关于汽车覆盖件模具锻件镶块分块的研究

赵寒 危淼

摘 要：汽车覆盖件模具是汽车制造环节中重要的一种装备，但与一些国外的汽车厂商相比，我们的设计水平、加工手段等都还存在一定的差距，我们的汽车覆盖件模具在满足同等使用条件下，我们总成本却高于对手。因此，降低模具成本是我们提高市场竞争力最有效最直接的措施。通过对覆盖件模具锻件镶块分块的研究，模具在材料利用率、加工效率、维修方面都有很大的提高，从而降低汽车覆盖件模具的成本。

关键词：汽车覆盖件模具;锻件镶块;分块

随着人民生活水平的提高，汽车消费已经呈现大众化趋势，我国的汽车工业也在这十年间发生了巨大的变化，汽车工业的发展为汽车覆盖件模具的发展带来巨大的市场机遇。但我国的汽车覆盖件模具与德国、美国、日本等这样的汽车工业强国相比，还有一定的差距。因此我国的汽车模具仍有相当大的市场空间。其中，汽车覆盖件模具是整个汽车模具的重要组成部分。汽车覆盖件模具在汽车工业中的重要位置，其成本的高低会直接影响汽车的定价，价格的高低决定了市场竞争力。因此，降低模具成本，对于模具和汽车制造企业来说都至关重要，通过对汽车覆盖件模具锻件镶块分块的研究，发现分块对于降低模具制造成本是一个不错的方法。

1 减少浪费、提高材料的利用率

在我国汽车生产量大，自然要求汽车覆盖件模具使用年限长且耐用。这就要求模具材料强度高、耐磨性好，满足此要求的材料一般是锻件且价格都比较贵。其次，汽车零件一般都比较大，像汽车的顶盖、侧围，这样的零件都在2米以上，其模具自然也不会小，材料的需求量也就随之加大，因此在设计中在不影响使用的前提下减少材料的使用，必然会降低覆盖件模具的制造成本。以下是锻件镶块分块前后的对比：

上图为汽车覆盖件模具中的落料凹模，它属于模具工作零件的核心部件，因此材料都是选用优质的模具钢。其外形尺寸为：820mmX400mmX47mm。如果按照图1所示的不分块设计，凹模的锻件毛坯尺寸就是图1外形轮廓的尺寸（毛坯按精料算），中间部分全部浪费，利用UG软件，对中间部分称重，重量为52KG。对比图1和图2，图2的分块设计，在图2的右下角也节省了18KG。通过对比，图2的设计明显优于图1，减少了浪费，大大的提高了材料的利用率。

2 减少加工工时、提高加工效率

模具零件的加工，在整个的模具生产成本中也占有一定的比重。上文中已经说到，由汽车产品属性决定，汽车覆盖件模具零件一般都比较大，因此，在加工这类模具零件时都是在大型的加工中心上进行，按照目前市场行情，综合加工费用按200/小时计算。如图1，如果不分块，中间部分都必须在加工中心上铣掉，这部分加工按4小时工时计算，加工费就是800元。分块后，加工量大大减少，如图3，剖面线区域为镶块加工的去除部分。通过对比，镶块分块后，加工量大大减少，且尺寸变小，可以在小型的数控铣床上进行加工，进一步节约了加工成本，从而降低模具制造成本。

3 便于拆卸、安装、维修，降低安装、维修难度及维修成本

汽车覆盖件冲压现在都实现了半自动化或者自动化生产，而模具在持续满负荷工作的情况下，模具损坏更是时有发生，其中一套模具的损坏都会让生产线停止工作，因此维修快速、方便就会显得十分重要。镶块分块后，模具零件尺寸变小，设计要求镶块尺寸保持在300mm以内，保证每个镶块的重量在15kg以内，方便工人安装、拆卸、维修。如果不分块，凹模零件的尺寸太大，图1凹模的重量达到68kg，这样不仅不利于搬运，同时凹模损坏以后，在无法修复的情况下就需要整体更换，维修成本大，而且维修周期长。分块后我们只需要将损坏的某一个镶块进行更换。对于冲压件需求量大的模具我们还可以将工作镶块备份一份，损坏以后能实现快速拆卸、安装，从而保证生产线持续运行。镶块的分块不仅方便了工人操作，同时提高下游厂商的生产效率，间接的提高了模具厂商在行业的竞争力。

4 方便模具零件淬火，减小淬火变形，提高模具精度

凹模加工精度要求较高，这类零件在使用前都需要淬火，如果凹模按照图1所示的不分块设计，不仅凹模尺寸太大，而且厚薄不均，如图1右下角部分明显宽于其它部位。不仅不利于淬火，而且在淬火中还会发生严重变形。镶块分块后，上述涉及的问题都会得到很好的改善，从而提高了模具精度。

5 总结

通过对锻件镶块分块的研究，镶块分块可以提高模具材料的利用率，减少加工工时、提高加工效率，便于模具零件的拆卸、维修、安装，方便模具零件淬火，减小淬火变形，提高模具精度，从而降低模具制造成本。随着现代经济的快速增长，智能制造的加快，对传统制造冲击进一步加大，尤其是像高能耗、高投入的一些企业，面临的风险更大。因此降低成本是这些企業想要在市场经济中提高竞争力的共同目标。

参考文献：

[1]向小汉，陈文勇.汽车覆盖件模具设计[M].北京：机械工业出版社，2013.

[2]崔令江.汽车覆盖件冲压成形技术[M].北京：机械工业出版社，2003.