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國內外汽車模具技術九大發展趨勢
來源:英博教育集團    發布時間:2014-07-29 16:01:00     閱讀次數:2331 次
模具是汽車工業的基礎工藝裝備,在汽車生產中90%以上的零部件都需要依靠模具成形。據介紹,制造一輛普通轎車約需1500套模具,其中沖壓模具約占1000余套。在新車型的開發中,90%的工作量都是圍繞車身型面的改變而進行的。在新車型的開發費用中,約有60%用于車身和沖壓工藝及裝備的開發。在整車制造成本中約40%為車身沖壓件及其裝配的費用。
  在國內外汽車模具行業的發展中,模具技術呈現出以下的九大發展趨勢。

  1、模具三維設計地位得以鞏固

  模具的三維設計是數字化模具技術的重要內容,是實現模具設計、制造和檢驗一體化的基礎。日本豐田、美國通用等公司已實現了模具的三維設計,并取得了良好的應用效果。國外在模具三維設計中采取的一些做法值得我們借鑒。模具三維設計除了有利于實現集成化制造外,另一個優點就是便于干涉檢查,可進行運動干涉分析,解決了二維設計中的一個難題。

  2、沖壓成形過程的模擬(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,沖壓成形過程的模擬技術(CAE)發揮著越來越重要的作用。在美國、日本、德國等發達國家,CAE技術已成為模具設計制造過程的必要環節,廣泛用于預測成形缺陷,優化沖壓工藝與模具結構,提高了模具設計的可靠性,減少了試模時間。國內許多汽車模具企業在CAE的應用中也取得了顯著進步,獲得了良好的效果。CAE技術的應用可大大節省試模的成本,縮短沖壓模具的開發周期,已成為保證模具質量的重要手段。CAE技術正逐步使模具設計由經驗設計轉變為科學設計。

  
  3、模具加工自動化迅猛發展

  先進的加工技術與裝備是提高生產率和保證產品質量的重要基礎。在先進的汽車模具企業中配有雙工作臺的數控機床、自動換刀裝置(ATC)、自動加工的光電控制系統、工件在線測量系統等已不鮮見。數控加工已由單純的型面加工發展到型面和結構面的全面加工,由中低速加工發展到高速加工,加工自動化技術發展十分迅速。

4、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具技術,是解決汽車模具開發中所面臨的許多問題的有效途徑。所謂數字化模具技術,就是計算機技術或計算機輔助技術(CAX)在模具設計制造過程中的應用。總結國內外汽車模具企業應用計算機輔助技術的成功經驗,數字化汽車模具技術主要包括以下方面:①可制造性設計(DFM),即在設計時考慮和分析可制造性,保證工藝的成功。②模具型面設計的輔助技術,發展智能化的型面設計技術。③CAE輔助分析和仿真沖壓成形的工藝過程,預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模具的制造過程采用CAPP、CAM和CAT技術。⑥在數字化技術指導下處理解決試模過程中和沖壓生產中出現的問題。

  
  5、新型模具產品適時推出

  隨著汽車沖壓生產高效化和自動化的發展,級進模在汽車沖壓件的生產中應用將更加廣泛。羅百輝表示,級進模是一種高新技術模具產品,技術難度大,制造精度要求高,生產周期長,多工位級進模將是我國重點發展的模具產品之一,形狀復雜的沖壓件,特別是一些按傳統工藝需要多副沖模分序沖制的中小型復雜沖壓件,越來越多地采用級進模成形。

6、高強度鋼板沖壓技術是未來發展方向

  高強度鋼由于在屈強比、應變硬化特性、應變分布能力和碰撞吸能等方面具有優良的特性,在汽車上的使用量不斷增加。目前,在汽車沖壓件上使用的高強度鋼主要有烤漆硬化鋼(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年推出的先進概念車型(ULSAB—AVC)中97%的材料為高強度鋼,先進高強度鋼板在整車用材的比重將超過60%,而其中雙相鋼的比例將占車用鋼板的74%。

  現在大量采用的以IF鋼為主的軟鋼系列將被高強度鋼板系列替代,高強度低合金鋼將被雙相鋼和超高強度鋼板替代。目前,國內汽車零件高強度鋼板的應用還多限于結構件與梁類件,所用材料的抗拉強度多在500MPa以下。因此,迅速掌握高強度鋼板沖壓技術,是我國汽車模具行業亟待解決的一個重要問題。

  7、模具材料與表面處理技術將受到重用

  模具材料的質量和性能是影響模具質量、壽命和成本的重要因素。近年來,除了不斷有多種高韌性和高耐磨性冷作模具鋼、火焰淬火冷作模具鋼、粉末冶金冷作模具鋼推出外,國外在大中型沖壓模具上選用鑄鐵材料,是一個值得關注的發展趨勢。球墨鑄鐵具有良好的強韌性和耐磨性,其焊接性能、可加工性、表面淬火性能也都較好,而且成本比合金鑄鐵低,因此在汽車沖壓模具中應用較多。

  8、管理的科學化與信息化是模具企業發展方向

  汽車模具技術發展的另一個重要方面是管理的科學化與信息化。管理的科學化使模具企業不斷地向準時制造(Just-in-TimeManufacturing)和精益生產(LeanProduction)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、環節和人員不斷精簡。隨著現代管理技術的進步,許多先進的信息化的管理工具,包括企業資源管理系統(ERP)、客戶關系管理(CRM)、供應鏈管理(SCM)、項目管理(PM)等,在模具企業得到廣泛應用。

  9、模具的精細化制造是必然趨勢

  所謂的模具精細化制造,是對模具的開發過程和制造結果而言的,具體地表現為沖壓工藝和模具結構設計的合理化、模具加工的高精度、模具產品的高可靠性和技術管理的嚴密性。模具精細化制造其實并不是一項單一的技術、二是設計、加工和管理技術的綜合反映。模具精細化制造的實現除了靠技術上精益求精,還要靠嚴密的管理來保障。
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