汽车模具工艺技术的应用

【编者按】人们一说汽车，首先呈现在眼前的是汽车的车身。也就是说车身是汽车的标识性总成。车身代表了那款汽车的形象特征。汽车模具从狭义上讲就是冲制汽车车身上所有冲压件的模具的总称。

广义上“汽车模具”是制造汽车上所有零件的模具总称。例如注塑模具、冲压模具、锻造模具、铸造蜡模、玻璃模具等。人们一说汽车，首先呈现在眼前的是汽车的车身。也就是说车身是汽车的标识性总成。车身代表了那款汽车的形象特征。汽车模具从狭义上讲就是冲制汽车车身上所有冲压件的模具的总称。也就是“汽车车身冲压模具”。例如，顶盖翻边模、横梁加强板压形模等。

一、汽车塑料模具分类

汽车塑料模具分类的方法很多，按照塑料制件成型加工的方法的不同可以分为以下几类：

·注射模

注射模又称注塑模。这种模具的成型工艺特点是，将塑原材料放置在注射机的加热料筒内。塑料受热熔融，在注射机的螺杆或柱塞推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，塑料在模具型腔内经保温、保压、冷却固化成型。由于加热加压装置能够分阶段发挥作用，注射成型不但能成型形状复杂的塑料制件，而且生产效率高、质量好。故注射成型在塑料制件成型中占有很大的比重，注射模占塑料成型模具的一半以上。注射机主要用于热塑性塑料的成型，近年来也逐渐用于热固性塑料的成型。

·压缩模

压缩模又称压制模或压胶模。这种模具的成型工艺特点是，将塑料原材料直接加在敞开的模具型腔内，然后合模，塑料在热和压力作用下呈熔融状态后，以一定压力充满型腔。此时，塑料的分子结构产生了化学交联反应，逐渐硬化定型。压缩模多用于热固性塑料，其成型塑件大多用于电器开关的外壳和日常生活用品。

·传递模

传递模又称压注模或挤胶模。这种模具的成型工艺特点是，将塑料原料加入预热的加料室里，然后由压柱向加料室内的塑料原料施加压力，塑料在高温高压下熔融并通过模具的浇注系统进入型腔，然后发生化学交联反映而逐渐固化成型。传递成型工艺多用于热固性塑料，可以成型形状比较复杂的塑料制件。

·挤出模

挤出模又称挤出机头。这种模具能连续生产断面形状相同的塑料，例如塑料管材、棒材、片材等。挤出机的加热加压的装置与注射机的装置相同。熔融状态的塑料经过机头会形成连续不断的成型塑件，生产效率特别高。

·除了上述所列举的几类塑料模具外，还有真空成型模、压缩空气模、吹塑模、低发泡塑料模等。

汽车车身上的的冲压件大体上分为覆盖件、梁架件和一般冲压件。能够明显表示汽车形象特征的冲压件是汽车覆盖件。因此，更加特指的汽车模具可以说成是“汽车覆盖件冲压模具”。简称汽车覆盖件冲模。例如，前车门外板修边模、前车门内板冲孔模等。

二、汽车冲压模具分类

当然汽车上的不只车身上有冲压件。汽车上所有冲压件的模具都称为“汽车冲压模具”。归纳起来就是：

1.汽车模具是制造汽车上所有零件的模具总称。

2.汽车冲压模具是冲制汽车上所有冲压件的模具。

3.汽车车身冲压模具是冲制汽车车身上所有冲压件的模具。

4.汽车覆盖件冲压模具是冲制汽车车身上所有覆盖件的模具。

汽车轮胎模具

用于硫化成型各类轮胎的模具。

三、汽车轮胎模具分类

1：活络模具，由花纹圈，模套，上下侧板组成。

活络模具区分圆锥面导向活络模具及斜平面导向活络模具

2：两半模具，由上模，下模两片组成。

四、汽车模具高速切削加工技术

高速切削加工技术在国内外汽车模具制造行业得到了广泛的应用，并且已取得了巨大的效益，但是高速切削加工的机理和相关理论至今仍不完善，针对汽车模具的高速切削数据库尚未建立。国内外企业选择高速切削刀具参数和高速切削加工参数的方式仍以传统的“试切”法和“经验”法为主，在加工某一新型材料时，往往需要使用多种刀具进行重复切削试验，研究分析刀具的磨损、破损方式及其原因，从中找出一组最佳的刀具材料和加工参数，如此反覆多次，盲目性大，并且浪费大量的人力、财力和资源。而针对特种材料如合金铸铁、高强度合金钢、超级合金(如钛合金)等材料的高速切削加工，如何根据材料特性选择合适的切削刀具，如何设计合理的切削参数，目前仍在研究和发展中。

我国有关汽车模具高速切削加工技术的研究起步较晚。近年来，众多模具企业相继从美国、德国、法国和日本等国家购买了大量高速加工设备及切削刀具，并在实践中摸索汽车模具高速切削加工的工艺技术，取得了一些成功经验。但是，一方面，引进设备不等于引进技术。高速切削尤其是大型汽车覆盖件模具的高速切削方面，没有成功的经验可供借鉴，怎样使引进的设备尽快发挥出应有的作用是摆在企业管理者和工程技术人员面前的一大课题;另一方面，技术人员在工作中边学习边应用，摸索和积累了一定的高速切削加工实例、工艺参数和工作经验，怎样将这些宝贵的经验和教训总结保存供其他技术人员借鉴、避免多走弯路也是一项难题。

高速切削加工技术在国内发展的时间短，切削机理方面还有很多内容仍需要进一步的研究和完善，主要表现在由于速度大幅提高，加工过程产生的切削力、切削热、刀具磨损状况以及加工表面情况都将与传统加工对应因素所产生的现象和造成的结果有显着不同。高速切削机理的缺乏将阻碍高速切削加工技术的深入应用，因此首先要进行高速切削加工机理的研究以加深技术人员和操作人员对高速切削加工技术的认识，并充分利用高速切削加工技术对汽车覆盖件模具进行高效高质量的加工。

实践证明，在设备、材料、加工策略一定的情况下使用合理的加工参数将大大提高工作效率，并做到加工效率、刀具磨损和加工质量的最佳组合。因此，在汽车覆盖件模具高速切削加工方面进行加工参数优化是提高工作效率和汽车覆盖件模具加工质量的一个重要技术环节。

成功进行高速切削加工的重要前提是承受近乎恒定的切削载荷，在这种条件下能够保证良好的高速切削加工效果。针对复杂模具曲面，需要进行加工过程中去除材料体积变化小、切削载荷恒定的加工策略研究以避免刀具较快的磨损和减小让刀误差。

高速加工切削数据库存储高速切削参数等数据供技术人员和操作人员查询和使用，在管理工艺数据和辅助技术人员进行工艺规划方面起着重要作用。为提高技术人员和操作人员的工作效率、促进企业稳定持续发展，建立针对汽车覆盖件模具高速加工的切削数据库势在必行。

目前国际上高速切削加工技术主要应用于汽车工业和模具行业，尤其是在加工复杂曲面的领域，工件本身或刀具系统刚性要求较高的加工领域，显示了强大的功能。其高效、高质量为人们所推崇。模具行业专家罗百辉认为，随着我国市场经济的蓬勃发展，作为制造业的重要基础的模具行业迅速发展，这为高速铣削技术的应用和发展提供了广阔的空间。高速铣削加工技术加工时间短，产品精度高，可以获得十分光滑的加工表面，能有效地加工高硬度材料和淬硬钢，避免了电极的制造和费时的电加工(EDM)时间，大幅度减少了钳工的打磨与抛光量。高速切削技术是切削加工技术的主要发展方向之一，它会随着CNC技术、微电子技术、新材料和新结构等基础技术的发展而迈上更高的台阶。

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