淺析:國內(nèi)外汽車模具技術(shù)發(fā)展趨勢
在國內(nèi)外汽車模具行業(yè)的發(fā)展中,模具技術(shù)呈現(xiàn)出以下的發(fā)展趨勢
模具是汽車工業(yè)的基礎(chǔ)工藝裝備派阱,在汽車生產(chǎn)中90%以上的零部件都需要依靠模具成形。制造一輛普通轎車約需1 500套模具斜纪,其中沖壓模具約占1 000余套贫母。在新車型的開發(fā)中,90%的工作量都是圍繞車身型面的改變而進(jìn)行的盒刚。在新車型的開發(fā)費(fèi)用中腺劣,約有60%用于車身和沖壓工藝及裝備的開發(fā)。在整車制造成本中約40%為車身沖壓件及其裝配的費(fèi)用因块。
一橘原、模具三維設(shè)計基礎(chǔ)地位得以鞏固
模具的三維設(shè)計是數(shù)字化模具技術(shù)的重要內(nèi)容,是實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計涡上、制造和檢驗(yàn)一體化的基礎(chǔ)趾断。日本豐田、美國通用等公司已實(shí)現(xiàn)了模具的三維設(shè)計,并取得了良好的應(yīng)用效果芋酌。國外在模具三維設(shè)計中采取的一些做法值得我們借鑒增显。模具三維設(shè)計除了有利于實(shí)現(xiàn)集成化制造外,另一個優(yōu)點(diǎn)就是便于干涉檢查菜臣,可進(jìn)行運(yùn)動干涉分析伊丘,解決了二維設(shè)計中的一個難題。
二萄天、沖壓成形過程的模擬(CAE)作用更加凸顯
近年來异瞭,隨著計算機(jī)軟件和硬件的快速發(fā)展,沖壓成形過程的模擬技術(shù)(CAE)發(fā)揮著越來越重要的作用卦须。在美國睛宝、日本、德國等發(fā)達(dá)國家考瘪,CAE技術(shù)已成為模具設(shè)計制造過程的必要環(huán)節(jié)昼薯,廣泛用于預(yù)測成形缺陷,優(yōu)化沖壓工藝與模具結(jié)構(gòu)悯歇,提高了模具設(shè)計的可靠性彪珠,減少了試模時間。國內(nèi)許多汽車模具企業(yè)在CAE的應(yīng)用中也取得了顯著進(jìn)步风捌,獲得了良好的效果浸船。CAE技術(shù)的應(yīng)用可大大節(jié)省試模的成本,縮短沖壓模具的開發(fā)周期寝蹈,已成為保證模具質(zhì)量的重要手段李命。CAE技術(shù)正逐步使模具設(shè)計由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)設(shè)計。
三箫老、數(shù)字化模具技術(shù)已成主流方向
近年來得到迅速發(fā)展的數(shù)字化模具技術(shù)封字,是解決汽車模具開發(fā)中所面臨的許多問題的有效途徑。所謂數(shù)字化模具技術(shù)耍鬓,就是計算機(jī)技術(shù)或計算機(jī)輔助技術(shù)(CAX)在模具設(shè)計制造過程中的應(yīng)用阔籽。總結(jié)國內(nèi)外汽車模具企業(yè)應(yīng)用計算機(jī)輔助技術(shù)的成功經(jīng)驗(yàn)牲蜀,數(shù)字化汽車模具技術(shù)主要包括以下方面:①可制造性設(shè)計(DFM)笆制,即在設(shè)計時考慮和分析可制造性,保證工藝的成功涣达。②模具型面設(shè)計的輔助技術(shù)在辆,發(fā)展智能化的型面設(shè)計技術(shù)。③CAE輔助分析和仿真沖壓成形的工藝過程度苔,預(yù)測和解決可能出現(xiàn)的缺陷和成形問題匆篓。④用三維的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計取代傳統(tǒng)的二維設(shè)計。⑤模具的制造過程采用CAPP、CAM和CAT技術(shù)妙帆。⑥在數(shù)字化技術(shù)指導(dǎo)下處理解決試模過程中和沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題仙尔。
四、模具加工自動化迅猛發(fā)展
先進(jìn)的加工技術(shù)與裝備是提高生產(chǎn)率和保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要基礎(chǔ)兵雪。在先進(jìn)的汽車模具企業(yè)中配有雙工作臺的數(shù)控機(jī)床编撵、自動換刀裝置(ATC)、自動加工的光電控制系統(tǒng)晒茁、工件在線測量系統(tǒng)等已不鮮見易仍。數(shù)控加工已由單純的型面加工發(fā)展到型面和結(jié)構(gòu)面的全面加工,由中低速加工發(fā)展到高速加工捷嘁,加工自動化技術(shù)發(fā)展十分迅速绵盔。
五、高強(qiáng)度鋼板沖壓技術(shù)是未來發(fā)展方向
高強(qiáng)度鋼由于在屈強(qiáng)比鳍彪、應(yīng)變硬化特性璃璧、應(yīng)變分布能力和碰撞吸能等方面具有優(yōu)良的特性,在汽車上的使用量不斷增加刊愚。目前踊跟,在汽車沖壓件上使用的高強(qiáng)度鋼主要有烤漆硬化鋼(BH鋼)、雙相鋼(DP鋼)鸥诽、相變誘導(dǎo)塑性鋼(TRIP鋼)等商玫。國際超輕車身項(xiàng)目(ULSAB)預(yù)計2010年推出的先進(jìn)概念車型(ULSAB—AVC)中97%的材料為高強(qiáng)度鋼,先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板在整車用材的比重將超過60%牡借,而其中雙相鋼的比例將占車用鋼板的74%拳昌。
現(xiàn)在大量采用的以IF鋼為主的軟鋼系列將被高強(qiáng)度鋼板系列替代,高強(qiáng)度低合金鋼將被雙相鋼和超高強(qiáng)度鋼板替代钠龙。目前炬藤,國內(nèi)汽車零件高強(qiáng)度鋼板的應(yīng)用還多限于結(jié)構(gòu)件與梁類件,所用材料的抗拉強(qiáng)度多在500MPa以下碴里。因此沈矿,迅速掌握高強(qiáng)度鋼板沖壓技術(shù),是我國汽車模具行業(yè)亟待解決的一個重要問題并闲。
六细睡、新型模具產(chǎn)品適時推出
隨著汽車沖壓生產(chǎn)高效化和自動化的發(fā)展谷羞,級進(jìn)模在汽車沖壓件的生產(chǎn)中應(yīng)用將更加廣泛帝火。形狀復(fù)雜的沖壓件,特別是一些按傳統(tǒng)工藝需要多副沖模分序沖制的中小型復(fù)雜沖壓件脯黎,越來越多地采用級進(jìn)模成形东镶。級進(jìn)模是一種高新技術(shù)模具產(chǎn)品,技術(shù)難度大,制造精度要求高橱墨,生產(chǎn)周期長梢纫。多工位級進(jìn)模將是我國重點(diǎn)發(fā)展的模具產(chǎn)品之一。
七捕砖、模具材料與表面處理技術(shù)將受到重用
模具材料的質(zhì)量和性能是影響模具質(zhì)量汤浊、壽命和成本的重要因素。近年來泡快,除了不斷有多種高韌性和高耐磨性冷作模具鋼砚皆、火焰淬火冷作模具鋼、粉末冶金冷作模具鋼推出外嗓钦,國外在大中型沖壓模具上選用鑄鐵材料旦良,是一個值得關(guān)注的發(fā)展趨勢。球墨鑄鐵具有良好的強(qiáng)韌性和耐磨性溯饵,其焊接性能侵俗、可加工性、表面淬火性能也都較好丰刊,而且成本比合金鑄鐵低隘谣,因此在汽車沖壓模具中應(yīng)用較多。
八藻三、管理的科學(xué)化與信息化是模具企業(yè)發(fā)展方向
汽車模具技術(shù)發(fā)展的另一個重要方面是管理的科學(xué)化與信息化洪橘。管理的科學(xué)化使模具企業(yè)不斷地向準(zhǔn)時制造(Just-in-Time Manufacturing)和精益生產(chǎn)(Lean Production)的方向發(fā)展,企業(yè)管理更加精準(zhǔn)棵帽,生產(chǎn)效率大幅提高熄求,無效的機(jī)構(gòu)、環(huán)節(jié)和人員不斷精簡逗概。隨著現(xiàn)代管理技術(shù)的進(jìn)步弟晚,許多先進(jìn)的信息化的管理工具,包括企業(yè)資源管理系統(tǒng)(ERP)逾苫、客戶關(guān)系管理(CRM)卿城、供應(yīng)鏈管理(SCM)、項(xiàng)目管理(PM)等馅块,在模具企業(yè)得到廣泛應(yīng)用粟宣。
九、模具的精細(xì)化制造是必然趨勢
所謂的模具精細(xì)化制造吨争,是對模具的開發(fā)過程和制造結(jié)果而言的辑揍,具體地表現(xiàn)為沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理化、模具加工的高精度绊蚯、模具產(chǎn)品的高可靠性和技術(shù)管理的嚴(yán)密性讽歹。模具精細(xì)化制造其實(shí)并不是一項(xiàng)單一的技術(shù)综姜、二是設(shè)計、加工和管理技術(shù)的綜合反映几研。模具精細(xì)化制造的實(shí)現(xiàn)除了靠技術(shù)上精益求精挽钧,還要靠嚴(yán)密的管理來保障。
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