先进的模具设计标准

在汽车覆盖件模具设计方面，欧美等发达国家已经形成了较为完善的模具设计标准，可以为国内覆盖件模具设计标准的制定提供指导。具体来讲，就是结合国外先进模具设计技术，完成模具设计技术条件和验收技术条件等标准的制定。而汽车覆盖件模具设计技术标准应包含基础标准和应用技术标准。在基础标准建设方面，需要完成制图和公差与配合等标准的制定。而在应用技术标准方面，则可以引入国外的3D造型设计标准，从而利用统计图表形式将模具设计中的标准部件表示出来，继而降低模具的实型铸造难度。实际上，汽车覆盖件除了拥有复杂的型面，其他部分都具有一定的相似性、对称性或重复性。在模具设计中进行模具特征结构标准件的应用，则能够促使模具设计向着标准化的方向发展。利用参数间的关联使安装台尺寸随着标准件规格变化而变化，然后将标准件装配到模具文件中，就可以生成标准件单元体。在此基础上，将需要的标准件调入，就能够实现模具的标准化设计，从而避免出现搭配错误。

3.2建立科学的模具制造标准

相较于传统切削工艺，高速切削可以依靠较高的切削速度、加工质量和进给速度实现模具加工，能够为模具加工标准的建立提供支持。根据高速切削的数据软件，并结合覆盖件模具的加工特点，可以进行具有完整品种、精度和质量要求的加工规范的制定。而在规模设备和生产方法方面，也需要建立有关加工效率和加工方法的规范，以便利用最短时间、最少的人力和物力投入完成各种覆盖件模具的制造。就目前来看，汽车覆盖件模具通用标准有国际标准、国家标准和行业标准。在模具加工生产方面，还要结合加工效率、加工方法和专用模具等内容进行企业生产加工标准的完善。

3.3完善行业和企业的模具管理标准

在汽车覆盖件模具的管理方面，还要实现现有管理标准的完善，以便实施模具的标准化管理。一方面，需要以模具结构标准为基础完成企业模具设计标准的编制，即完成标准件结构和零件图的统一绘制，然后利用图形和参数实现模具形状和加工公差的标准化管理。另一方面，企业需要在机床空闲时间进行预制标准件的加工，从而缩短企业常用模具的制造周期，并且对机床工作量实施平衡管理。此外，在加工设备管理方面，需要完成不同机床的不同加工规范的制定，以便对模具制造进行规范化的管理。

4、结束语

提升汽车覆盖件模具的标准化水平，是汽车制造生产的过程中必要的要求，而当前在研究的过程中，我们针对汽车覆盖件模具的标准化措施进行了研究，可以为今后的相关设计和制造工作带来有价值的思路。

参考文献：

汽车模具篇9

关 键 词 高效；环保；高品质；以塑代钢

中图分类号：U465 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）022-017-2

1 概述

塑料模具是塑料零件制造的支撑工艺装备，主要包括注射成型、挤出、吹塑、吸附、发泡、压注、搪塑等模具类型。其中注射成型模具是应用最为广泛的塑料模具。塑料模具广泛应用于家电、汽车、列车、航空航天、军工等领域的塑料零件的生产。

国内中低端的塑料模具技术基本成熟，而高技术含量的大型、精密、复杂、长寿命塑料模具不能满足市场需求。未来20年，塑料模具技术将围绕通过模具技术提升塑料制品制造业水平，带动模具的上下游产业的发展为中心开展研究开发，主要体现在高效生产、环保制造、高品质外观三个方向。预计到2030年，我国塑料模具技术将达到国际先进水平，部分领先。

2 未来市场需求及产品

2010年，我国人均塑料消费量约为46 kg，仅为发达国家的l/3，存在较大的差距。塑料制品的快速发展将带动塑料模具市场的快速增长。

约90%的汽车内外饰塑料零件是通过塑料模具生产的，汽车工业的快速发展促使塑料模具技术向高效生产、环保制造、高品质外观、以塑代钢等方向发展，如低压一体注塑模具、注塑后压模具、搪塑模具、发泡模具、快速模具等。约70%的家电产品零件是通过塑料模具生产的，高端家电产品的制造需要体现高效生产、环保制造、高品质外观等方向的新型塑料模具技术，如大型多色注塑模具、免喷涂高光模具、高精超薄、超厚制品塑料模具等。其他行业，如电子产品、医疗器械等也需要高精度、高效率、环保制造的新型塑料模具技术。

2.1 高效生产的塑料模具技术

2.1.1 现状

汽车、电子、电器、包装品行业塑料的应用日益广泛，批量生产的零部件规模往往达到千万级，甚至亿的数量级，因此要求高的生产效率，以缩短生产周期，降低生产成本。但制件成形必须经历合模、注射、保压、冷却、开模制造流程才可达到质量要求，所以高效模具技术成为提高塑料制件生产效率的重要选择。国外发达国家已开发出多种高效模具并用于生产，如一模多腔、叠层模具、高冷速模具等。我国在高效模具研发方面掌握核心技术的企业为数不多，效率和稳定性与国外差距较大。

2.1.2 挑战

结构设计、高性能模具材料以及模具使用稳定性是高效模具研发中需突破的关键技术。

2.1.3 目标

l）叠层模具技术：预计到2020年，叠层模具技术研发成熟，上下游产业配套到位，预计到2030年，达到世界先进水平，完成行业内产业化推广。

2）高导热性模具技术：目前国内领头企业已经开始进行铝合金、铜合金、金属烧结材料等应用试验。预计到2020年，基本实现新型导热材料国产化，模具设计技术基本成熟。预计到2030年，达到世界先进水平。

3）快速模具技术：预计到2020年，国内将研发出降低快速模具成本的新型技术，对于汽车原型件、医疗器械等量少而高附加值的产品，可以应用该技术进行小批量生产。预计到2030年，达到世界先进水平，实现该技术在塑料产品研发制造领域的广泛应用。

2.2 环保制造模具技术

2.2.1 现状

低污染、节能节材是塑料加工技术发展方向，其中模具技术是实现这一目标的关键因素。我国在塑料制品环保制造模具技术研发和稳定性方面与国外差距较大，许多这类模具仍需进口。

2.2.2 挑战

新型高光模具技术方面，国内普通高光模具技术已基本成熟，但还存在寿命低、制品表面硬度低等问题。在IMD/IML技术方面，复杂、深腔的制品的技术还不掌握，膜片的印刷国内无法自给，模具生产自动化水平低。在低压一体注塑模具技术方面，需解决模具自动化生产水平低，模具上下游产业配套不完善，产品设计水平低等问题。

2.2.3 目标

预计到2020年，我国电磁加热、红外加热等新型加热方式的高光模具技术基本成熟。预计到2030年，新型加热方式的高光模具达到当时的世界先进水平。预计到2020年，掌握复杂形状IMD/IML技术，预计到2030年，IMD/IML技术达到当时的世界先进水平，模具实现自动化生产。

预计到2020年，低压一体注塑模具技术将在汽车内饰件产品中广泛应用，模具上下游产业配套到位。预计到2030年，低压注塑产品设计技术基本成熟，模具达到当时的世界先进水平。

2.3 高品质外观的塑料模具技术

2.3.1 现状

汽车内饰、车灯和大小家电、自动化办公设备、日用品等产品外覆盖件既要求有美的视觉外观，又必须满足与人体接触中良好的手感和安全性，这就要求开发新的模具技术，实现制件的无飞边、少接缝、手感好、安全性高、视觉美观。我国在高品质外观的塑料模具技术研发方面与国外差距较大，许多这类模具仍需进口。

2.3.2 挑战

目前大型、复杂形状制品的多色注塑模具技术在国内尚未成熟，突出问题表现在大型多色设备国内无法自制，产品设计水平低。国内刚开始进行注塑后压模具技术的研发，还不具备应用条件。国内尚未掌握搪塑发泡模具技术，关键问题是大型电铸造镍壳技术被欧美强国垄断。

2.3.3 目标

预计到2020年，我国将掌握大型、复杂多色注塑模具、注塑后压模具和汽车搪塑发泡模具的核心技术。预计到2030年，达到当时的世界先进水平，能够满足高品质外观塑料制品的研发生产需求。

3 塑料模具实例：汽车大灯注射模具设计（ABS）

塑件质量和体积较大，壁较厚，侧壁及盒体的内外均有较多孔或凸台。

3.1 塑件成型工艺分析

型腔数目的确定：由于该塑件的外形尺寸及质量都较大，所以一次所需塑料熔体注射量较大，且四个方向均需要借助侧滑块成型侧壁的凸起或侧孔，为了使模具与注射机相匹配以提高生产率和经济性，以保证塑件精度，所以初步选定为一模一腔。

3.2 分型面的设计

根据塑件的结构形式、尺寸精度、浇注系统形式、推出方式、排气方式以及制造工艺等多种因素，为保证塑件质量，且便于塑件脱模和简化模具结构，选定塑件分型面如图，为垂直于开模方向、平面形式的单分型面。选择此分型面可以减少对塑件外观的影响，同时有利于设计排气和冷却系统以及成型嵌件的安装，并且可以使塑件在开模后留在动模，利用注射机锁模机构中的顶出装置带动塑件脱模机构来实现脱模，简化了模具结构。

3.3 浇口形式的确定

由于该塑件的外形尺寸及质量都较大，壁较厚，盒体较深，所以一次所需塑料熔体注射量较大，且四个方向均需要借助侧滑块成型侧壁的凸起或侧孔，本套模具采用一模一腔的形式，考虑到塑件尺寸较大，若要使之易于充型，则应选择直浇口，由主流道直接进料，故熔体压力损失小，成型容易 。

3.4 加工程序单

加工程序单见表1。

表1

参考文献

[1]申开智.塑料模具设计与制造[J].北京：化学工业出版社，2006.

[2]李力.塑料成型模具设计与制造[J].北京：国防工业出版社，2012.

[3]齐贵亮.塑料模具模架钢制造技术[J].北京：机械工业出版社，2011.

作者简介

汽车模具篇10

【关键词】激光淬火；工艺参数；GM246汽车覆盖件模具

1引言

在汽车制造业中,车身内外众多板件都是采用模具冲压成型，随着自动化生产线的普及和生产效率的提高，对模具表面耐磨程度要求越来越高。当模具冲压次数的达到一定数量后，模具的表面由于疲劳损伤，或者因为板料残留的金属粉末粘结附着在模具表面，导致在冲压成型过程中拉毛，拉伤甚至拉裂工件现象非常普遍，这违背了汽车的制造工艺的质量要求。由此可见，模具的表面状态（特别是硬度和光洁度）直接影响到产品质量和模具使用寿命[1]。目前国内汽车模具的热处理仍以火焰淬火、感应淬火和整体淬火为主，在淬火后的模具热变形量大，表面质量差及工艺的不均匀性大大地增加了后期的修模频率，使得生产线频繁停休，延误生产，加大工人的劳动强度。激光淬火技术是采用高能量密度的激光直接作用于工件局部可以实现精确淬火且淬火后工件变形量小无污染。研究表明[2-5]，模具激光淬火技术比传统人工火焰淬火得出金属组织晶格更加细化，硬化层更加均匀，其优势在自动化生产中体现更加优越。

2正交实验激光淬火参数优化

2.1试样制备。实验的基体材料为GM246,其主要成分见表1所示，硬度由OHL-689型硬度检测仪测试为18HRC。激光淬火处理的试样需经过以下4个步骤处理。（1）用机加工的方法从废旧模具上切下140cm*100cm*80cm的矩形块。（2）用砂轮打磨除锈和用火焰除油。（3）用丙酮清洗并晾干，用中日合资上海苏州美柯达探伤器材有限公司DPT-5型探伤剂着色探伤。（4）涂特殊配方的吸光材料做试样的表面“黑化”处理。（5）用线切割的办法沿激光扫描方向的试样切割成矩形小块并用镶嵌机做成金相试样。（6）用HVS-1000显微硬度计测试淬火层的硬度。表1GM246的化学成分（质量分数%）材料GM246C2.8-3.6Si1.5-2.6Mn0.5-1.0P<0.1Ni0.5-1.5Cr0.2-0.5Mo0.3-0.6Cu0.3-0.5S0.082.2实验方法激光淬火处理采用的工艺参数采用正交实验法，以激光功率P，光束模式及离焦量或（光斑直径D），扫描速度V，为主要影响因子进行3因素3水平方案设计见表2所示。因为汽车覆盖件模具为大型模具考虑工作效率选择宽带扫描即用积分棱镜调成矩形光斑，整个模具表面选择搭接的方式进行，搭接率根据相关参考文献选择20%。激光淬火工艺参数参考相关文献[6，7]结合技术人员的经验制定。淬火层的硬度和淬火层的深度共同决定了模具的表面质量状况故需要对两个指标进行双指标平衡分析见表3。由表3分析可知，对表面质量影响最大的因素为激光功率，激光功率增加有利于提高表面硬度，这是因为增大功率使得激光照射的金属区域内迅速升温达到了奥氏体的临界温度，控制了在熔点以下奥氏体的转变，表层的金属在随后快速冷却的过程中转变成非常细的马氏体，金属表面的组织细化有利于硬度的提高。当激光功率不变增大扫描速度，淬火层的厚度会减小，硬度也会降低，这是由于扫描速度过快，允许奥氏体相变的温度范围窄，奥氏体向马氏体转变的时间不充分造成的。从已有的9次试验结果可知采用不同的工艺参数对试样激光淬火均达到了相变温度且双指标的最佳功率都为3500w，如继续增加功率模具表面会出现熔化现象破坏了模具表面的形貌违背激光淬火处理模具的工艺原则，故不考虑继续增加功率，即功率参数选择3500w。光斑尺寸和扫描速度对表面淬火层的质量影响相差不大，也即是改变一个参数对结果的影响较小。两指标的扫描速度最佳水平数不同分别为1水平和2水平，参考8号已做实验选择2水平即扫描速度为500mm/min。对9次实验的结果直观分析知道，宽带扫描的光斑尺寸选择1水平即3mm×24mm。

3生产应用实践

3.1激光淬火处理某品牌汽车尾门外板拉伸模凹模。经过前期对柳州某微型汽车某型号尾门外板的生产状况进行调研发现：拉伸模达到17万冲次后修模率达到52.5%，现行生产的尾门外板顶部拉伤甚至拉裂，顶部拉伤的主要原因为拉伸深度过深，模具筋条部位过硬（50HRC）而平面母材硬度较低（小于18HRC）致使拉伸时顶部走料多且快，两侧走料少向中间部位叠料起皱。故考虑采用正交实验的优选参数对新投产的凹模进行激光淬火处理提高母材的硬度。激光淬火处理需经以下流程见图1所示。处理主要过程见图2所示：a模具表面火焰去油，b模具表面黑化处理，c模具表面探伤剂探伤，d模具激光处理中，e模具表面处理后（光亮部分）。对处理前的尾门外板拉伸模凹模，用中日合资上海苏州美柯达探伤器材有限公司DPT-5型探伤剂着色检测模具的宏观裂纹出现在筋条和R圆角处，处理后尾门外板拉伸模凹模采用金相显微镜检测了激光淬火层的深度为0.42mm，用HVS-1000显微硬度计检测淬火层平均硬度为55HRC最高可达62HRC。3.2产线应用效果。汽车尾门外板拉伸模凹模激光淬火后还需对模具进行抛光以去除表面的锈迹，对硬度高的筋条和R圆角粗糙部分要进行推磨修整，对由于模具表面由于材料的制造应力等产生的较大裂纹和缺陷要进行补焊和抛光处理。将经过上述理后的凹模投入产线半年后比对发现，冲件的拉毛及拉皱现象明显得到改善，在线修模率下降到5%左右。这是因为激光淬火处理后表面硬度高，摩擦系数小，在冲压一段时间后表面会越用越光，越用越亮，有效地减少在冲压过程中金属积瘤对工件表面的拉伤。经过激光处理后的模具也需要经过后期精心的养护才能长期地保持其表面冲压工件的质量。模具养护要着力改善其使用环境，使用过程中对于模具的轻微粘结要细致推磨。

4结论

（1）通过对激光淬火工艺参数的正交实验L9(34)分析可知，当激光功率在2700w-3500w区间内变动，激光功率对淬火的效果影响最大，扫描速度和光斑直径的改变对淬火效果影响相差不大，但增加扫描速度会降低淬火层的深度和表面的硬度。综合激光淬火的硬度和深度两个指标可知最优的参数为：激光功率3500w，扫描速度500mm/min，光斑尺寸3mm×24mm，搭接率20%。（2）GM246模具钢经激光淬火后硬度由原来的18HRC提高到55HRC。其凹模模具在生产线上使用拉伤和拉裂现象明显改善，在线修模停线率由最高的50%以上下降到5%左右，大大降低了工人的劳动强度，提高了生产效率。（3）汽车模具经激光淬火后后续还需要精心养护，另外汽车模具结构复杂、曲面较多，造成在淬火过程轨迹多变，找到最优的工艺参数保持表面淬火的均匀性仍然是值得深入研究的一个问题。

作者:孙荣敏 林澎 冯树强 单位:广西科技大学鹿山学院 柳州金百汇激光技术有限公司

参考文献

[1]侯琦,刘广鑫,杨光,等.MoCr铸铁激光淬火组织及耐磨性能研究[J].应用激光,2015,35（6）:657-660.

[2]陈喜峰,俞涛,雷其林,等.汽车摸具激光淬火技术的应用和发展[J].材料热处理技术,2012,41（2）:201-202.

[3]周健,温宗胤,李宝灵.CrMo铸铁汽车模具材料的激光表面处理[J].冶金工程,2007,27（1）:85-87.

[4]张志鹏.激光相变硬化和激光熔覆技术可以提高模具使用寿命[J].模具制造,2009(10):4-10.

[5]宋海龙,冯树强.激光强化技术在拉深模中的应用[J]锻压技术,2010（6）.