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眾所周知,汽車模具業的繁(fán)榮對(duì)於(yú)模具製造業發展的推動與刺激是不容(róng)小覷的(de),對於當前我國模具製造(zào)業而言,要想進一步優化提升,就應該加強大型精(jīng)密複雜(zá)模具的研發製造力度。
由(yóu)於汽(qì)車工業的快速發展,並且隨著行業內環(huán)保、節能、安全和輕量化等趨勢的發展,就對模具行業,尤其是對大型精(jīng)密複雜(zá)模具提出了更高(gāo)的(de)要求,比如可以在高(gāo)強度板熱壓成形工(gōng)藝與模具和塑料成形技術與模(mó)具方麵進(jìn)行創新研究,並(bìng)將成果用於生(shēng)產,就可以填補(bǔ)國內熱(rè)壓成形模(mó)具方麵的空白,同時能夠(gòu)改變目前(qián)大量進口受製於人的被動局麵,為今後的發展提供更好的(de)平台。
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(shì)。
1、模具三維設計地位得以鞏固
模具(jù)的(de)三維設計是數字化模具技術(shù)的重要內容,是實現模具設計、製造和檢驗一體化的基(jī)礎。日本豐田、美國通用等公司已(yǐ)實現了模(mó)具的三(sān)維設計,並取得了良好的應用效果。國外(wài)在模(mó)具(jù)三維設計中采取的一些(xiē)做法值得我們借鑒。模具三維設計除了有利於實現集成化製造外,另一個優點就是便於幹涉檢查(chá),可進行運動幹涉分析,解決了二維(wéi)設計中的一個難(nán)題。
2、衝壓(yā)成形過程的模擬(CAE)作用更加凸顯(xiǎn)
近年來,隨著計算機軟(ruǎn)件和硬件的快速(sù)發展,衝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(jù)設計製造過程的必要環節,廣(guǎng)泛用於預測成形缺陷(xiàn),優化衝壓工藝與模具結構,提高了模(mó)具設計的可靠性,減少了試模時間。國內許多汽車模具(jù)企業在CAE的應用中也取得了顯著進步,獲(huò)得(dé)了良好的效果。CAE技術(shù)的應(yīng)用可大大節省試模的成(chéng)本,縮短衝壓模具的開發周期(qī),已(yǐ)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、數字化模具技術已成主(zhǔ)流方向
近年來得到迅速發(fā)展的數字化模(mó)具技術,是解決汽車模具開發中所麵臨的許多(duō)問題的有效途徑。所謂數字化模具技術,就是計算(suàn)機技術或計(jì)算機輔助技術(CAX)在模具設計製造(zào)過程中的應用。總(zǒng)結國(guó)內外汽車(chē)模具企業應用計算機輔助技(jì)術(shù)的成功經驗,數字化汽車模具(jù)技術主要包(bāo)括以下方麵:①可製造性設計(DFM),即(jí)在設計時(shí)考慮和分析(xī)可(kě)製造性,保證工藝的成功(gōng)。 ②模具型麵設計的輔助(zhù)技術,發展智能(néng)化的型麵設計技術。③CAE輔助分析和仿(fǎng)真衝壓成形的工藝過程,預測和解決可能出現(xiàn)的缺陷(xiàn)和成形問題(tí)。④用三維的模具結構設計取(qǔ)代傳(chuán)統的二(èr)維設計。⑤模具的製造過程采用CAPP、CAM和CAT技(jì)術。⑥在數字化(huà)技術指導下處理解決試(shì)模過程中和衝(chōng)壓生產中出現的問題。
4、模具(jù)加工自動化迅猛發展
先進的加工技術與(yǔ)裝備是提高生產率和保證產品質量的(de)重要基礎。在先進的汽車(chē)模具企業中配有雙(shuāng)工作台的數控機床、自動(dòng)換刀裝置(ATC)、自動(dòng)加工的光電控製係統、工件在線測量(liàng)係統等已不鮮見。數控加工已由(yóu)單純的型麵加工發展到型麵和結構麵的(de)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(zhǎn)十分(fèn)迅速。
5、高強度鋼板衝壓(yā)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(xìng)、應變分布能力和碰撞吸能等方麵具有優良的特性,在汽車上的使用量不斷增加。目前,在汽車衝壓件上(shàng)使用的高強(qiáng)度(dù)鋼主要有烤漆硬化鋼(BH鋼)、雙相鋼(DP鋼)、相變誘導塑(sù)性鋼(TRIP鋼)等。國際超輕車身項目(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,先進高強度鋼板在整車用材的(de)比重將超過60%,而其中(zhōng)雙相鋼的比例將占車用鋼板的74%。
現在大量(liàng)采用的以IF鋼為主的(de)軟(ruǎn)鋼(gāng)係列(liè)將被高強度鋼板係列替代,高強(qiáng)度低合金鋼將被雙相鋼和超高強度鋼板替代。目前(qián),國內(nèi)汽車零件高強度鋼板的應用還多限於結(jié)構件與梁類(lèi)件,所用材料的抗(kàng)拉強度多在500MPa以下。因此,迅速(sù)掌握(wò)高強度鋼板衝壓技(jì)術,是我國汽車模(mó)具(jù)行業亟待解決的一個重要問題。
6、新型模具產品適時推(tuī)出
隨著汽車(chē)衝壓(yā)生產(chǎn)高效化和自動化(huà)的發(fā)展,級進模在(zài)汽車衝壓件的生產中應用將更加廣泛。級進模是一種高新技術模具產品,技術難度大,製造精(jīng)度要求高,生產周期(qī)長,多(duō)工位級進模將是我國重(chóng)點發展(zhǎn)的模具產品之一,形狀複雜的衝壓件(jiàn),特別是一些按傳統工藝需要多副衝模分序衝製的中小型複雜衝壓件,越來越多地采用(yòng)級進模成形。
7、模具材料(liào)與表麵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(hé)成本的重要因素。近年來,除了不斷有多種高韌性和(hé)高耐磨(mó)性冷作模具鋼、火焰淬火冷作模具鋼、粉末冶金冷作模具鋼(gāng)推出外,國外在大中型衝壓模具(jù)上選用鑄(zhù)鐵材料,是一個值得關注的發展趨勢。球墨鑄鐵(tiě)具有(yǒu)良好(hǎo)的強韌性和耐(nài)磨性,其焊接性能、可加工性、表麵淬(cuì)火性能也都較好,而且成本比合金鑄鐵低(dī),因此在汽車(chē)衝壓模具中應用(yòng)較多。
8、管理的科學化與(yǔ)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(chóng)要方麵是管理的科(kē)學化與信息化。管(guǎn)理的(de)科學化使模具(jù)企業不斷(duàn)地向準時製造(Just-in-TimeManufacturing)和精益生產(chǎn)(LeanProduction)的方向發展,企業管理更加精準(zhǔn),生產效率大幅提高,無效的機構、環(huán)節和人員不斷精簡。隨著現代管理技術的(de)進(jìn)步,許多先進的信息化的管理工具(jù),包括企(qǐ)業(yè)資源管理係統(ERP)、客戶(hù)關係管(guǎn)理(CRM)、供(gòng)應鏈管理(SCM)、項目管(guǎn)理(PM)等,在模具企業得到廣泛應用(yòng)。
9、模具的精細化製造是必然(rán)趨勢
所謂的模具精細化(huà)製造,是對模具(jù)的開發過程和(hé)製造結果而言的,具體地表現為衝壓(yā)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。模具精細化製造其實並不是一項單一的(de)技(jì)術、二(èr)是設計(jì)、加工和管(guǎn)理技術的綜合反映。模具精細化製造的實現除了靠技術上精益求精(jīng),還要靠嚴密的管理來保障。
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