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汽车模具

产品应用

人们一说汽车,首先呈 现在眼前的是汽车的车身。也就是 说车身是汽车的标识性总成。车身代 表了那款汽车的形象特征。汽车模 具从狭义上讲就是冲制

汽车车身上所有的模具的总称。也就是“汽车车身冲压模具”。例如,顶盖翻边模、横梁加强板压形模等。

 

 

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汽车模 具最主要的组成部分就是覆盖件模具。这类模具主要是。广义上的汽车模具是制造 汽车上所有零件的模具总称。例如,冲压模具、注塑模具、锻造模具、铸造蜡模、玻璃模具等。

汽车车身上的的大体上分为覆盖件、梁架件和一般冲压件。能够明 显表示汽车形象特征的冲压件是。因此,更加特 指的汽车模具可以说成是汽车覆盖件冲压模具。简称汽车覆盖件冲模。例如,前车门外板修边模、前车门内板冲孔模等。

当然汽 车上的不只车身上有冲压件。汽车上 所有冲压件的模具都称为汽车冲压模具。归纳起来就是:

1. 汽车模具是制造 汽车上所有零件的模具总称。

2. 汽车冲 压模具是冲制汽车上所有冲压件的模具。

3. 汽车车 身冲压模具是冲制汽车车身上所有冲压件的模具。

4. 汽车覆 盖件冲压模具是冲制汽车车身上所有覆盖件的模具。

现在我 们这个板块一说汽车模具好像都指的是汽车覆盖件冲模。为了不 和广义的汽车冲模混淆,在发帖 时最好用汽车覆盖件冲模不用汽车冲模。

冲压模具的形式很多,冲模也依工作性质,模具构造,模具材 料三方面来分类。

一般可 按以下几个主要特征分类:

1.根据工艺性质分类

a.:沿封闭 或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。

b.:使板料 毛坯或其他坯料沿着直线(弯曲线)产生弯曲变形,从而获 得一定角度和形状的工件的模具。

c.拉深模:是把板 料毛坯制成开口空心件,或使空 心件进一步改变形状和尺寸的模具。

d.成形模:是将毛 坯或半成品工件按图凸、凹模的 形状直接复制成形,而材料 本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、

起伏成形模、翻边模、整形模等。

2.根据工 序组合程度分类

a.单工序模:在的一次行程中,只完成 一道冲压工序的模具。

b.:只有一个工位,在压力 机的一次行程中,在同一 工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。

c.(也称):在毛坯的送进方向上,具有两 个或更多的工位,在压力 机的一次行程中,在不同 的工位上逐次完成两道或两道以

上冲压工序的模具。

3、依产品 的加工方法分类

依产品 加工方法的不同,可将模 具分成冲剪模具、弯曲模具、抽制模具、成形模 具和压缩模具等五大类。

a. 冲剪模具:是以剪 切作用完成工作的,常用的 形式有剪断冲模、下料冲模、冲孔冲模、修边冲模、整缘冲模、拉孔冲模和冲切模具。

b.弯曲模具:是将平整的弯成一个角度的形状,视零件的形状、精度及生产量的多寡,乃有多 种不同形式的模具,如普通弯曲冲模、

凸轮弯曲冲模、卷边冲模、圆弧弯曲冲模、折弯冲 缝冲模与扭曲冲模等。

c.抽制模具:抽制模 具是将平面毛胚制成有底无缝容器。

d.成形模具:指用各 种局部变形的方法来改变毛胚的形状,其形式 有凸张成形冲模、卷缘成形冲模、成形冲模、孔凸缘成形冲模、

圆缘成形冲模。

e.压缩模具:是利用强大的压力,使金属毛胚流动变形,成为所需的形状,其种类有挤制冲模、压花冲模、压印冲模、端压冲模。

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在国内 外汽车模具行业的发展中,中国汽 车模具行业产销需求与转型升级前瞻模具技 术呈现出以下的九大发展趋势。

1、模具三 维设计地位得以巩固
模具的 三维设计是数字化模具技术的重要内容,是实现模具设计、制造和 检验一体化的基础。日本丰田、美国通 用等公司已实现了模具的三维设计,并取得 了良好的应用效果。国外在 模具三维设计中采取的一些做法值得我们借鉴。模具三 维设计除了有利于实现集成化制造外,另一个 优点就是便于干涉检查,可进行运动干涉分析,解决了中的一个难题。
    

2、冲压成形过程的模拟(CAE)作用更加凸显
近年来,随着计 算机软件和硬件的快速发展,冲压成 形过程的模拟技术(CAE)发挥着 越来越重要的作用。在美国、日本、德国等发达国家,已成为 模具设计制造过程的必要环节,广泛用 于预测成形缺陷,优化,提高了 模具设计的可靠性,减少了试模时间。国内许 多汽车模具企业在CAE的应用 中也取得了显着进步,获得了良好的效果。CAE技术的 应用可大大节省试模的成本,缩短冲 压模具的开发周期,已成为 保证模具质量的重要手段。CAE技术正 逐步使模具设计由经验设计转变为科学设计。

3、数字化 模具技术已成主流方向
近年来 得到迅速发展的数字化模具技术,是解决 汽车模具开发中所面临的许多问题的有效途径。所谓数字化模具技术,就是计算机技术或CAX)在模具 设计制造过程中的应用。总结国 内外汽车模具企业应用计算机辅助技术的成功经验,数字化 汽车模具技术主要包括以下方面:DFM),即在设 计时考虑和分析可制造性,保证工艺的成功。模具型 面设计的辅助技术,发展智 能化的型面设计技术。③CAE辅助分 析和仿真冲压成形的工艺过程,预测和 解决可能出现的缺陷和成形问题。用三维的取代传统的二维设计。模具的制造过程采用CAPPCAMCAT技术。在数字 化技术指导下处理解决试模过程中和中出现的问题。
    4、模具加 工自动化迅猛发展
先进的 加工技术与装备是和保证 产品质量的重要基础。在先进 的汽车模具企业中配有双工作台的数控机床、自动换刀装置(ATC)、自动加 工的光电控制系统、工件系统等已不鲜见。数控加 工已由单纯的型面加工发展到型面和的全面加工,由中低 速加工发展到高速加工,加工发展十分迅速。

5是未来发展方向
高强度钢由于在特性、应变分 布能力和碰撞吸能等方面具有优良的特性,在汽车 上的使用量不断增加。目前,在上使用 的高强度钢主要有烤漆硬化钢(BH钢)、)、相变诱导塑性钢(TRIP钢)等。国际超轻车身项目(ULSAB)预计2010年推出 的先进概念车型(ULSAB―AVC)中97%的材料为高强度钢,先进高 强度钢板在整车用材的比重将超过60%,而其中 双相钢的比例将占车用钢板的74%。现在大量采用的以为主的系列将 被高强度钢板系列替代,高强度 低合金钢将被双相钢和超高强度钢板替代。目前,国内汽 车零件高强度钢板的应用还多限于结构件与梁类件,所用材 料的抗拉强度多在500MPa以下。因此,迅速掌 握高强度钢板冲压技术,是我国 汽车模具行业亟待解决的一个重要问题。

6、新型模 具产品适时推出
随着汽 车冲压生产高效化和,级进模 在汽车冲压件的生产中应用将更加广泛。级进模 是一种高新技术模具产品,技术难度大,制造精度要求高,生产周期长,多工位 级进模将是我国重点发展的模具产品之一,形状复杂的冲压件,特别是 一些按传统工艺需要多副冲模分序冲制的中小型复杂冲压件,越来越 多地采用级进模成形。

7技术将受到重用
模具材 料的质量和性能是影响模具质量、寿命和 成本的重要因素。近年来,除了不 断有多种高韧性和高耐磨性冷作模具钢、冷作模具钢、粉末冶 金冷作模具钢推出外,国外在 大中型冲压模具上选用铸铁材料,是一个 值得关注的发展趋势。球墨铸 铁具有良好的强韧性和耐磨性,其焊接性能、可加工性、表面淬 火性能也都较好,而且成本比低,因此在 汽车冲压模具中应用较多。

8、管理的 科学化与信息化是模具企业发展方向
汽车模 具技术发展的另一个重要方面是管理的科学化与信息化。管理的 科学化使模具企业不断地向准时制造(Just-in- TimeManufacturing)和精益生产()的方向发展,企业管理更加精准,生产效率大幅提高,无效的机构、环节和人员不断精简。随着的进步,许多先 进的信息化的管理工具,包括系统(ERP)、CRM)、SCM)、项目管理(PM)等,在模具 企业得到广泛应用。
9、模具的 精细化制造是必然趋势
所谓的 模具精细化制造,是对模 具的开发过程和制造结果而言的,具体地 表现为冲压工艺和模具结构设计的合理化、模具加工的高精度、模具产 品的高可靠性和技术管理的严密性。模具精 细化制造其实并不是一项单一的技术、二是设计、加工和 管理技术的综合反映。模具精 细化制造的实现除了靠技术上精益求精,还要靠 严密的管理来保障。20118月末,我国首次突破1亿辆,全国高达2.19亿辆,2011年全年累计生产汽车1841.89万辆。预计到2020年,我国汽 车保有量将突破2亿辆,届时每 年更新量仍将高达1500万辆左右,加上每年约500万辆的出口量,汽车年产量仍将保持2000万辆的规模。我国贵 为世界汽车产销第一大国,汽车保 有量也有望全球第一,但却始终无法生产出自己的,这与被誉为汽车工业之母的汽车 模具工业发展滞后有莫大关系。

汽车模 具是指应用于汽车领域的模具,被誉为汽车工业之母,汽车生产中90%以上的 零部件需要依靠模具成形。

汽车车 身模具特别是大中型覆盖件模具,是车身 制造技术的重要组成部分,也是形 成汽车自主开发能力的一个关键环节。汽车模 具产品包括汽车覆盖件模具、、内外饰塑件模具、车灯模具、汽车保险杆模具、汽车仪表板模具等。

在德国、美国、日本等发达国家,模具产业超过40%的产品是汽车模具,而在我国仅有1/3左右的 模具产品是为汽车制造业服务。一般情况下,制造一 辆普通轿车本身便需要约1500个模具,当中有接近1000个的冲压模具和超过200个的内饰件模具。受我国 汽车行业快速发展的影响,我国汽 车模具行业呈现较快增长,市场容量不断扩大。并且随 着我国汽车模具行业产业结构的不断优化和技术的不断进步,高档汽 车模具产品占整个行业的比重也逐渐提升,预计未 来五年的年均增速仍将超过15%

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模具方面采用内分形的结构设计。内分形 设计较之传统的外分形结构设计,对模具结构,模具强 度方面要求更高,更为复杂,相对应的,内分形 结构的模具生产出来的保险杠模具设计理念更加先进。

汽车轮胎模具分类

1:活络模具,由花纹圈,模套,上下侧板组成。

活络模 具区分圆锥面导向活络模具及斜平面导向活络模具

2:两半模具,由上模,下模两片组成。

汽车轮胎模具加工工艺

以活络模具为例

1:根据轮 胎模具图铸造或锻打毛坯,再粗车毛坯并热处理。轮胎模 具毛坯进行完全退火处理,消除,退火时应放平,避免变形过大。

2:按图纸打吊装孔,再按半 精车图纸将花纹圈的外径和高度加工到位,用半精 车程序车花纹圈内腔,车完用 半精车样板检验。

3:用加工好的轮胎模具花纹电极把花纹圈内花纹用成型,用样板检验。

4:把花纹 圈按厂家的要求均分成数份,分别画出标示线,放到工 装内打背部腰孔并攻丝。

5:按照工序8所分的等份,对准划线处切割。

6:把切割 好的花纹块按图纸要求对花纹进行打光、清角、、打排气孔。

7:对花纹 块型腔内部均匀喷沙,要求颜色一致。

8:将花纹圈、模套、上下侧板合并组装,完成轮胎模具。

塑料模 具分类的方法很多,按照塑 料制件成型加工的方法的不同可以分为以下几类:

·注射模

注射模又称注塑模。这种模 具的成型工艺特点是,将塑原材料放置在的加热料筒内。塑料受热熔融,在注射 机的螺杆或柱塞推动下,经喷嘴 和模具的浇注系统进入模具型腔,塑料在 模具型腔内经保温、保压、冷却固化成型。由于加 热加压装置能够分阶段发挥作用,注射成 型不但能成型形状复杂的塑料制件,而且生产效率高、质量好。故注射 成型在塑料制件成型中占有很大的比重,注射模占的一半以上。注射机 主要用于热塑性塑料的成型,近年来也逐渐用于的成型。

·压缩模

压缩模又称压制模或压胶模。这种模 具的成型工艺特点是,将塑料 原材料直接加在敞开的模具型腔内,然后合模,塑料在 热和压力作用下呈熔融状态后,以一定压力充满型腔。此时,塑料的 分子结构产生了化学交联反应,逐渐硬化定型。压缩模 多用于热固性塑料,其成型 塑件大多用于电器开关的外壳和日常生活用品。

·传递模

传递模又称压注模或挤胶模。这种模 具的成型工艺特点是,将塑料 原料加入预热的加料室里,然后由 压柱向加料室内的塑料原料施加压力,塑料在高温高压下熔融并通过模具的浇注系统进入型腔,然后发生化学交联反映而逐渐固化成型。传递成型工艺多用于热固性塑料,可以成型形状比较复杂的塑料制件。

·挤出模

挤出模又称头。这种模具能连续生产断面形状相同的 塑料,例如塑料管材、棒材、片材等。挤出机的加热加压的装置与注射机的装置相同。熔融状态的塑料经过机头会形成连续不断的成型塑件,生产效率特别高。

·除了上述所列举的几类塑料模具外,还有模、压缩空气模、吹塑模、低模等。

 

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