马海宁

摘 要：随着社会经济的不断发展，人们生活水平越来越高，汽车在人们的生活与工作中得到了广泛应用，汽车设计与制造行业也由此得到了巨大的发展。在汽车车身设计与制造中，目前出现了一种新兴技术，即数字化技术，该项技术的运用有效减少了成本，提高了生产效率，因此非常要必要对此展开研究与探讨。鉴于此，本文对汽车车身冲压模具数字化开发进行介绍，并阐述了汽车车身冲压模具数字化开发技术应用，希望能够为汽车设计与制造行业的发展提供一点理论支持。

关键词：汽车；冲压模具；数字化；开发

一、汽车车身冲压模具数字化开发概述

汽车车身冲压模具数字化开发是将模具实物与相应的建模方法结合到一起，对模具数字化模型进行构建的一种方法啊，该项技术具有快捷性与直观性，在引进新车型的过程中对局部进行修改，三位模型可向二维工程图纸进行直接转化。其次，利用板料成形有限元模拟技术，可以有效分析工件的可成形工艺性，对缺陷进行预测，并实现成形参数的优化，对于控制生产成本而言有着积极的作用，同时产品开发周期也更短。此外，汽车冲压模具数字化技术还与计算机技术、图形学、数值计算法、人工值班、板塑料变形理论等相结合，充分结合实际情况，为产品参数从设计到制造整个过程中的一致性提供了强有力的保障。

汽车车身冲压模具数字化开发对逆向工程技术加以充分利用，并将实物融入到了图纸。首先，通过测量设备对零件三维数据进行测量，以此获取零件可成形信息以及模具型面的三维信息。其次，通过对零件具体工序特点的分析，进行产品工序数模的建立，在数字化分析之下采用预处理的方式对数据点进行处理，通过生产的图标、曲线以及成型数据来分析成形缺陷，并得到缺陷产生原因；再者，该项技术以上述分析结果为依据，对设计进行修改，实现产品工序数模的优化；最后，在计算机中输入经过处理的数据，对三维曲面进行重构，进行三维实体建模，最终得到模具三维几何数字化模型。

二、汽车车身冲压模具数字化开发技术应用

汽车形象特征主要由汽车覆盖件这一冲压件表现，其中汽车覆盖件的外覆盖件中包含了行李箱外板，其具有较大的轮廓尺寸，板料厚度小，呈B曲面，并且轮廓内部带有局部形状，在冲压工艺设计中，需要将拉伸零件图设计出来，然后才设计拉深件图，对毛坯形状与各部位尺寸进行确定，基于此进行冲压工艺的制定，最终获取模具设计方案。

在汽车覆盖件拉深件的设计中，为了确保拉伸成形，首先要做的就是对拉深方向进行确定，确保凹模能够融入凸模，并且工件需要拉深的部分可以在凸模中实现一次性拉深成形，确保死角的出现。应对拉深深度差进行严格控制，使材料能够均匀的流动与变形分布，进而确保毛坯能够与凸模的初始接触状态良好，使两者的相对滑动得到有效控制，为毛坯变形提供帮助，进而使偏移线、颤动线等表面缺陷得到有效避免。

其次，还需要对压料面进行合理确定，具体应从以下几个方面入手：应尽可能选择简单的形状，在汽车覆盖件成形的过程中，应严格控制各断面上的伸长变量，尽量保持在3%-5%的范围内，如此才能够提高形状冻结性，因此压料面任一断面曲线长度都应比拉深件内部相应断面的曲线长度小；压料面的成形深度应尽量控制，同时还要最大限度的保障各部分深度的一致性；此外，毛坯的可靠定位、送料以及取件的便捷性也十分关键。如果覆盖件存在反成形形状的，压料面应比反成形形状的最高点高。

再者，在设计拉深件时，还需要考虑工艺补充这一环节，其具体是指基于冲压件添加的部分材料，这对于拉深成形过程中的工艺参数与毛坯的各方面指标有着直接影响，同时后续工序与其也有着密切联系。因此，必须在拉深件设计中应遵循的原则为内控封闭补充，确保拉深件选择简单的结构形状，毛坯应具有良好的塑形变形条件，尽量减小外工艺补充，并考虑对后续工艺是否有积极的作用，在工艺补充部分应进行合理的制定。

关于行李箱外板拉延模具的数字化开发中，首先，应细致分析零件，进行拉延数模的建立，通过UG软件，对零件进行内孔封闭，然后制作外工艺补充与压料面。其次，在产品拉延数模的数字化分析中，可以将拉延模数导出并在AutoForm中导入，进行网格的自动划分，并列入数字化分析结果中具有代表性的十个，基于与实际设计经验的结合，获取符合要求的行李箱外板拉延数模。在数字化分析中，为了提高参数的可靠性，应建立在一定外板件分析的基础之上，对参数进行合理设置。再者，应以拉深工序数模为依据，对三维拉深模具进行设计。基于企业需求与工艺要求，在局部修改中采用标准模架进行；在凸模与凹模的设计中，可以按照工序数模进行裁剪，可以对数字化设计中的拉深与偏置等等，对细节进行设计。应选择单动结构作为拉深结构，换言之就是指凸模设置在下方，凹模设置在上方，凸模外套上压边圈。

在汽车覆盖件数字化开发中，值得一提的是，汽车覆盖件模具曲面造型与后续有限元分析与曲面加工的联系十分密切，因此，在构造的曲线、曲面中，可采用相应的方法进行光顺处理，例如能量法、回弹法、圆率法以及最小二乘法等等，以此来进行坏点的寻找，并对其坐标值进行修改；光顺处理分为粗光顺处理与精光顺处理，前者是为了确保曲线上各段曲率具有一致性；而精光顺处理则是为了确保曲线各段曲率能够均匀变化。光顺处理可以在曲面重构、过度面生成的基础上实现，应尽量减少控制点，确保其空间上的排列具有有序性。

三、 结语

综上所述，在汽车车身生产活动中心，冲压模具的有优点十分突出，其特点在于质量高、效率高，节约资源，不仅可以使汽车零件加工的质量要求得到满足，同时企业的生产成本也得到降低，产品生产更加高效，因此对于汽车制造领域而言有着十分重要的应用价值，在汽车车身制造中，这一工艺装备非常重要，这是决定车身质量的关键。而数字化技术的应用则将传统板料成型特点进行了改变，尤其是汽车冲压件的设计，而数字化开发优势数字化技术的核心，通过数字化开发，汽车冲压模具设计与制造在成本、效率上都得到了极大的提升。因此我们非常有必要对此展开研究，并提出更好的改进方法，为提高车身制造质量与效率提供强有力的保障。

参考文献：

[1] 许欣.汽车冲压模具数字化开发及应用[J].企业文化（中旬刊），2015，（3）：237-237.

[2] 杨汉，刘安明，祝云等.数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用[J].航空制造技术，2013，（10）：48-51.

[3] 王谦，梁金超，许淑军等.汽车车身冲压模具数字化开发与运用[J].城市建设理论研究（电子版），2015，（17）：6484-6484.