试谈汽车覆盖件冲压模具的制造技术
樊小年
华章
摘要：汽车覆盖件冲压模具的制造技术很多，先进的制造技术认为是快速成型、电磁成型、无模多点成形、低熔最合金浇铸、等离子喷涂技术。
关键词：等离子喷涂；快速成型；电磁；无模；热喷涂
汽车覆盖件冲压模具的制造技术方法有很多，具体用那种方法要看汽车覆盖件冲压模具的难易程度和制造精度。
1、快速成型技术
快速成型技术是基于离散、堆积成形思想的新型成形技术，即由三维CAD模型直接驱动的快速制造复杂形状三维物理实体的技术，这是继数字驱动设计(CAD)和数字驱动制造(CAM)之后的又一项为制造业带来巨大变革的数字化制造技术。快速成型技术中，三维形体在离散过程中被沿着一至三个方向分解，生成形体的各个离散面、离散线和离散点，将这些离散体(面、线和点)转换成实体，并将它们依照原先的顺序堆积还原成三维形体的实体形状。通过离散获得材料堆积的路径、顺序和方式，生成一系N--维层面数据，再将分层后的数据进行处理，加入加工参数，生成数控代码，在数控系统控制下将材料逐层“迭加”起来形成三维实体，实现数字化成形，构成三维物理实体。
快速成形技术的特点有：(1)高度柔性。不需要传统的专用工具和生产装备，而利用信息技术把生产加工的重组集成到制造系统中；(2)各种先进技术的高度集成；(3)快速性。传统加工方式开发一个复杂形状的产品，从设计、工艺规划到加工完成，可能需要几天、几个月甚至上年的时间，而采用快速成形技术，从实体建模到原型或零件加工完成，可以在几十小时或几个小时内完成；(4)自由成形性。因此能够制造特别复杂的实体；(5)材料的广泛性。不同的工艺可制造树脂、塑料、纸、石蜡、复合材料、金属材料、陶瓷等原型。采用分层实体制造工艺。分层实体制造将激光用于箔材(主要是涂敷纸)的切割，逐层粘切完成后，清除被切割的废料，就获得了所需要的原型。该技术可保证原型件精度；能制造出大型甚至超大型的设备，得到最大尺寸，运行费用设备中为最低。
2、电磁成型技术
电磁成型技术最先起源于美国。随着科学技术的进步和制造业的发展，电磁成型技术逐渐发展成为制造业中一种新型的金属塑性加工方法。它是利用瞬间的高压脉冲磁场迫使金属产生塑性变形达到成型金属零件的目的。电磁成型加工是一种高速高能的工艺，目前，电磁成型技术已广泛应用于航空航天、原子能、汽车、仪器仪表、电子以及玩具等领域，主要是金属板材的冲孔、压印或压花以及管材的胀形、缩颈、冲孔、翻边等。电磁成型的理论基础是物理学中的电磁感应定律，在电场周围会产生变化的磁场，而随时间变化的磁场在其周围空间激发涡旋电场，所以当有导体处于此电场中时就会产生感应电流(涡流)。在电磁成形过程中，磁场力是工件成型的动力。电磁成型是利用脉冲磁场力来使金属坯料变形的，脉冲磁场力是由电容器通过工作线圈瞬间放电所产生的。脉冲磁场里是磁场间相互排斥或相互吸引的作用。
电磁成型加工的工艺特点：非机械接触性加工，电磁力是工件变形的动力，它不同于一般的机械力，工件变形时施力设备无需与工件进行直接接触，因此工件表面无机械擦痕，也无需添加润滑剂，工件表面质量较好；工件变形源于工件内部带电粒子受磁场力的作用。因此，工件变形受力均匀，残余应力小，疲劳强度高，使用寿命长，加工后不影响零件的力学、物理、化学性能，也不需要热处理；施力元件(线圈)相对压力机尺寸小，易在真空和气保下进行，将感应加压一次完成；由电磁力的控制精度其误差可在O．5％以内，因此加工精度高；加工效率高、时间短、成本低，便于实现生产的自动化；电磁成型设备可实现工件的多步、多点、多工位成型，有助于实现生产的柔性化；污染较轻，有利于环境的保护。
电磁成型加工作为一种新型的金属塑性加工技术，不同于传统的冷锻、温锻和热锻等加工方法，它以其独特的加工特点展现出巨大的发展潜力。
3、无模多点成形
无模多点成形就是将多点成形技术和计算机技术结合为一体的先进制造技术。该技术利用一系列规则排列的、高度可调的基本体，通过对各基本体运动的实时控制，自由地构造出成形面，实现板材的三维曲面成形。它是对三维曲面扳类件传统生产方式的重大创新。
实现无模成形：取代传统的整体模具，节省模具设计、制造、调试和保存所需人力、物力和财力，显著地缩短产品生产周期，降低生产成本，提高产品的竞争力。与模具成形法相比，不但节省巨额加工、制造模具的费用，而且节省大量的修模与调模时间，与手工成形方法相比，成形的产品精度高、质量好，并且显著提高生产效率。优化变形路径：通过基本体调整，实时控制变形曲面，随意改变板材的变形路径和受力状态，提高材料成形极限，实现难加工材料的塑性变形，扩大加工范围。实现无回弹成形：可采用反复成形新技术，消除材料内部的残余应力，并实现少无回弹成形、保证工件的成形精度。小设备成形大型件：采用分段成形新技术，连续逐次成形超过设备工作台尺寸数倍的大型工件。易于实现自动化：衄面造型、工艺计算。压力机控制、工件测试等整个过程全部采用计算机技术，实现cad／cam／cat一体化生产，工作效率高，劳动强度小，极大地改善劳动者作业环境。
4、其它技术
采用低熔点合金浇铸，快速制造汽车盖件试制模具。合金的熔点低至，且凝固时几乎没收缩，是其两个明显的特点。提出工艺路线为：根据模型制造原型，再将翻制为具有足够尺寸精度的陶瓷型，对陶瓷型进特殊处理后，在接近的温度下，浇铸出低熔点合金汽车覆盖件拉延模具。此拉延模具以制造件汽车覆盖件零件，完全满足试制模具的需要。主要应注意：低熔点合金的设计；低熔点合金的浇铸工艺；低熔点合金模具的试模与调试。采用等离子喷涂技术，也可快速制造汽车车身试制模具。在电弧喷涂研究的基础上，进行的主要研究与开发技术为采用原型制造汽车喷涂模具的工装；纸原型与工艺转化原型的设计与制造；喷涂工艺参数的选择；喷涂型壳与纸原型的分离；喷涂模具背衬材料的选择与制备；喷涂模具背衬的制造及后处理；喷涂模具的试模与调试。
5、结语
汽车覆盖件冲压模具的制造技术包括快速成型、电磁成型、无模多点成形、低熔点合金浇铸、等离子喷涂等技术，这些技术要根据汽车盖件模具制作的材料、工艺、难易程度和制造精度而定。
参考文献略
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