在汽车制造这个领域当中, 冲压模具一直以来都享有“工业之母”的这样一种称谓。一块用于汽车的金属零部件, 从一块毫无特别之处的平板材料开始, 一直到最终成为立体形状的工件, 通常是需要先后经历“落料”以及“拉延”这两道非常关键的工序的。在传统的工艺链里面, 这两个环节是各自按照自己的方式进行运作的, 在不同的加工工位进行操作, 甚至还会在不同的机床上分步骤去完成, 这样的方式既占用了两副模具的投资所需要花费的成本, 同时也延长了制造所需要的周期。
近日, 长春一汽富于维护汽车零部件股份有限公司在这一工艺节点之上达成了关键突破, 国家知识产权局所呈现的信息表明, 一汽富于维护获取了一项名为“一种汽车零部件的落料拉延复合模具”的实用新型类型专利, 其授权公告号是CN221109607U, 申请日期之为2023年11月14日, 授权日期是2024年6月11日, 专利摘要清晰明确地指出, 本方案能够借助一套模具达成料片的落料和拉延相关工序, 加工质量以及加工效率颇高。
两工序、一套模，破解“落料—拉延”间的效率暗礁
于传统汽车零部件冲压工艺里头, “落料”以及“拉延”是两个典型且耗费时间较多的步骤, 落料承担着从大块金属板料之上分理处所需形状的“坯料”, 拉延则负责致使这块平缓坯料被压制成具备三维曲面形状的立体工件。两个工序相互间关联着周转、换模、重新定位等诸多中间环节, 不但产线占据空间大, 更为关键的在于, 在落料与拉延相互间的每一回零件“搬家”, 均会携来累计的定位误差, 进而干扰最终产品的成形精度以及质量一致性。
一汽富维的这项专利所涉及的复合模具, 在结构设计方面, 将那两个分立的工序给彻底合并了。该整套模具是由上模组件以及下模组件共同构成的。上模组件包含上底板与固定单元, 其内部以活动连接的方式设置着压料板。下模组件包含下底板、凸模单元以及处在凸模单元外侧的切料单元。凸模单元与切料单元之间, 还以活动连接的形式设置了一块能够在下底板上自由地上下滑动的托料板。固定单元的下端连接着退料板, 退料板能够在凸模与切料单元之间精准地下压托料板, 达成料片切割成形以及立体拉延的“一次成型”。
氮气弹簧的双重巧用，让冲压力反馈成为模具的“调节员”
在冲压模具的设计进程里, 压力方面的控制精准程度, 直接对最终工件的成型质量有着影响。一汽富维拥有的这套专利, 有一个特别值得留意的工程上的细节, 是关于氮气弹簧的双重引入以及功能的分工。在压料板之上配置了上氮气弹簧, 在托料板与下底板之间增设了下氮气弹簧。在复合模具落料动作结束、拉延动作开始的那一刹那, 上下氮气弹簧携手进行工作, 能够针对上模与下模之间的相对力, 实施弹性缓冲以及动态反馈。它的用途等同于给模具配备了一套“压力自动调优”体系, 硬碰硬的冲压力会被氮气弹簧接纳并适宜地释放, 防止料片在进行落料切割存在的边界位置, 由于局部应力聚集而出现微裂纹或者形变不均匀的状况, 进而切实提高了冲压件边缘的光洁程度与拉延后壁厚分布的均匀程度。
效率与精度双提升：成本控制与市场竞争力的支点
对于汽车零部件制造企业来讲, 加工效率以及成品合格率是利润表之中极为敏感的两条曲线。一汽富维研发的这项落料拉延复合模具, 为这两条曲线同时确定了更具竞争力的起始点:
其一, 在效率方面, 把两道工序合并在了一副模具通过一次冲压行程来完成, 这就减少了工序之间的物料搬运时间, 还有待料时间以及再定位时间, 使得生产节拍被大幅度压缩；与此同时, 一副模具的制造成本以及维护成本显著低于由两副单独模具成本相加的总和, 直接降低了工装投资以及产线占用的空间。
其二，在精度方面, 避免了工序间“落料—拉延”反复定位所产生的系统误差, 传统工艺里, 落料料片在送入下一工位时, 每一回人工或机械手搬运都会不可避免地引入新的位置偏差, 而这组复合模具能使料片始终维持在完全一样的基准面与夹紧状态下完成整个流程加工, 降低了因形位偏移致使的废品比例, 为车企提供了更为稳定的供给质量。
一汽富维：转型路上的“模具库”与研发大盘
长春一汽富维汽车零部件股份有限公司, 此乃公开信息所显示的, 是一家在汽车零部件领域深入耕耘的资深企业, 其核心业务涵盖内饰、外饰、智能视觉、低碳化等多个赛道, 产品配套服务于国内绝大多数主流车企以及部分海外客户。在模具与加工工艺领域, 公司于近年来在专利布局方面发力颇为显著, 到2026年初时, 一汽富维累计拥有专利技术超过60项。
从研发投入的整体规模来讲, 公司在2023年的时候其研发投入达到了4.98亿元, 与上一年相比增长幅度为35.25% ；到了2025年全年, 研发投入又进一步提高到了6.59亿元, 同比增长比例为9.12%, 并且研发投入在营业收入当中所占的比重上升到了3.31% , 其过去五年的研发投入的复合增长率是14.41%。当中, 轻量化中心达成了铝冲压电池箱的试制工作, 智能座舱中心攻克了零重力座椅骨架等方面的技术, 这表明公司近些年来重点朝着轻量化以及一体化工艺的方向做出了结构性的倾斜。针对于专利产出这一方面, 公司在2025年一整年里, 累计达成专利申报数量为75项, 其中, 发明专利有28项, 并且突破关键核心技术达11项。
从“分步式”到“一体化”的行业缩影
一汽富维, 取得此项“落料拉延复合模具”专利, 这不仅意味着一家老牌汽车零部件企业在冲压加工工艺上有了技术迭代, 也从侧面反映出当下汽车零部件制造行业工艺集成化的整体趋向。在车身轻量化、单件物料精度持续提高的时代要求下, 减少工序间歇、控制成本损耗、挤出更多加工效率, 已然成为考验汽车零部件企业技术水平与市场竞争力的核心指标当中的一个。一汽富维, 正凭借专用里的语言, 以及工程之中的细节, 去回应这个问题, 即究竟该如何使得一款模具, 能够去负荷更多的工序, 继而做 produce 更为精细的零件！
