汽车模具结构设计的重要性

刘桐欢

摘要：伴随着国民经济持续快速地发展，综合经济实力的不断提升，人民生活水平日益提高，激增了社会对汽车的需求。 而模具作为生产水平的重要象征之一，汽车模具更是衡量着汽车行业其根本的生产工艺水平，将影响其生产汽车的品质以及推出 新款的时限。因此，研发并设计新的汽车模具结构，更是行业的重中之重。

关键词：汽车模具；模具结构，结构设

1汽车模具的研究目的和价值

汽车模具被称为“汽车工业之母”， 我国汽车模具行业对当前汽车行业车身覆盖件的生产承担很大比重，将很大程度上决定我国汽车行业的发展水平。现如今，随着人民对事物认知水平的提高，用户对模具的要求也是愈见苛刻，“高精度、优质量、低价格、交货期短、使用寿命长”的汽车更能满足用户的需求，怎样在短时间内用最廉价的成本生产出最优质的产品，成了一大重要难题。2005 年，我国模具生产总值已达到610亿元，保持着25%的高水平增长率，模具业的生产能力占世界总量的 1/10，其值仅次于日本、美国而处于世界第三位。但是，根据中国模具工业协会的相关资料可以看出，国内的模具生产技术含量低，几乎全部的高档轿车模具以及精密冲裁模均依赖于进口。相关专家学者对我国模具生产技术与国际先进水平做对比指出，其中的差距主要表现在：

1.1模具企业综合实力弱、专业化程度不高。

因为我国绝大多数汽车模具企业隶属于各大汽车集团，害怕新车型的技术资料泄露，很大程度上限制了模具企业间的技术交流，从而影响到整个模具行业的技术发展和进步。又因为全方面为汽车集团服务，从而难以形成属于自己在某些方面的专长技能，其专业知识累积也显困难。

1.2计算机应用技术能力不足。

即使各企业都拥有基础的大型三维 CAD/CAE/CAM 软件，由于人员素质、习惯及设计效率等因素，当前的设计并没有真正意义上地实现三维化，对三维化的探索、实践经验积累与实际要求更是天差地别。

1.3模具设计并制造的实际经验、数据以及资料的累积量低，欠缺一个合理有效的累积措施。

依据有关数据表明，在推出一款新的车型方面，欧美需要四年左右，而日本则只需要二年半的时间，其根本原因取决于日本拥有先进的 CAD/CAE/CAM 技术，利用它们可以让模具结构设计效率最优化，实现不试模，一次成功装模，从而很大程度上减少了试模周期以及制作成本。那么，我国的模具行业的市场竞争力欲得到提升，就必须研发一个相应的高效软件平台。

2汽车模具的基本知识

2.1基本概述

汽车模具，从局部方面上来说也就是冲制汽车车身上所有 的冲压件的模具总称，即是“汽车车身冲压模具”。覆盖件模 具作为汽车模具的核心组成部分，其主要是冷冲模。宏观意义 上来说，汽车模具是整个汽车上的零件模具的总称，如注塑模 具、冲压模具、锻造模具等。汽车车身的冲压件大致可以分为 梁架件、覆盖件及一般冲压件，其能宏观展现汽车形象特征的 冲压件就是汽车的覆盖件。因此，一般更形象地将“汽车覆盖 件冲压模具”作为汽车模具，如前后车门板修边模、车门内板 冲孔模等。汽车模具是生产汽车上所有零件的模具的总称。汽 车冲压模具是冲制汽车上所有冲压件的模具。汽车车身冲压模 具是冲制汽车车身上所有冲压件的模具。汽车覆盖件冲压模具 是指冲制汽车车上上所有覆盖件的模具。

2.2冷冲模

（1）冷冲模（即冷冲压模具），即是在压力机内放入金 属或非金属板料，通过压力机以及安装在上的模具对板料施加 变形力，使板料产生变形或分离，从而获得相应形状、尺寸和 性能的产品零件的专用特殊工具。

（2）冷冲模的分类及特征。根据相应的模具其工序组合 程度可以分为单工序模、复合模和级进模。也可以根据工艺性 质详细地分成：①冲裁模：沿封闭或敞开的轮廓线使板料产生 分离的模具。如冲孔模、切断模、落料模等。②弯曲模：使板 料毛坯或其他坯料沿着给定线路发生弯曲变形，从而获取相应 角度和形状的零件的模具。③拉延模：将板料毛坯制作成开口 的空心零件，或使空心零件的形状和尺寸得到进一步的改进的 模具。④修边模：将平面、空心或者立体实心的零件其多余的 外边切掉的模具。⑤整形模：将原本进行过压弯或拉延的零件 通过它压成所需形状的模具。现在模面设计中有一些新的工艺 方案被不断采用，以提高生产效率及质量水平，许多工艺方案 和成熟经验均已成为各公司的核心竞争技术得到不断整理和保 存。高效加工已经成为国际制造技术发展的一个趋势。

3研究目的及价值

汽车模具被称为“汽车工业之母”，国内汽车模具企业对 我国当前汽车行业的汽车车身覆盖件承担比重，将很大程度上 决定我国汽车行业的發展水平。现如今，随着人民对事物的认 知水平提高，用户对模具的要求也是愈见苛刻，“高精度、优 质量、低价格、交货期短、使用寿命长”的汽车更能满足用户 的需求，怎么样在短时间内用最廉价的成本生产出最优质的产 品，成了一大重要难题。但是，根据中国模具工业协会的相关 资料可以看出，国内的模具生产技术含量低，其几近全部的高 档轿车模具以及精密冲裁模均依赖于进口。相关专家学者对我 国模具生产技术与国际先进水平做对比指出，其中的差距主要表现在以下三方面。

3.1模具企业综合实力弱、专业化程度不高。因为我国绝大多数汽车模具企业隶属于各大汽车集团，害怕新车型的技 术资料泄露，很大程度上限制了模具企业间的技术交流，从而 影响到整个模具企业的技术发展和进步。又因为全方面为汽车 集团服务，从而难以形成属于自己在某些方面的专长技能，其 专业知识累积也显困难。

3.2计算机应用技术能力不足。即使各企业都拥有基本 的大型三维 CAD/CAE/CAM 软件，由于人员素质、习惯及设 计效率等因素，当前的设计并不能实际意义地实现三维化，对 三维化的探索、实践经验积累与实际要求更是天差地别。

3.3模具设计并制作的实际经验、数据以及资料的累积 量低，欠缺一个合理有效的累积措施。有关数据表明，在推 出一款新的车型方面，欧美需要四年左右，而日本则只需要 二年半的时间，其根本原因取决于日本拥有先进的 CAD/CAE/ CAM 技术，利用它们可以让模具结构设计效率最优化，实现 不试模，一次成装模，从而很大程度上减少了试模周期以及制 作成本。那么，我国的模具行业的市场竞争力欲得到提升，就 必须研发一个相应的高效软件平台。

4结语

作为生产汽车覆盖件的核心工艺品，模具的设计效率及质 量将直接控制汽车的开发周期和品质。相对于难以保证可靠性 并费时耗力的传统设计理念，我们对汽车模具的基础知识及现 状进行介绍，并分析控制模具设计效率的因素，利用 UG 软件 中的相关功能，提出了在对汽车模具结构设计的思路。希望国 内各大模具企业能进行资源技术探讨，设计更多更好的汽车模 具，从而推动国内汽车行业的发展。

参考文献：

[1]胡烨 . 汽车模具冲压运动仿真的研究与实现[D]. 沈阳：沈 阳航空航天大学，2013.

[2]许增辉 . 汽车模具冲压运动仿真模型的研究[D]. 沈阳：沈 阳航空航天大学，2013