結合國內(nèi)主要汽車覆蓋件生產(chǎn)廠家的技術運用方法和典型工藝特點，從數(shù)字化測量技術、數(shù)控加工刀具钥嫌、CAM軟件垃杖、模具熱處理技術以及CAD/CAPP/CAM/CAE無縫集成數(shù)字化虛擬制造等方面對汽車覆蓋件模具的智能化制造進行了探討男杈。

汽車覆蓋件模具生產(chǎn)制造技術在國內(nèi)日漸成熟丈屹，已經(jīng)從過去主要依靠規(guī)模擴張和數(shù)量增加的粗放型發(fā)展模式，逐步向主要依靠科技進步與提高產(chǎn)品質(zhì)量及水平為重點的精益型發(fā)展模式轉(zhuǎn)變伶棒；從以引進消化吸收國際先進技術為主的發(fā)展模式旺垒， 向引進消化吸收和提高自主創(chuàng)新能力并重的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變；從以技能型為主的行業(yè)特征向以技術型和現(xiàn)代企業(yè)管理型為主的行業(yè)特征轉(zhuǎn)變肤无；正大力推進創(chuàng)新驅(qū)動的發(fā)展方式先蒋，積極培育和發(fā)展新的增長點。模具企業(yè)從單純生產(chǎn)型向生產(chǎn)服務型轉(zhuǎn)變宛渐。由于工業(yè)發(fā)達國家人工成本的持續(xù)提高竞漾，迫使其為了降低生產(chǎn)成本而不斷把模具向發(fā)展中國家尤其是像我國這樣有較好技術基礎的國家轉(zhuǎn)移。國外公司紛紛培育其在中國的據(jù)點化工廠窥翩。在國際市場方面业岁，跨國公司到我國來采購模具的趨勢和市場份額不斷加大，模具行業(yè)的發(fā)展技術進入加速競爭的時代寇蚊，各個模具公司均加大了先進技術的投入笔时。結合2016年上海國際模具展，介紹近期先進技術在汽車覆蓋件模具應用中呈現(xiàn)的幾個主要特點厕斩。

1. 數(shù)字化測量技術廣泛應用

以往覆蓋件模具檢測主要集中在型面檢測辨头、檢具檢測，對于加工過程控制和結構件的檢測受限于檢測設備翠冻、檢測方式影響曙早，沒有廣泛應用。近幾年隨著檢測技術日益完善纪闽，數(shù)字化測量已經(jīng)呈現(xiàn)快速普及的態(tài)勢烂秘。測量儀器向現(xiàn)場化、數(shù)字化巩顶、自動化和智能化方向發(fā)展裳雕。

（1）測量儀器的多元化：測量現(xiàn)場化、自動化和數(shù)字化領域最新技術的藍光自動化掃描日病，利用機器人提升測量效率的自動化拍照式白光測量系統(tǒng)帜浇、拍照式測量系統(tǒng)與機器人集成的360°智能在線測量方案，實現(xiàn)自動化檢測和質(zhì)量控制新技術是模具檢測突出的重點（見圖1）秦辆。

（2）傳統(tǒng)檢測工具實現(xiàn)數(shù)字化測量：量儀项茸、量表數(shù)字化無線傳輸→計算機數(shù)據(jù)處理→檢測報告（見圖2）。

（3）模具法向結構面檢測量具：①手工測量量具量儀（卡尺梦重、千分尺及千分表等）兑燥。從精度上滿足模具結構面檢測要求亮瓷，但從功能（卡尺、千分尺有量程的限制）上難以滿足法向結構三維數(shù)據(jù)的測量要求降瞳，且手工測量效率低嘱支。② 光學測量設備（ 拍攝、掃描） 挣饥。從功能上可以滿足法向結構三維測量要求除师，并且可以在車間現(xiàn)場完成檢測，但檢測精度達不到結構面精度要求扔枫。③大尺寸三維精確測量設備——三坐標測量機汛聚。便攜式關節(jié)臂測量機（見圖3a）可解決車間現(xiàn)場法向結構面的三維測量要求，但測量精度不能完全滿足模具法向結構尺寸精度要求短荐；龍門式三坐標測量機（見圖3b）可以滿足模具的各項檢測要求倚舀，但其需要恒溫測量室。使用龍門三坐標測量機成本高忍宋、維護要求嚴格将囱，經(jīng)濟性一般。從測量精度方面考慮偿寥，大型模具的檢測要求只有三坐標測量機才能滿足梯撰。今后測量方式和測量精度的提升才能使測量工作做得更加完善。

2. 數(shù)控加工刀具多樣化填级、高精度和高效能

刀具新品展出具有二維曲線的高精度細長熱裝刀柄是展會的一個亮點（見圖4）怎体，該刀柄的剛性是一體型刀柄的3倍，同時刀柄端部柄壁厚可小到1.5mm怜人，能可靠滿足高精度5軸加工需求愚缔。高精度強力夾頭、硬質(zhì)合金桿高精度機夾刀具是大部分展商展示的主題癌羞，這也是目前模具加工刀具應用的主流垛淮。刀具涂層技術使用廣泛，并且根據(jù)零件的特點生產(chǎn)出對應型號的產(chǎn)品豌富，使得數(shù)控加工質(zhì)量控制更加容易實現(xiàn)根适。

3. CAM軟件集成化、網(wǎng)絡化和智能化

隨著數(shù)控機床的普及應用铅乡，工廠擁有一定數(shù)量的數(shù)控機床继谚，包括多軸精密數(shù)控銑床，工廠的核心產(chǎn)品制造基本采用全數(shù)字鏈數(shù)控加工阵幸，主要是在精密加工中心上完成花履，甚至是在集成化的柔性制造單元上完成，工廠將來會引進更多的多軸加工設備和柔性制造單元挚赊。但是工廠在數(shù)控編程軟件诡壁、加工策略方面還相對比較落后济瓢，隨著模具市場競爭的日趨激烈，對模具的鑄造周期和質(zhì)量有了更高的要求妹卿， 自動化旺矾、精細化和標準化的數(shù)控加工成為模具行業(yè)制造技術的發(fā)展趨勢。精細化模面設計技術纽帖、高精度數(shù)控加工技術宠漩、A級曲面造型技術都是現(xiàn)階段或下階段需要解決的問題举反。Powermill懊直、Tebis、worknc以及CAXA火鼻、中望等國產(chǎn)軟件都在2016年開發(fā)出了最新版本軟件旱醉，VERICUT、NCBrain加工仿真軟件功能也有對應功能的更新穗蚌。軟件技術向集成化敬育、網(wǎng)絡化和智能化發(fā)展的特點越來越明顯（見圖5）。Tebis展臺規(guī)模較大崭守，針對現(xiàn)在生產(chǎn)中模具2D編程的瓶頸以及模具2D自動化編程零勃、自動化加工等問題，Tebis新版本有相應的解決方案浙辫。

4. 模具生產(chǎn)逐漸向智能化方向發(fā)展

精益制造裝備與自動化智能制造和一體化成型與精密模具制造类菊。在原有高端精密加工設備與技術基礎上注入新的3D增材制造、激光裝備郊檐、機器人自動化集成等新技術運用板塊玩捉，并擴展到互聯(lián)網(wǎng)模具、模具智造及云制造生態(tài)圈等新業(yè)態(tài)茴怀，呈現(xiàn)出“精細化词宴、自動化、信息化找筝、一體化蹈垢、網(wǎng)絡化、智能化”的新特點（見圖6）袖裕。

模具已經(jīng)從基礎工藝裝備向信息化曹抬、智能化的集成制造單元方向發(fā)展，從單一功能的工藝裝備向為客戶提供一體化解決方案發(fā)展陆赋。為主機廠提供SE服務和基于模沐祷、檢、夾一體化的白車身解決方案已成為模具企業(yè)的核心競爭力之一攒岛。

5. 模具熱處理技術的發(fā)展

國內(nèi)外模具制造業(yè)朝著信息化赖临、無圖化胞锰、精細化和自動化方向發(fā)展，CAD兢榨、CAM等先進技術已廣泛應用于模具制造中嗅榕。作為模具制造中的重要環(huán)節(jié)，模具材料質(zhì)量及其熱處理加工后的變形吵聪，已經(jīng)嚴重制約了模具業(yè)的精密凌那、高效發(fā)展。

隨著模具產(chǎn)品結構的調(diào)整嫌盲，鑄造產(chǎn)品以其材料成本低董记、加工量少和加工工藝方便等優(yōu)勢，在模具中所占比重日益上升赐赁。目前檀塌，國外在大中型沖壓模具上選用鑄鐵材料，已是未來發(fā)展的趨勢雕踊。

作為鑄造產(chǎn)品常用的熱處理手段前河，表面火焰淬火以其成本低、操作方便的優(yōu)勢一直被普遍應用挺候。然而隨著高新技術的開發(fā)框嫁，傳統(tǒng)手工火焰淬火質(zhì)量不穩(wěn)定、變形較大的缺陷逐漸凸顯即钞，且為了保證精度而在淬火后采取的精加工形炬、研修和燒焊等措施，不僅增加了加工成本怎晰、刀具消耗髓绽，而且延誤加工周期。使用激光淬火技術（見圖7）能夠有效地解決這些問題妆绞。

激光淬火是利用聚焦后的激光束快速加熱金屬材料表面顺呕，使其發(fā)生相變，形成馬氏體淬硬層的一種高新技術括饶。激光淬火是快速加熱株茶、自激冷卻，無需回火图焰，是一種無污染綠色環(huán)保的熱處理工藝启盛。其加熱速度快，熱影響區(qū)小技羔，被處理的模具變形很小, 適合于高精度零件處理僵闯，部分場合可作為材料和零件的最后處理工序。激光淬火可根據(jù)需要調(diào)整硬化層深淺藤滥，其硬化層深度一般為0.3～1.5mm鳖粟，且淬火均勻社裆，不易產(chǎn)生裂紋。激光淬火馬氏體晶粒更細向图，位錯密度更高谈毫，硬度更高，耐磨性更好碉讯。

圖8所示模具零件采用表面火焰淬火變形量＞1.5mm鹤鲤，采用激光淬火變形量＜0.05mm。

表面火焰淬火工藝流程為：型面輪廓粗加工→型面輪廓半精加工→鉗工從底板上拆卸下需淬火零件→火焰淬火→鉗工研修底面订淑、結合面和靠上面→裝配到底板→型面輪廓精加工→調(diào)試枷辫。激光淬火工藝流程為：型面輪廓粗加工→型面輪廓半精加工→型面輪廓精加工→激光淬火→調(diào)試。

流程對比：采用激光淬火可以減少三道工序流程母滤，并且型面輪廓不需淬火后就進行精加工拔翠。在大型外覆蓋件模具上采用激光淬火后钉榔，由于淬火后型面變形量極小城砖，鉗工的研配工作量大幅減少，模具制造周期縮短圣钝。

6. CAD/CAPP/CAM/CAE無縫集成數(shù)字化虛擬制造

CAD／CAPP/CAM／CAE過程以產(chǎn)品加工數(shù)據(jù)為中心廷诺，CAE模擬分析、模具設計肖喂、模具NC加工以及模具CMM（三坐標）檢測均使用同一數(shù)據(jù)流簇抵，用于車間的工藝文檔可直接由CAD生成傳輸?shù)紺APP中，使最終模具產(chǎn)品和設計者的意圖保持高度一致射众。這就是CAD／CAPP／CAM／CAE一體化技術碟摆。三維模型的同一性保證了CAX鏈的閉環(huán)特性，難于產(chǎn)生設計叨橱、加工錯誤典蜕，從而提高模具的開發(fā)效率。CAX的無縫集成使虛擬制造技術成為現(xiàn)實罗洗，從根本上改變了設計愉舔、試制、修改設計伙菜、規(guī)模生產(chǎn)的傳統(tǒng)制造模式轩缤。在產(chǎn)品真正制出之前，首先在虛擬制造環(huán)境中贩绕，對其性能和可制造性進行預測和評價火的，從而縮短產(chǎn)品的設計與制造周期，降低產(chǎn)品的開發(fā)成本淑倾，提高系統(tǒng)快速響應市場變化的能力馏鹤。

7. 結語

國內(nèi)模具制造企業(yè)隨著技術水平的不斷提升真葱，已經(jīng)縮小了與國際先進模具制造地區(qū)的差距。模具企業(yè)單從價格進行競爭的優(yōu)勢逐漸減弱辐胆，今后必須要從技術上和管理水平上突破讨砍，各個模具企業(yè)仍需不斷探索前行。

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