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摘要：近年來，我國經濟快速發展，推動了機械制造業的發展和進步，沖壓模具行業也在信息技術的帶動下得到了快速發展。要設計出質量高、水平佳的汽車沖壓模具，應加強對模具設計過程中關鍵步驟的重視。文章主要以模具制造以及設計過程作為主要研究對象，針對數字化技術在具體過程中的應用進行深入的研究分析，以期不斷推動行業發展，逐步提升新技術的應用水平。

關鍵詞：汽車沖壓模具；數字化設計；生產制造

近年來，隨著我國汽車工業的迅速發展，各汽車生產制造企業也迎來了新的發展機遇和挑戰。為了能夠在激烈的市場競爭中獲得一席之位，都會從提升自身的汽車生產制造工藝上入手。然而，結合當前沖壓模具的制造和設計來看，其中仍然存在有很多的技術問題，需要進一步更新和完善。作為技術密集型產品，沖壓模具在汽車行業中發揮著至關重要的作用。模具的制造和設計受到很多因素的影響，比如生產效率，沖壓件質量等等。對于一款車型而言，車身變化速度最快，變化周期最短，跟車身開發具有緊密聯系的一個環節就是沖壓模具的生產制造，沖壓模具的生產制造也是影響我國汽車行業發展的一個非常重要的因素。跟國外的發展程度相比較而言，我國的沖壓模具制造業仍然存在很多缺陷和不足,想要進一步提高生產效率，完善產品的質量，就必須改進沖壓模具的生產制造流程，提高整個行業的水平。

1汽車沖壓模具的概念

冷沖壓模具是在冷沖壓加工中，將材料加工成零件的一種特殊工藝裝備。沖壓則是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓模具是沖壓生產必不可少的工藝裝備，是技術密集型產品。沖壓件的質量、生產效率以及生產成本等，與模具設計和制造有直接關系。模具設計與制造技術水平的高低，是衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志之一，在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發能力。

2汽車沖壓模具的數字化開發

產品沖壓過程中起皺和拉裂缺陷的產生，凸顯了數字化開發在現代汽車模具設計與制造中的重要意義。數字化開發打破傳統制造技術的桎梏，呈現出諸多特有的優勢。首先，數字化技術將紛繁復雜的材料信息轉化為詳盡具體的數據，既方便收集整理，又有助于選擇使用。如運用數字化開發能夠輕松地將汽車模具信息轉化為數據信息，并能夠獲取海量的汽車模具相關的數據，依托信息化處理手段刷選出有效數據，用以方便人們選擇應用；其次，數字化開發借助計算機等媒介，能夠有效進行模型設計與修改，給予直觀的信息反饋，并方便針對模型問題進行修改。如汽車模具通過數字化開發設計幾何模型，讓人們能夠直觀了解到模具的全方位結構形狀，并能夠針對存在問題及時修改。因此，數字化開發在現代汽車模具中的應用已迫在眉睫。

2.1汽車沖壓模具數字化開發的關鍵內容。首先，對于車身來說，沖壓是一個非常關鍵的環節，沖壓的好壞直接影響整車的功能。而對整個沖壓質量產生重要影響的一個因素就是拉延工藝。如果拉延工藝中融入數字化技術，那么該工藝的制作流程會更加簡單，而且修改起來也會較為容易。其次，數字化分析過程中總會出現各種各樣的異常。對于內板件來說，工序模具的設計流程更加紛繁復雜，但是不會過于重視次應變。而對于外板件來說，工序模具的設計流程會比較容易，整個操作流程也比較簡單，但是它對于次應變的要求更高[1]。最后，設計技術和數字化分析這兩者之間是密不可分的。

2.2汽車沖壓模具數字化開發需要注意的內容。模具數字化技術是汽車模具數字化制造的關鍵，故汽車模具企業需要將事先確定的模具模型數據植入計算機系統。同時，運用這類方法，能夠全面科學地檢測汽車模具加工工程，了解汽車模具加工狀態，及時調整加工中的問題。另外，要注意制作汽車模具軌跡的設置也常依托數字化技術處理，這樣能夠最大程度地提升加工質量，全面減少生產成本，充分降低操作難度，有效壓縮生產時間，積極提高企業經濟效益。

3汽車沖壓模具數字化設計特征以及流程研究

3.1設計特征。首先，設計過程中必須充分考慮模型的外部結構，以此為基礎，再綜合使用三維建模技術，通過這樣的流程來得到一個系統化的數字模型，給技術人員的設計工作提供一定的便捷，保證他們制作出的二維工程圖紙更加合理且完善。第二，為了減少成本，合理的調節生產周期，在設計的過程中還需要對不同部件的參數以及缺陷等因素作出系統全面的研究，該流程所使用的主要方法就是板料成形有限元模擬技術，以此來保證產品的質量，同時提高生產效率。第三，數字化設計不是一種純粹的學科知識，它是將各種不同的學科理論以及相關知識結合在一起，并綜合使用相關技術和經驗來對產品的參數進行修改和調節，確保汽車生產制造具有智能化特征[2]。

3.2設計流程。在建模流程完成之后，必須對所有的組成部分進行測量，這個過程中要確保測量數據的準確性，看其可成形信息以及型面三維信息是否與所規定的設計標準相吻合。其次，要結合各汽車零部件的工序特點建立專門的工序數模，在這個過程中，必須充分考慮所有零部件的特征，使用數字化技術來全面的分析模型，完成之后再對得到的數據進行處理，制作成符合要求的圖表和曲線。對那些無效成形數據信息進行有效識別，避免其混入其中，給汽車生產制造帶來不良影響。最后，在上述兩個步驟完成之后，要在計算機終端系統中輸入得到的所有有效信息，通過整理歸納得到新的三維模型和三維曲面[3]。

4汽車沖壓模具數字化關鍵制造技術的應用

4.1沖壓成形計算機輔助工程技術。冷沖壓模具是利用安裝在壓力機上的沖模對放置在內的板料在室溫下施加變形力，使其產生變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的產品零件的特殊專用工具。在其設計過程中，輔之以計算機輔助工程技術不僅可以提高工藝生成速度，縮短生產和調試周期，使廣大工藝人員從繁瑣和重復的勞動中解放出來，而且可以降低編制人員技能水平。通過計算機的模擬展開，到后期成形回彈都有一定的計算和模擬，模具工序減少，提高生產效率和人員配比，以及沖壓件的合格率。數字化生產過程中還必須引入科學合理的設計軟件，通過這些軟件的使用來模擬板料的變形過程[4]。

4.2數字快速設計系統。汽車沖壓模具在設計過程中，對于產品結構設計的合理性尤為重視，為了達到理想的設計效果，相關設計人員一般都會采用CAD技術來實現最終目標。但由于該技術在我國起步較晚，對應的技術理論并未成熟，所以在沖壓模具實際生產設計中經常遇到各種應用難題，具體表現在設計人員過度依賴CAD技術、設計人員缺少豐富的實踐經驗等，進而使得該技術工藝水平只停留在較基本的設計制造階段，即能夠實現汽車沖壓模具的外形設計和繪圖設計[5]。這在一定程度上會延長設計生產周期，增加制造成本，相對于模具的最終質量也會造成很大的影響。因此，要想改善這種現狀，就要大力創新數字化技術，可以采用技術工藝更為先進的UG、PRO/E等數字化造型軟件，其具有標準化的數據庫和設計模板，能夠很好地兼容各參數化模塊，進以在沖壓模具設計中實現對導板、導柱等部件信息的隨時調用。同時，該數字化系統還能提升相關設計人員的工作效率，在實際操作過程中，設計人員只要將所需的關鍵參數導入到系統中，就可保證模具設計制造精度，使其整體設計質量達到較高標準。

4.3數字化裝配技術。數字化裝配系統可模擬裝配過程,評價產品設計及裝配規劃,測試不同的裝配策略,但需要建立裝配評估標準。評估準則與企業的生產方式,產品和設備,質量等有關.這些標準包括:配合,裝配時間和序列,人機工效和工作安全,返修和拆卸,固定,間隙尺寸,過程數據,零件處理等。這些標準對產品方案進行評估得到數據,經系統工程方法處理后,得出當前產品的裝配評估結果，用于制定科學的生產決策。在以往汽車沖壓模具設計階段中，應用較為明顯的數字化裝配技術主要以分組技術為主，其一般應用在模具設計制造初期，因為模具加工中心在達到一定加工程度時要進行相應的裝配，所以采用該技術可以大大提升模具裝配速度。但是該技術在運用過程中，卻無法全面保證模具設計精度，特別是導板和導柱的設計質量，很容易造成兩種部件的拉傷，使其出現較嚴重的損傷[5]。因此，為了避免這些設計問題的出現，就要積極引入數字化技術，采用通用的修配技術來進行彌補，其可以在模具裝配前，對模具進行精準測量，并且還能直接配裝其他相關零件和導板，進而較大化確保汽車沖壓模具的裝配質量和裝配速度。

5結束語

綜上所述，我國的沖壓模具已經開始將先進的數字化技術應用于模具制造中，而且近幾年發展迅速。但是，數字化技術的普及在我國還有待深入，我們的沖壓模具行業發展水平，尤其是復雜、大型的中高檔沖壓模具與發達國家相比還有很大差距。我國應當大力開展模具數字化設計與制造技術的研究，使數字化技術普遍應用于模具工業，并用來改造傳統的模具工業，這是我國模具工業發展的大勢所趨。未來，必須進一步提高沖壓模具的設計質量，增強沖壓模具的制造精度，這樣才能有效減少生產成本，優化和完善汽車零部件的質量，推動汽車制造業的長期穩定發展。

作者:王高翔 單位:東風商用車有限公司車輛工廠