摘要：近年来，模具的发展越来越多的被人们所重视，它凝聚了各类高新技术，能快速精密的直接把材料成型、焊接、装配成零部件、组件或产品，其效率、精度、流线、超微型化、节能、环保，以及产品的性能、外观等，都是传统工艺方法所望尘莫及的。模具是现代制造技术业的一个重要装备，它是衡量一个国家或企业的制造水平和生产能力标志。由于汽车工业的迅速发展使得汽车覆盖件模具的设计和发展越来越显现出其在模具发展中的重要性。本文主要介绍了汽车覆盖件模具设计的意义和一些基本知识，及汽车覆盖件模具的发展前景。
关键词：汽车覆盖件 模具设计 发展前景
1 汽车覆盖件模具设计概述
1.1 汽车覆盖件模具设计的重要意义
汽车覆盖件模具是汽车模具中的重要的组成部分之一，它生产和制造的质量直接影响着汽车的后续生产，同时也是汽车个性化和升级换代的重要保证。为此，怎样有效的提高汽车覆盖件模具的生产效率就成了一项具有重要意义的工作。
在汽车模具的制造过程中，模具设计不仅是一个费时的工作，更是进行实际加工的重要依据，根据有关资料显示：
1.1.1 通用汽车公司卡车传动件 70% 制造成本取决于设计阶段。
1.1.2 福特汽车公司在设计、劳动力、原材料、和企业的一般性管理开支四大制造因素中，设计的革新为其带来了 70%的生产节约。
1.1.3 产品的设计一般只占产品成本的 5% ~ 15% 左右，但他决定 75% 的总制造成本和 80% 的产品质量和性能。
1.1.4 可以看出设计工作的作用尤为重要，然而在实际工作中往往大量时间都花费在了模具结构的设计上，在型面设计上花费的时间相应就被压缩了，而这正好与我们所需要的相反，因此如何有效的缩短结构设计方面的时间，使工作人员能够将更多的时间用与汽车型面的设计就显得尤为重要。
1.2 汽车覆盖件模具设计的现状
1.2.1 在现今设计中，经常会发生设计人员的设计工作和工艺、制造、装配人员的工作相互冲突的情况，从而引起返工和翻修等额外工作，这不仅增加了产品的生产成本，而且在严重时还会延误工期，延误产品投放市场的时机，从而导致失去市场竞争力的严重后果。
1.2.2 而这其中最直接的影响应该是设计人员的设计与模具造型上的冲突，经常会发生设计师的模具设计造型无法实现，结果造成双方不断的返工和协商修改。
1.3 汽车覆盖件模具设计的一般过程汽车覆盖件模具的一般设计过程如下：
1.3.1 根据生产厂家的需求进行模具概念设计分析。
1.3.2 对模具工作情况、工艺的分析画出工艺图纸。
1.3.3 根据工艺图纸进行模具结构造型设计。
1.3.4 将 CAD/CAM 转为 NC 代码，为数控加工做准备。
1.3.5 实型铸造造型，如有不适当的地方，再转到 CAD/CAM 设计进行协调。1.3.6 浇铸以及型面的加工。
1.4 汽车覆盖件模具设计总结 在整个设计过程中，CAD/CAM造型是设计的关键环节，它起到了承上启下的作用，而模具铸造的重要之处在于它决定着能否将设计师的想法变成现实，所以在实际设计中，这两部分所占的时间比重是最大的，而模具铸造造型对工人的要求比较高，不但要能看懂设计师的设计意图，还要将设计的各个部分用实体表示出来，尤其在国内主要还以 2D 设计为主的现状下，就显得尤为困难，必然要比国外已经使用 3D 设计的同一工作花费更多的时间。
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2 汽车覆盖件模具设计的发展
2.1 实型铸造造型设计概述
实型铸造也就是消失模铸造（台湾称包丽龙铸造）该工艺在国外汽车模具铸件中已经得到广泛使用，制作模型是以塑（聚苯乙烯塑料）代木，生产的实型铸造模型经济适用，节约成本，铸件型面加工余量少，精度高。由于该工艺通过实体模型铸造，简化了以往造型的繁琐工序，铸造时无需再通过配箱、起模修型、落芯等复杂工序，因而铸件毛坯无分型面、无毛刺、无型腔网挡，孔位光洁。本工艺适合单件、复杂模体使用，因此是汽车模具制造的最佳选择。
2.2 并行工程理念概述
2.2.1 并行工程思想 并行工程是相对于以往串行生产技术而提出的一种新的产品设计和制造模式，美国防务分析研究所早在1988 年 12 月就提出了对并行工程的定义：“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相关过程，包括制造和支持过程，这种方法力图使产品开发人员从一开始就能考虑到产品从概念设计到产品报废的整个产品生命周期中的所有因素，包括成本、质量、作业调度及用户的需求”。从这一定义就可以看出并行工程思想就是要求产品设计人员在进行产品设计的初期就要尽可能的考虑到产品整个生命周期的设计思想。
2.2.2 将并行工程思想引入汽车覆盖件模具设计的原因 在传统的汽车覆盖件模具设计当中，往往是设计工程师结合厂家的需要，发挥自己的聪明才智对模具进行创造性的设计，然而这种“创造性”往往缺少了对后续加工的考虑，因此经常导致设计的修改和返工，因此如果在设计过程中能考虑到实型铸造制造工程师的一些习惯和经验，那么就能有效的避免不必要的返工，并且由于模具部分结构的标准化，造型设计师就可以将更多的精力放在汽车型面设计上，而这正是设计时需要重点考虑的部分。
为了提高制造汽车覆盖件的效率，降低其制造的周期，在进行汽车覆盖件模具设计时，就要遵循并行工程的思想，即要考虑后续加工和将来设计时的需要，也要对设计中涉及产品信息的部分尽量考虑标准化和数字化。这样一旦模具的 3D 造型设计完成之后，所有有关设计过程中的标准部件都可以用统计图表的形式表示出来，这样就简化了实型铸造造型师的工作难度，可以有效的节省看图和造型工作时间。
基于这些考虑，我们通过对一些汽车覆盖件的模具进行了分析，可以看到，除覆盖件复杂的型面以外，模具的其它部分一般来讲都具有很大的对称性、相似性，甚至是重复性，如导板、筋板、吊耳、凸台等等，这些特性就为在设计中对模具的特征结构进行标准化和数字化带来了很大的必要性和可能性。
将并行工程思想引入汽车覆盖件模具设计的依据如果我们对模具的覆盖件的设计中以实型铸造车间的模型为主要的依据的话，那么这不仅为模具的设计带来了方便，而且在模具设计完成以后，就可以立即得到在有关设计中上述标准部件使用情况的信息数据。如，设计中用到了几个圆柱，几个凸台等，还有它们各自的尺寸特征，这样就能将得到数据信息进行制表，直接在数据库中与实型铸造车间实现信息的共享，实型铸造车间就可以立即根据这些数据信息生产出模型所需要的部件，而不再需要像以往那样分析图纸，这不仅可以减轻实型铸造车间的工作量及工作难度，还可以进一步降低汽车覆盖件的生产制造周期，减少实型铸造材料（聚苯乙烯塑料）的消耗和浪费，达到了节约能源减少污染环保的目的，也同时体现了并行工程的制造思想。
结束语：
通过探讨在汽车覆盖件的设计过程中引入并行工程的思想，为汽车覆盖件的设计思路开辟了一条新的途径，抓住了设计中最耗时的两个工作步骤（模具的 CAD/CAM 造型设计和实型铸造造型设计），提出了如何能够更有效的利用并行工程的思想帮助企业节省工作时间，提高工作效率，赢得了在市场竞争中的宝贵时间。
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论文作者:尹之华
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/28
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