1.精诚工科汽车系统有限公司保定徐水精工冲焊分公司河北保定0725502.精诚工科汽车系统有限公司保定徐水精工冲焊分公司河北保定072550
摘要：汽车工业是国民经济的支柱产业。近几十年来，我国的汽车工业飞速发展，产品的研发周期越来越短，车型的更新换代主要取决于车身的开发周期，而车身开发的关键在于车身模具的设计与制造。由于中国目前的汽车研发水平主要是在现有车型上的改型设计居多，最大的改型设计方向就是对汽车的外型进行一定的重新设计。因此，车身模具的制造是制约新型汽车产品开发的瓶颈，为了快速地制造出高质量的模具，必须采用一些先进的制造技术，本文将结合车身模具的制造特点，对模具制造过程中的关键技术进行探讨。
关键词：车身模具；关键技术
1、车身模具制造的关键技术
1.1车身模具CAD技术
DL图设计法即冲压工艺过程图法，是指对汽车覆盖件产品的形状、尺寸进行仔细地分析后，制订出合理的冲压工艺方案，并对各工序模具设计提出总布置的一种先进方法。采用DL图设计法进行模具设计的流程，首先根据产品数学模型和产品冲压设计，对车身产品工艺性进行认真的分析，减少设计中的不良因素。其次，利用进行产品冲压工艺性分析，产品在塑性加工范围内精度能否保证，产品压弯成形圆角是否适当等等，以确保冲压工艺的合理性。最后，根据制件的冲压工艺要求，确定各道工序模具的结构、明确各工序之间的相互关系，同时把各工序模具设计的基本要求和工艺要求在图上具体化，并设计出产品的图。设计者借助于计算机软件所提供的分模线功能，判断在设定的冲压方向下，制件表面是否有死区存在，利用横截面尺寸判断制件拉延深度是否均匀等方法来综合地确定最佳冲压方向。
1.2车身模具的CAM技术
CAD是面向几何特征来进行设计的，而CAM则是面向模具的加工工艺特征来处理的，因此CAM是车身模具加工的一项核心技术。车身冲压模具材料为金属材料且多为难加工材料，确定模具加工方式时要考虑的因素很，如粗、精加工方案的确定、工艺路线的选择、加工工艺参数的确定等。车身模具的复杂性使得模具在粗加工时要求增加试切工序，增加此试加工程序可减少重复加工的次数，改善加工性能，缩短加工时间，对提高模具加工质量。精加工时采取较小的步距，采用球头立铣刀双向走刀，提高加工的稳定性和精度。五轴加工曲面是目前模具加工中最先进的一种加工方式，它可以实现三轴联动数控铣削加工无法完成的一些复杂曲面的加工功能，车身模具都是由复杂曲面构成的，应用五轴加工曲面，刀轴相对于被加工表面的法矢量方向可以恰当地定位，铣刀可以始终处于工作面的最佳切削位置，使加工时间缩短，被加工曲面范围更广，使得车身模具表面质量和精度大大提高。
1.3车身模具CAE技术
在汽车冲压模具的工艺设计中，现已广泛开始引入CAE冲压仿真分析技术。冲压工艺技术包括工序设计、成形型面设计、修冲刃口设计等等所有涉及产品成形部分的技术。冲压技术水平决定了模具的设计制造水平，CAE技术使得传统靠人工经验的方法成为了历史，同时解决了模具调试中比如拉延开裂、起皱、变薄、回弹等以往传统方法解决不了的难题。通过CAE冲压仿真分析可以在冲压工艺设计阶段对所完成的模具设计进行成形分析，通过分析能有效地发现成形中会出现的问题，对出现的问题进行工艺补正来解决问题，再反复进行分析和补正，直到对分析中出现的问题得到有效解决，目前，CAE分析已成为模具设计流程中必不可少的一部分，是覆盖件冲压工艺设计发展的重要方向，也是实现集成化设计和使其摆脱个人经验束缚的有效途径之一。
2、逆向工程技术
模具制造的逆向工程是指针对于某一实物如实物模型、模具、制件等，在保证一定的精度的情况下，采用快速仿形测量、快速表面再现和快速表面数加工的模具制造方法。模具制造的逆向工程由个重要方向组成，首先对实物样件进行快速形状测量，得到样件的数据模型然后将仿形测量的数据模型传递给系统进行表面建模和修改，得到一个高质量的产品造型最后进行模具表面的数控加工得到与实物样件相同或相似的模具产品。其中，3DScanning和随后即曲面重构过程被认为是车身模具设计中的关键技术。模型表面三维数字化是车身模具逆向工程的第一步，也是整个设计的基础所在。其表面数字化的速度，精度和数据处理对后续流程有极其重大的影响。接下来的曲面重构过程包括对数据点的处理、曲线的生成、曲面的生成、曲线、曲面对点的拟合精度、各自的光顺性问题等。
3、并行工程
并行工程是一种系统的集成方法，它采用并行方法处理产品设计及其相关过程，包括制造和支持过程。传统的车身模具开发（市场分析→产品设计→冲压工艺设计→模具设计→模具加工工艺→模具制作）与并行工程开发（如图所示），这种方法从产品设计、制造全过程的角度出发，打破传统组织结构带来的部门分割封闭的形式，组建多学科产品开发团队，强调参与者协同工作的效应；重构产品开发过程，并运用先进的设计方法学，在产品设计的早期阶段就考虑到其生命周期中的所有因素包括质量、加工等用户要求，从而提高产品设计质量，缩短产品开发周期、降低成本，增强企业的竞争能力。这就要求在信息集成的基础上，对产品生命周期中各个阶段进行分解、分析。随着计算机及网络技术的发展，CAD/CAE/CAM对于冲压模具设计、制造、变薄成形分析提供了一个强有力的工具，这就构成了并行工程中软硬件基础。在这个基础上，数据库、网络、各种工具软件形成并行工程平台。在这种平台上，通过各层次软件框架，构成一个内部可交互操作的支持环境。并行工程集成了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助工程（CAE）、可制造性设计（DMF）、产品数据管理（PDM）、网络数据库等多种技术，它将改变企业产品研发、制造、维护的整个过程。
并行开发模式
结语
为了提高车身模具的制造水平是我国成为真正的制造业强国，应该继续加强对模具设计制造关键技术的研究。从技术上来说，今后高速加工、快速制模、并行工程，基于CAX的模具设计、优化、仿真交互式系统，以及产品设计、工艺设计及管理一体化的系统等技术将会引领汽车模具的发展。
参考文献：
[1]程国良，谢晖，杨大宇，钟志华.汽车车身冲压模具开发同步工程的关键技术研究[J].模具技术2008（01），05-09
[2]周永泰.我国汽车冲压模具市场状况及技术分析[J].现代零部件2008（03），32-35