汽车模具结构与设计的策略探讨

丁柏树

诺博汽车系统有限公司 河北保定 071000

摘要：现如今我国的汽车行业发展迅速，汽车模具是改进汽车工艺、优化汽车结构、改善汽车性能的重要手段。汽车模具的结构需要进行规范化设计，但同时还应该加强创新开放性。本文首先简述汽车模具的基本知识点，并就当前国内汽车模具结构设计领域的基本情况进行阐述，指出其中的常见问题并提出了相应的解决对策。

关键词：汽车模具；结构设计；问题与对策

随着社会经济的不断发展，汽车成为了人们日常生活愈发重要的交通工具，极大地满足了人们的出行需求。为了能够在便捷性、高速性等方面有更好的表现，近年来汽车厂商对自己的汽车品牌进行着积极的改进与升级。为了能够有效提升汽车生产工艺水平，有效优化汽车结构和改善汽车性能，需要使用大量的汽车模具，直接推动了模具行业的快速发展。在汽车模具的结构与设计是人们当前较为关注的话题。只有积极面对客观存在的问题，针对性提出解决方案才能够更好地完成汽车模具结构设计。

1关于汽车模具的相关知识点

1）汽车模具，广义概念是指一辆汽车上的所有零件模具的总括，包含采用注塑、冲压或锻造等工艺完成的模具；狭义的概念指的是汽车车身完成制作时所有冲压模具的总称，也就是代表“汽车车身冲压模具”。2）车身冲压件可分梁架件、覆盖件、普通冲压件，其中，覆盖件就是可直观描述汽车外形特征的冲压件。所有汽车模具有时也会特指“汽车覆盖件的冲压模具”。3）汽车车身覆盖件模常被视为是核心汽车模具组件，本质上多以冷冲压模具为主。

2汽车覆盖件冲压模具的结构设计问题

2.1模具结构设计的概念较为复杂

汽车覆盖件模具结构设计工作可按其中不同工序零件的区别细化出冲裁模、拉伸模、修边模等，不同的细化部分同时还可能拥有多个不同的对象子类，其可以构成一个相对完整且统一的结构设计系统。汽车覆盖件模具的结构设计往往携带有自我复制、多元基层的特征，因此能够从其中一个设计结构分解出不同的父类结构，并完全继承和发扬父类特征。从上述概念可知，汽车覆盖件冲压模具的结构设计所涉及的概念相对复杂和抽象，容易在具体的结构设计中产生诸多的不利影响，可能直接影响到生产效率与质量。

2.2模具结构设计的方法较为混乱

到目前为止，已知的汽车覆盖件模具结构设计的方法已有很多，足够形成一个相对充实和完整的专家数据库。如何在这样的数据库中找到合适的设计方法，从而提升模具的生产效率与进度，是需要慎重思考和决定的。根据工作实践经验，一些方法会在不同类的结构设计中产生明显的差异性作用效果。这也就意味着，在开展实体建模工作中，一旦提及对标准零件或组件的设计就会选用三维参数化建模方法，而若设计非标准的零件，就无需以三维建模，而是直接选择特征建模技术的方法即可。

2.3模具结构设计的工作较为抽象

设计工作很多是从先进概念出发的。要对某项复杂事物进行设计，首先要展开复杂事物的分析，主动忽略与分析目标主题无关的枝节因素，这样能够为快速切中问题要害找寻问题解决的方法提供思路。然而汽车模具结构设计过程中，常常会忽略此环节，从而影响所需要处理的不同问题的效果，甚至在花费时间与其他投入后还难以解决问题。

2.4模具结构设计的细节较为隐蔽

在车身覆盖件模具结构设计中，常常会涵盖多个层次，而不同层次之间的关联又几乎是相对独立的，往往不能够有效形成内外信息的传递与共享，也就形成了设计的细节信息较为隐蔽的表现之一。细节信息隐蔽的过程，正是为了处理好其他对象所包含的可直接访问的外部信息，并主动隐藏掉内部的诸多信息，这样可有效降低不同组件部分之间的依赖性和重复性影响，一旦这种依赖性形成就会在短时间内出现一处小细节变化引发大范围波动的情况。

3汽车覆盖件冲压模具的结构设计问题解决对策

3.1模具设计制造现状及后期

工业模具研究在国内的起步时间在20世纪80年代，随着时间的推延，行业中的设计软件不断增多，除CAD之外，国内诞生了功能强大性能稳定的设计软件，显然这些软件均体现我国在该领域中的较高水平。一些软件基于有限元逆算法与板壳单元模型思想，充分考虑摩擦等各种影响因素，综合零部件产品的规划设计步骤，对工艺参数进行了必要优化，成为可靠的结构设计问题解决方案。由于国内汽车模具结构设计起步晚，较之发达国家还无法真正在汽车模具设计方面开发CAD/CAE/CAM技术应用，也就达不到设计与制造一体化的要求。后期在技术的不断更新下，相信更多的跨学科技术能够在汽车模具结构设计中应用，趋于一体化的CAD/CAE/CAM系统将变得更加专业化、自动化、智能化、网络化与集成化。

3.2针对汽车顶盖的边修模具结构设计方法

汽车顶盖的边修模具结构设计中，周边封闭设计是主要工序之一，而且应全程保持料体厚度达到0.8mm，这就需要用到铸件结构形式来完成设计。汽车顶盖的尺寸较大，应该匹配尺寸更大的压件器来完成压制，并提出侧销限位的方法提升安全性。基于UG等三维实体建模设计能够对结构图展开科学规划，往往需要参考废料的划分与设计尺寸。在对毛坯基础进行拉伸操作后，沿用更多的综合性工序完成控制拓扑的操作，确保凸模实体型面能够在有序顺利的基础上完成。

3.3针对汽车顶盖的整形模具结构设计方法

翻边凹模结构常见的形式为锻件与铸件两种，并且此二类形式所特有的凹模圆角也需要标注在新模具图上。应注意，为螺母预留的孔洞不应该突出型面，模具单体的质量建议在30kg以下。对凸模而言，其托举物料的接触面结构设计中，要充分考虑到制件在取放物料过程中的便利性，特别是观察在外侧板件达到稳定状态时的曲率变化量。

3汽车覆盖件冲压模具的结构设计未来发展

（1）将为汽车生产厂商的新品研发提供更有质量保障的覆盖件模具

面对发展迅猛的汽车消费市场，世界各国的汽车工业进入新的飞速期。我国作为实力与潜力兼备的汽车产销大国，在汽车冲压模具方面的产量占到了模具总量40%以上。量产提高的前提在于技术的不断进步，在于结构设计的创新性与实用性能都应该经得起用户的考验，不断优化的模具结构设计能够成为打造高质量覆盖件模具的重要手段。

（2）将主动提升管理水平以创造更加完善成熟的模具行业市场

汽车模具企业的发展要十分重视自身的管理水平的提升，积极推行富有层次性的企业管理经验，同时要主动出台有关模具的正确应用与管理方法进行推广。在开展模具结构设计的同时，还可以研发周边产品，如开发界面友好、性能体验感俱佳的模具管理软件系统，帮助汽车厂商在选择模具或测试模具时能够一目了然地快速掌握模具资料，从侧面提升企业模具管理水平，从而在整个行业中形成良性管理氛围，使得行业与市场不断成熟。

4结语

汽车模具结构的设计既要强调时效性，也要强调高质量性，这些要素都是关乎于汽车产品开发周期和开发品质的关键。因此，我们应该认识到传统设计中的不足，积极引入三维实体设计软件来完成新的设计思路。只有设计出越多越好的模具，才能推动我国汽车行业与业有足够的市场竞争力。

参考文献：

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[2]黄群.浅谈汽车模具结构设计的重要性[J].丝路视野,2017(31):192-192

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