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眾所周知,汽車模具業的繁榮對於模具製造業(yè)發展的(de)推動與刺激是不容小覷的,對於當前我國模具製造業而言,要想進一步優化提升,就應該加強大型精密複雜模具的研(yán)發製造力度。
由於汽車工業(yè)的快速發展,並且隨著行業內環保、節能、安全和輕量化等趨勢的發展,就對模(mó)具行業,尤其是對大型精密(mì)複雜模具(jù)提出了(le)更高的要求,比如可以在高強度板熱壓(yā)成形工藝與模具和(hé)塑料成形技術與模具方麵進行創新研究,並將成果用於生產,就可以填補國內熱壓成形模具方麵的空白,同時能夠改變目前(qián)大量(liàng)進(jìn)口受製於人的被(bèi)動局麵,為今後的發展提供更好的平台。
在國內外汽車(chē)模具行(háng)業的發展中,模具技術呈現出以下的九大發展趨勢。
1、模(mó)具(jù)三維設計地位得以鞏固
模(mó)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(shè)計、製造和檢(jiǎn)驗一體(tǐ)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,並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(chú)了有利(lì)於(yú)實現集成化製造外,另一個優點就是便於幹涉檢查,可進行運動幹涉分(fèn)析,解決了二維設計中的一個(gè)難題(tí)。
2、衝(chōng)壓成形過程的模擬(CAE)作用更加(jiā)凸顯
近年來,隨著計算機軟件和硬件的快(kuài)速發展,衝壓成形過程的模擬技(jì)術(CAE)發揮著越來越重要的作用(yòng)。在美國(guó)、日(rì)本、德國等發達國家,CAE技術已成為模具設計製造過(guò)程的必要環節(jiē),廣泛用(yòng)於(yú)預測成形缺陷,優化(huà)衝壓工藝與(yǔ)模具結構,提高了模具設計(jì)的可靠性,減少了試模時間。國內許多汽車(chē)模(mó)具企(qǐ)業在CAE的應用中也取得了(le)顯著進步,獲得了良好的效果。CAE技術(shù)的應用可大大節省試模的成本,縮短衝壓模具的開發周期(qī),已成為保(bǎo)證模具質量(liàng)的重要手段。CAE技術正逐步使模具設計由經驗設計(jì)轉變為科學設計。
3、數字化模具技術已(yǐ)成主流方向
近年來得到迅速發展的數字(zì)化模具技術,是解決汽車模具開發中(zhōng)所麵臨的許多問題的有效途徑。所謂數字(zì)化模具技術,就是(shì)計算機技術或計算機輔助技術(CAX)在模具設計製造過程中的應用。總結國內外汽車模具企業應用(yòng)計算機輔助(zhù)技(jì)術的成功經驗,數字化汽車模具技術主要包括以下方麵:①可製造(zào)性(xìng)設計(DFM),即在設計(jì)時考慮和分析可製造性,保證工(gōng)藝的成功。 ②模具型麵設計的輔助技術,發展智能化的型麵設計技術(shù)。③CAE輔助分析(xī)和(hé)仿真衝壓成形的工藝過程(chéng),預測和解(jiě)決可能出(chū)現的缺陷(xiàn)和成形問題。④用三維的模具(jù)結構設計(jì)取代傳統的二維(wéi)設計。⑤模具的製造(zào)過程采用CAPP、CAM和CAT技術。⑥在(zài)數字化技術指導下處理解決試模過程中和衝壓生產(chǎn)中出現的問(wèn)題。
4、模具(jù)加工自動化迅猛發展
先進(jìn)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台的(de)數控機床、自動換刀裝(zhuāng)置(ATC)、自(zì)動加工的(de)光電控製係統、工件在(zài)線測量係統等已不鮮(xiān)見。數控加(jiā)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速加工,加工自動化技術發展十分迅速。
5、高強度鋼板衝壓技術是未來發展方向
高強度鋼由於在屈強(qiáng)比、應變硬化特性、應變分布能力和碰撞吸能等方(fāng)麵具有優良的特性,在汽車上(shàng)的使用量不斷增加。目前,在汽車衝壓件上使(shǐ)用的高(gāo)強度鋼主要有烤漆硬(yìng)化鋼(BH鋼)、雙相鋼(DP鋼)、相變誘導塑性(xìng)鋼(TRIP鋼)等。國際超輕車身項目(mù)(ULSAB)預計2010年推出的(de)先進概念車型(ULSAB―AVC)中97%的(de)材料為高強度鋼,先進高強度鋼板在整(zhěng)車(chē)用材的比重將超過60%,而其中雙相鋼(gāng)的比例將占車用(yòng)鋼板的74%。
現在大量采用的(de)以IF鋼(gāng)為主的(de)軟鋼係列將被高強度鋼板係列替代,高強度低合金(jīn)鋼將被雙相鋼和超(chāo)高強度鋼板替(tì)代。目前,國內汽車零件高強度鋼板的(de)應用還多限於結(jié)構件與梁類件,所用材料(liào)的抗拉強度多在500MPa以下。因(yīn)此,迅速掌握高強度鋼(gāng)板衝壓技術,是我國汽車模具行業亟待解決的一個重要問題。
6、新型模具(jù)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。級(jí)進模是一種高新技術模具產(chǎn)品,技術難度大,製造精(jīng)度要求高,生產周期長,多工位級(jí)進模(mó)將是我國重點發展的模具產品之一,形狀複雜(zá)的衝壓件,特別是一些按傳(chuán)統工藝需要多副衝模分序衝製的中小型複雜衝壓件,越來越多(duō)地(dì)采用(yòng)級(jí)進模成(chéng)形。
7、模(mó)具材料與表麵(miàn)處理技術將受到重用
模具材料的質量和性能是影響(xiǎng)模具質量、壽命和成本的重要因(yīn)素。近年來,除了不斷有多(duō)種高韌性和(hé)高耐磨性冷作模具鋼、火焰淬(cuì)火冷作模具鋼、粉末冶金冷作模具鋼推出外,國外在大中型衝壓模具上選用鑄鐵材料,是一個值(zhí)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、表麵淬火性能也都較好,而且成本比合(hé)金(jīn)鑄鐵低,因此在汽車衝壓模具中應用較多。
8、管理的科學(xué)化與信息化(huà)是模具企業(yè)發展方向
汽車(chē)模具(jù)技(jì)術發展的另一個重(chóng)要方麵是管理的科學化與信息化。管理(lǐ)的(de)科學化使模具企(qǐ)業不斷地(dì)向準時製造(Just-in-TimeManufacturing)和精益生(shēng)產(LeanProduction)的方向發展,企業(yè)管理更加精準,生產效率大(dà)幅提高,無效的機構、環節和人員不斷精簡。隨著現代管理(lǐ)技術的進步,許多先進的信息化的管(guǎn)理工(gōng)具,包括企業資源管理係統(ERP)、客戶關係管理(CRM)、供應(yīng)鏈管理(SCM)、項目管理(PM)等,在模(mó)具(jù)企業得(dé)到廣泛應用。
9、模具的精細化製(zhì)造是必(bì)然(rán)趨勢
所(suǒ)謂(wèi)的模具精細化製造,是對模具的開發過程和製造結(jié)果而言的,具體地表現為衝壓工藝(yì)和模具結構設計的合理化、模具加工的高(gāo)精(jīng)度、模(mó)具產品的高可靠性和技術管理的嚴密性。模具精細化製造其實並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(mó)具精細化製(zhì)造的實現除了靠技術上(shàng)精益求精,還要靠(kào)嚴密的管(guǎn)理來(lái)保障。
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