汽车冲压模具智能化发展趋势

汽车冲压模具智能化发展趋势

蔡鹏,陈锦,张泽英

内江职业技术学院，四川 内江 641000

摘要：我国的冲压模具已经开始将先进的数字化技术应用于模具制造中，而且近几年发展迅速。但是，数字化技术的普及在我国还有待深入，我们的冲压模具行业发展水平，尤其是复杂、大型的中高档冲压模具与发达国家相比还有很大差距。我国应当大力开展模具数字化设计与制造技术的研究，使数字化技术普遍应用于模具工业，并用来改造传统的模具工业，这是我国模具工业发展的大势所趋。未来，必须进一步提高冲压模具的设计质量，增强冲压模具的制造精度，这样才能有效减少生产成本，优化和完善汽车零部件的质量，推动汽车制造业的长期稳定发展。本文主要分析汽车冲压模具智能化发展趋势。

关键词：智能化；电动平衡块；无线检测；废料检测

1汽车零件冲压模具的技术概述

1.1模具CAD/CAM/CAE技术

    冲压模具CAD/CAM技术能够缩短模具的制造周期，大大的降低了生产成本费用，逐渐的提高产品的质量，越来越多的得到应用。在我国进行“八五”“九五”期间，有很多企业逐渐的普及了计算机进行绘图的技术，数控加工的使用技术越来越受到关注，使得CAD/CAM技术被广泛的使用。到了“十五”之后，汽车模具的生产企业越来越多的开始使用CAD/CAM技术。当今，我国很多的企业中逐渐实现了三维CAD，更多的企业也开始由二维向三维过渡着，总图生产代替着零件图生产。

    对于冲压成形的CAE软件技术，除了需要引进软件之外，一些研究机构逐渐的研发出了具有较高水平的技术软件，在汽车的生产应用方面取得了良好的效应。国内的很多汽车冲压模具的生产企业之中，成功的应用了CAE技术，通过实践的锻炼，逐渐具备了分析高级轿车的能力，需要根据汽车厂的要求，将产品数模分析和冲压工艺的分析同时进行。

1.2模具生产和管理技术

    随着我国CAD/CAM技术的进步，国内的汽车冲压模具的生产不断的进行着创新进步，尤其是在设计和分析的环节上不断的进步。在加工过程中，随着近几年的数控机床的数量不断增多，高速加工机床的应用越来越多，机床使用的速率也很快的提高，一些模具生产企业中逐渐实现了“无人化”的生产。近几年来的模具生产制造业中数控加工技术不断得到普及，数字化加工技术的发展带动了企业实现了全数字化的无图生产。我国的模具生产企业的发展走向了信息化之路，在行业内以全面实行，虽然实现全面化的信息覆盖难度很大，但是在当前的信息化的时代之下，企业通过使用相关的软件技术，在信息化的工作方面取得了成效。

2汽车冲压模具数字化关键制造技术的应用

2.1数字化装配技术

    数字装配系统可以模拟装配过程，评估产品设计和装配计划，测试各种装配策略，但必须为装配评价制定标准。评价标准与生产方式、产品和设备、质量等有关。这些标准包括调整、装配时间和序列、人机工程学和工业安全、维修和拆卸、固定、间隙大小、工艺数据、零件加工等。这些标准从产品原理图评价中接收数据，用系统的方法处理后，得到可用于科学生产决策的当前产品的装配评价结果。过去，在汽车冲压工具的设计阶段，数字装配技术的明显应用主要是工具设计和制造的早期阶段通常应用的分组技术。由于刀具加工中心在达到一定水平的加工时需要进行适当的装配，因此引入此技术可以大大提高刀具装配速度。但是，在应用过程中，该技术不能充分保证刀具设计的精度，特别是导板和导柱的设计质量，因此容易出现两个部件的载荷，造成严重损伤。因此，为了避免这些设计问题，必须积极引进数字技术，并采用常规修复技术来弥补这一点。装配前可以准确测量模具，可以直接装配其他相关零件和导向板，从而更大程度地保证汽车冲压工具的装配质量和速度。

2.2模具废料检测装置

    模具自动化线生产需要废料排料通畅，废料单片滑入废料收集线或掉入废料收集盒中。当发生废料排料卡料时，由于单台机床的模具废料清理工作，会导致整条生产线被迫中断，严重影响生产效率，废料排料不畅问题已成为影响模具自动化线生产效率的重要部分，甚至成为部分手工线生产转为自动化线生产时模具首要解决问题。如果清理不及时，部分废料可能堆积在刃口或者堵塞废料通道，而造成模具刀刃压坏或其他自动化设备零件损坏，导致生产、安全、质量等事故的发生。模具废料检测装置能够降低因废料未及时排出带来的制件质量、模具或自动化设备损坏等缺陷，进而降低因设备、模具损坏带来的停台问题。

2.3加强智能化建设、简化工艺、降低冲压成本

    冲压模具设计行业持续发展的过程中，应用设备、设计水平和效率都有了明显提高，因此所用矩阵应遵循市场的发展形态，加强信息化、自动化和智能的开发建设，提高工具在实际应用中的可靠性。在应用中，形状必须具有两种能力:一种是具有检测材料质量的功能。另一方面，必须检查零件的标准，以确保模具的整体制造水平符合应用程序要求。降低刀具设计和应用成本是开发过程中行业的主要目标。为实现这一目标，设计师应注意这些方面，结合各种冲压工艺，提高生产质量和效率，减少施工过程。根据模具制造的实际需求，有必要应用现代科学技术，提高智力水平，减少各种生产设备的建设，从而减少这方面的资本投资，降低制造成本。

3汽车冲压模具智能化发展趋势

    数字化智能化装配系统能够对装配过程进行有效的仿真，使产品的设计评估和装配的科学性得到合理的规划。对各种装配进行检测，要求建立一套不同的组装评价标准，以便对生产工艺、产品质量、设备进行精确的评价，以便更好地安排人与人的工作、安全、维修等部件的加工。系统对应的评价标准，能够对产品的设计进行评价，从而获得相关的数据。通过对该系统的调试，可以获得目前产品的总装评价结果，为以后的生产决策提供依据。在模具上安装模具温度监测系统，可以实时监测模具的运行状况；在模具上安装电动平衡器，可根据目前板材的工艺参数，对平衡块的高度进行实时调整，从而提高成品的合格率；在模具上增加模具的废料检测设备，可以对废料的滑离情况进行智能的识别，为冲压加工提供安全保障；通过在模具上安装氮气缸压的无线传感器，能够实时监测压力变化，从而达到对冲模进行智能维护，从而提高模具维修的效率。

总结：

    总的来说，冲压模具是汽车生产必不可少的工艺配备，是技术密集型产品。汽车冲压模具关系到其冲压件的质量、效率以及成本等，也与模具的设计和制造有直接关系。中国技术含量低的模具已供过于求，市场利润空间狭小；而技术含量较高的中、高档模具还远不能适应经济发展的需要，精密、复杂的冲模、轿车覆盖件模具等高档模具仍有很大发展空间。进一步提升模具的制造技术水平，占领结构复杂、精度高、技术含量高的高档模具市场。模具是支持国民经济发展的一支重要的力量，也是振兴中华的力量之一，我国的模具产业肩负着托起中华明天的重任，我国模具产业的发展任重而道远。

参考文献：

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[3]罗礼培,邢凤霞,付志坚,张悦.汽车冲压模具未来发展前景[J].模具制造,2017,17(01):1-4.