模(mó)具是汽車(chē)工業的基礎工藝裝備,在汽車(chē)生產(chǎn)中90%以上的零部件都需要依靠模具成形。據國際模協秘書長羅百輝介(jiè)紹,製造(zào)一輛(liàng)普通轎車約需1 500套模具,其中衝壓模具約占1 000餘套。在新車型的(de)開發中,90%的工(gōng)作量都是圍繞車身型麵的改變而進(jìn)行的。在新車型的(de)開(kāi)發費用中,約有60%用於車身和衝(chōng)壓工藝及裝備的開發。在整車製造成(chéng)本中約40%為車身衝壓件及其裝(zhuāng)配(pèi)的費用。
在國內外汽車模具行業的發展(zhǎn)中,模具技術呈現出以下的發展趨(qū)勢。
一、模具三維設計基礎地位得以鞏固
模具的三維設計是數(shù)字化模具技(jì)術的重要內容,是實現模具設計、製造和(hé)檢驗一體化的基礎。日本豐田、美國通用等公司已實現了模(mó)具的(de)三維設計,並取(qǔ)得了良好的應(yīng)用效果(guǒ)。國外在(zài)模具三維設計中采取的一些做法(fǎ)值(zhí)得我們借鑒。模具三維設(shè)計(jì)除了有利於實現集(jí)成(chéng)化製造外,另一個優(yōu)點就是便於幹涉檢查,可(kě)進行運動幹涉分析,解決了二維設計中的一個難題。
二、衝壓成形過(guò)程的模擬(CAE)作用更加凸顯
近年來,隨著計算機軟件和硬件的快速發展,衝壓成形過程的模擬(nǐ)技術(CAE)發揮著越來越重(chóng)要的作用(yòng)。在美國、日本、德國等發達國家,CAE技術已成為模具設計製造過程(chéng)的必要環節,廣泛(fàn)用於預測成形缺陷,優化衝壓工藝與模具結構,提高(gāo)了(le)模具設計(jì)的可靠性(xìng),減少了試(shì)模時間。國內許多汽車(chē)模具企業在CAE的應用中也取得了顯著(zhe)進步,獲得(dé)了良好的效果。CAE技術的應用可大大節省試模的成本,縮短衝壓模具的開發周期,已成為保(bǎo)證模具質量的重要手段。CAE技(jì)術正逐步使模具設計由經驗設計轉變為(wéi)科學設計。
三、數字化模具技術已成主流方向
近年來得到迅速發展的數字化模(mó)具(jù)技術,是解決汽車模具開發中所麵臨(lín)的許多問題的有(yǒu)效途徑。所謂數字化模具技術,就是計算機技(jì)術或計算機輔助技術(CAX)在模具(jù)設計製造過程中的(de)應用。總結國內外汽車(chē)模具企業應用計算機輔助技術的成功經(jīng)驗,數字化汽(qì)車模具技術主要包括以(yǐ)下方麵(miàn):①可製造(zào)性設計(DFM),即在設計時考慮和分(fèn)析可製造性,保證工藝的成功。②模具型麵設(shè)計的輔助(zhù)技術,發(fā)展智能化的型麵設計技術。③CAE輔助(zhù)分析和仿真衝壓成形的工(gōng)藝過程,預(yù)測和解決可能出現的缺陷和成形問題。④用三維的模具結構設計取代傳統的二維設計。⑤模具的製造過程采用CAPP、CAM和CAT技術。⑥在數字化技術指導下(xià)處(chù)理解決試模過程中和衝壓生產中出現的問題(tí)。
四、模具加工自(zì)動(dòng)化迅(xùn)猛發展(zhǎn)
先進的加工技術與裝備是提高生產率和(hé)保證產品質量(liàng)的重要(yào)基礎。在先(xiān)進的汽車模具企業中配有雙工作台的(de)數控機床(chuáng)、自動換刀裝置(ATC)、自動加工的(de)光電控製係統、工件在線(xiàn)測量係統(tǒng)等已不鮮見。數控加工已由單純的型麵加工發展到型麵和結構麵的全麵加工,由中低速加工發展到高(gāo)速加工,加(jiā)工自動化技(jì)術發展十分迅速。
五、高強度鋼板衝(chōng)壓技術是未來發展方向(xiàng)
高強度鋼由於在屈強比、應變(biàn)硬化特性、應變分布能力和(hé)碰(pèng)撞吸能等方麵具有優良的特性,在汽車上的使用量不斷(duàn)增加。目前,在汽車衝壓件上使(shǐ)用的(de)高強度鋼主要(yào)有烤漆硬化鋼(BH鋼)、雙相鋼(DP鋼)、相變誘導塑性鋼(TRIP鋼)等。國際超輕車身項目(ULSAB)預計2010年推(tuī)出的先進概念車型(ULSAB—AVC)中97%的材料為高強(qiáng)度鋼,先進高強度鋼板在整車用材的比重將超過60%,而其中雙相(xiàng)鋼的比例將占車用鋼板的74%。
現在(zài)大量采用的以IF鋼為(wéi)主的(de)軟鋼(gāng)係列將被高強(qiáng)度鋼板係列替代(dài),高強度低合金鋼將被雙相鋼(gāng)和超高強(qiáng)度鋼板替代。目前,國內汽車零件高(gāo)強度(dù)鋼板的(de)應用還多限於結構件與梁類件,所用材料的抗拉強(qiáng)度(dù)多在500MPa以下。因此,迅速(sù)掌握高強度鋼板衝壓技術,是(shì)我國汽車模具行業亟待(dài)解(jiě)決的一個重要問題(tí)。
六、新型模具產品適時推出
隨著汽車衝壓生產高效化和自動化的發展,級進模在汽車衝壓件的生產(chǎn)中應用將更加廣泛。形狀複雜的衝壓件,特別是一些按傳統工藝需要多副衝模分序衝製的(de)中(zhōng)小型複雜衝壓件,越來越多地采用級(jí)進模成形。級進模是(shì)一種高新技術模具產品,技(jì)術難度大,製造精度要求高,生產周期(qī)長。多(duō)工位級進模將是(shì)我國重(chóng)點發展的模具產品之一。
七、模具(jù)材料與表麵處理技術將受到重用
模具(jù)材料的質量(liàng)和性能是影響模具質(zhì)量、壽命和成本的重要(yào)因素(sù)。近(jìn)年來,除了不斷有多種高韌性(xìng)和高耐磨性冷作模具鋼、火焰淬火冷作模(mó)具鋼(gāng)、粉末冶金(jīn)冷作模具鋼推出外,國外在大中型(xíng)衝壓模具上選用鑄鐵材料(liào),是(shì)一個(gè)值得關注的發展趨勢。球墨鑄鐵具(jù)有良好(hǎo)的強(qiáng)韌性和(hé)耐磨(mó)性,其焊接性能、可加工性、表麵淬火性能也都較好(hǎo),而且成本比合金鑄(zhù)鐵低,因此在汽車衝壓模具中應用較(jiào)多(duō)。
八、管理的科學化與信息化是模具企業發展方向
汽車模具技(jì)術發展的另一個重(chóng)要方麵(miàn)是管理的科學化與信息化。管理的科學化使模具(jù)企業不斷地向準時製造(Just-in-Time Manufacturing)和精益生產(Lean Production)的方向發展,企業管理更加精準,生產效率大幅提高,無效的機構、環節和人(rén)員不斷精簡。隨著現代管理技術的(de)進步,許多先進的信息(xī)化的管理工具,包括企業資源管理係統(ERP)、客戶關係管理(lǐ)(CRM)、供應鏈管理(SCM)、項目管理(lǐ)(PM)等,在模(mó)具企業得到(dào)廣泛應用。
九、模具的精細化(huà)製造是必然趨勢(shì)
所謂的模具精細化製(zhì)造(zào),是對模具的開發(fā)過(guò)程和製造結果而言的(de),具體地表(biǎo)現為衝壓工藝和模具結構設計的合理化、模具加工的高精度、模具產品的高(gāo)可靠(kào)性和技術管理的嚴密性。模具(jù)精細化製(zhì)造其實並不是一項單一的(de)技術、二是設計、加工和(hé)管理技術的綜合反映。模具精細化製造的實現除了靠技(jì)術上精益求精,還要靠嚴密的管理來保障。
如果您有(yǒu)機床行業、企業相關新聞稿件發表,或進行資訊合作(zuò),歡迎聯係(xì)本網編輯部, 郵箱:skjcsc@vip.sina.com