浅谈汽车模具结构设计的重要性

浅谈汽车模具结构设计的重要性

伴随着国民经济持续快速地发展，综合经济实力的不断提升，人民生活水平日益提高，激增了社会对汽车的需求。而模具作为生产水平的重要象征之一，汽车模具更是衡量着汽车行业其根本的生产工艺水平，将影响其生产汽车的品质以及推出新款的时限。因此，研发并设计新的汽车模具结构，更是行业的重中之重。

标签：汽车模具；模具结构，结构设计

一、汽车模具的基本知识

（一）基本概述

汽车模具，从局部方面上来说也就是冲制汽车车身上所有的冲压件的模具总称，即是“汽车车身冲压模具”。覆盖件模具作为汽车模具的核心组成部分，其主要是冷冲模。宏观意义上来说，汽车模具是整个汽车上的零件模具的总称，如注塑模具、冲压模具、锻造模具等。汽车车身的冲压件大致可以分为梁架件、覆盖件及一般冲压件，其能宏观展现汽车形象特征的冲压件就是汽车的覆盖件。因此，一般更形象地将“汽车覆盖件冲压模具”作为汽车模具，如前后车门板修边模、车门内板冲孔模等。汽车模具是生产汽车上所有零件的模具的总称。汽车冲压模具是冲制汽车上所有冲压件的模具。汽车车身冲压模具是冲制汽车车身上所有冲压件的模具。汽车覆盖件冲压模具是指冲制汽车车上上所有覆盖件的模具。

（二）冷冲模

（1）冷冲模（即冷冲压模具），即是在压力机内放入金属或非金属板料，通过压力机以及安装在上的模具对板料施加变形力，使板料产生变形或分离，从而获得相应形状、尺寸和性能的产品零件的专用特殊工具。

（2）冷冲模的分类及特征。根据相应的模具其工序组合程度可以分为单工序模、复合模和级进模。也可以根据工艺性质详细地分成：①冲裁模：沿封闭或敞开的轮廓线使板料产生分离的模具。如冲孔模、切断模、落料模等。②弯曲模：使板料毛坯或其他坯料沿着给定线路发生弯曲变形，从而获取相应角度和形状的零件的模具。③拉延模：将板料毛坯制作成开口的空心零件，或使空心零件的形状和尺寸得到进一步的改进的模具。④修边模：将平面、空心或者立体实心的零件其多余的外边切掉的模具。⑤整形模：将原本进行过压弯或拉延的零件通过它压成所需形状的模具。现在模面设计中有一些新的工艺方案被不断采用，以提高生产效率及质量水平，许多工艺方案和成熟经验均已成为各公司的核心竞争技术得到不断整理和保存。高效加工已经成为国际制造技术發展的一个趋势。

二、研究目的及价值

汽车模具被称为“汽车工业之母”，国内汽车模具企业对我国当前汽车行业的

汽车车身覆盖件承担比重，将很大程度上决定我国汽车行业的发展水平。现如今，随着人民对事物的认知水平提高，用户对模具的要求也是愈见苛刻，“高精度、优质量、低价格、交货期短、使用寿命长”的汽车更能满足用户的需求，怎么样在短时间内用最廉价的成本生产出最优质的产品，成了一大重要难题。但是，根据中国模具工业协会的相关资料可以看出，国内的模具生产技术含量低，其几近全部的高檔轿车模具以及精密冲裁模均依赖于进口。相关专家学者对我国模具生产技术与国际先进水平做对比指出，其中的差距主要表现在以下三方面。

（1）模具企业综合实力弱、专业化程度不高。因为我国绝大多数汽车模具企业隶属于各大汽车集团，害怕新车型的技术露，很大程度上了模具企业间的技术交流，从而影响到整个模具企业的技术发展和进步。又因为全方面为汽车集团服务，从而难以形成属于自己在某些方面的专长技能，其专业知识累积也显困难。

（2）计算机应用技术能力不足。即使各企业都拥有基本的大型三维 CAD/CAE/CAM 软件，由于人员素质、习惯及设计效率等因素，当前的设计并不能实际意义地实现三维化，对三维化的探索、实践经验积累与实际要求更是天差地别。

（3）模具设计并制作的实际经验、数据以及资料的累积量低，欠缺一个合理有效的累积措施。有关数据表明，在推出一款新的车型方面，欧美需要四年左右，而日本则只需要二年半的时间，其根本原因取决于日本拥有先进的 CAD/CAE/ CAM 技术，利用它们可以让模具结构设计效率最优化，实现不试模，一次成装模，从而很大程度上减少了试模周期以及制作成本。那么，我国的模具行业的市场竞争力欲得到提升，就必须研发一个相应的高效软件平台。

三、汽车模具结构：三维实体设计

当接到模具设计任务书后，我们便对模具的结构设计有了较初步的定位。模具结构设计不但要求设计者其本身的设计经验及思路外，还需要设计者的绘图过程。在绘图过程中，设计者应确定模具的主要组成结构及参数计算、模具结构的平面图布置、创建实体模具结构、工程图的绘制并完善、标准件及各部分材料的选取及装备和热处理的具体办法等。而在这整个过程中，模具结构平面图的布置以及实体创建是最核心耗时最长的两大环节。

四、结语

作为生产汽车覆盖件的核心工艺品，模具的设计效率及质量将直接控制汽车的开发周期和品质。相对于难以保证可靠性并费时耗力的传统设计理念，我们对汽车模具的基础知识及现状进行介绍，并分析控制模具设计效率的因素，利用 UG 软件中的相关功能，提出了在对汽车模具结构设计的思路。希望国内各大模具企业能进行资源技术探讨，设计更多更好的汽车模具，从而推动国内汽车行业的发展。

参考文献

[1]胡烨.汽车模具冲压运动仿真的研究与实现[D] .沈阳：沈阳航空航天大学，2013.

[2]许增辉.汽车模具冲压运动仿真模型的研究[D] .沈阳：沈阳航空航天大学，2013.