试述汽车模具加工技术

摘 要：随着汽车业的迅速发展，在汽车生产领域，模具加工技术运用的非常普遍，占据重要位置，汽车发动机和底盘的生产都需要模具。因此，加强汽车模具的加工技术具有重要的意义，本文就对汽车模具的研究目的和价值及加工技术进行了论述。

关键词：汽车模具；加工技术

前言

模具的加工技术直接影响着汽车业的发展，因此，我们要不断的对模具加工技术进行革新，并通过减少零部件的加工工序、缩短周期来提高此技术。

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）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。

（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。

（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.汽车模具加工技术中对刀具的要求

（1）对刀柄跳动问题的刀具要求。作为汽车的覆盖构件，对于其表面的加工质量要求是比较高的，一般在一次加工后还要进行打磨的工序，为了节省这部分的加工时间，尽量减少产品的制造工期，在选择刀具的时候，应该注意尽量降低刀柄的径向圆跳动，例如在 2 倍的直径处检测刀具的跳动时，所得数值应该在 0.0025～0.005 mm 之间。这样既能保证质量、缩短加工时间，又能减小刀具在使用过程中的损耗。

（2）模具精加工过程中刀具的动平衡控制要求。汽车覆盖件的模具精加工对于刀具的动平衡有很高的要求，特别是进行外板模具的外型表面加工时，通常机械的转速应该达到 8 000 r/min 的水平，相对应的刀具动平衡应该掌握好尺度，一般在0.004 mm 左右为佳。

（3）铣刀刀片的精加工要求。铣刀刀片的精加工对于加工技术的要求很高，原则上应该将精度控制在 0.006 mm 以内，具体安装的精确度应在 0.01 mm 以下。相对于传统的粗加工，选择 S 形的切削刀片，能够显著提升切削力，更加适合高硬度模具材料的精加工。

（4）淬硬加工过程中刀具的要求。在覆盖件模具的加工中，如中立柱和前后纵梁这样的加强模具，一般需要增加淬火工艺这一程序，之后再进行精加工。在这一工艺上应该选择球头组合式的刀具进行加工，此外还应该尽量控制有效加工的长度。

（5）在无切削液情况下加工的刀具要求。切削液是一种在进行金属切削过程中，用来对刀具作冷却、处理的工业用液体，具备良好的防锈、除油、防腐的功效，属于切削工序中常用的液体。但是有的时候为了节约成本或新工艺的要求是没有切削液用的。在此情况下，应当选择整体式的合金刀具，在加工时通过铁屑将热量带走，另外可以在厂房内配置风冷设备，这样通过变换工具进行工艺改进可以收到很好的效果。

3.大型机床进行重型汽车模具加工的应用

在进行如红岩、东风等重型汽车的模具加工时，应该采用大型机床加工技术，以此来提高加工的效率和模具质量是非常有效的。重型汽车的模具不同于普通小汽车，它的模具材料薄，结构较为精密，模具尺寸很大，对于模具加工质量要求很高，而且成本的投入也很大。加工大型模具的机床规格要有明确的要求，一般机床的 X 轴达到 4 m，Y 轴达到 3 m，Z 轴也要在1 m 以上。一般重型汽车模具的制造加工可以使用龙门五面加工中心。因为加工的模具都比较重，所以机床的工作方式应为落地式，加工过程中机床的主轴能够沿着 X 轴或 Y 轴与 Z 轴进行摆动，整个机床能够进行三轴联动。另外横梁应当采用“井”式设计方式，这样可以提高主轴的加工精度和刚性。

大型的龙门五面加工中心是重型汽车模具加工的主要技术支撑，其承重量在 15 000 kg 左右，整个加工平台配有立铣头和卧铣头，能够对模具进行上表面和四个侧面的一次性加工，通过使用龙门五面加工中心可以大大提高了工作效率。运用大型机床可以完成模具型面的初级加工和半精细的处理、上下模锁的固定和装孔等。

4.结束语

模具工艺的改进发展关系着我国汽车工业的未来，国内的汽车制造行业要想在激烈的市场竞争中取得地位，模具加工工艺的进步是关键一环，在工艺的改进中，应该注意发挥科学技术在生产中的作用，推动大型机床等高端机械设备的应用，促进大型汽车模具加工业的发展，有效提升模具加工的质量和效率。

参考文献：

[1]贾利军.高速铣削加工汽车覆盖件模具表面残余应力研究[J].工具技术，2010（1）：63-64.

[2]刘 斌，彭满华.模具多轴数控加工技术的现状与发展[J].模具制造，2010（12）：77-78