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眾所周(zhōu)知,汽(qì)車模(mó)具業的繁榮對於模具製(zhì)造業(yè)發展(zhǎn)的推動(dòng)與刺激是不容小覷的,對於當前我國模具製(zhì)造業而言,要(yào)想進一步優化提升,就應該加強大型精密複雜模具的研發製造力度。
由於汽車工業的快速發展,並且隨著行業內環保、節(jiē)能(néng)、安全和輕量化等趨勢的發展,就對(duì)模具行(háng)業,尤其是對大型精密複雜模具(jù)提出了更高的(de)要求,比(bǐ)如可以在高強度板(bǎn)熱壓成形工藝與模具和(hé)塑料成形技術與模具(jù)方麵進行創(chuàng)新研究,並將成果用於生產(chǎn),就可以填補國內熱壓成形模具方麵的空白,同時能夠(gòu)改變目(mù)前大量進口受製於人的被(bèi)動(dòng)局麵,為今後的(de)發展提供(gòng)更好的平台。
在國內外汽車模具行業的發展中,模具技術呈(chéng)現出以下的九大(dà)發(fā)展趨勢。
1、模(mó)具三維設計地位得以鞏固
模具的三維設計是數(shù)字化模具技術的重要(yào)內容,是實現模具設計、製造和檢驗一體化的基礎。日本豐田、美國通用等公司已(yǐ)實現(xiàn)了模具的三維設計,並取得了良好的應用效果。國外在(zài)模具三維設計中采(cǎi)取(qǔ)的一些做法值得我們借鑒。模具三維設計(jì)除了(le)有利於實現集成化製造外,另一個優點就(jiù)是便(biàn)於幹涉檢查,可進行運動(dòng)幹涉分析,解決了(le)二維設計中的一個難題。
2、衝壓成形過程的模擬(CAE)作用更加凸(tū)顯
近年來,隨著計算機軟件和硬件(jiàn)的快速發展,衝壓成形過(guò)程的模擬技術(shù)(CAE)發揮著越來越重(chóng)要的作用。在美國、日本、德國等發達國家(jiā),CAE技術已成為模具設計製造過程的(de)必要環節,廣泛用於(yú)預測成形缺陷,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。國內許多汽車模具企業在CAE的應用中也取得了顯著進(jìn)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,縮短衝壓模具的開發(fā)周期,已成為(wéi)保證模具質量的(de)重要手段。CAE技(jì)術正逐步使模具設計由經驗設計轉變(biàn)為科學設計(jì)。
3、數字化模具技術已成主流方向
近年來得到(dào)迅速發展的數字(zì)化模(mó)具技術,是解決汽車模具開發(fā)中所麵臨的許多問(wèn)題的有效途徑。所謂數字化模具技術,就是(shì)計算機技術或計算機輔助(zhù)技(jì)術(CAX)在模具設計製造過程中的應用。總結國內(nèi)外汽車模具企(qǐ)業應用計算機輔助技術(shù)的成功經驗,數字化汽車模(mó)具技(jì)術主要包括以下(xià)方麵:①可製造性設計(DFM),即(jí)在設計時考慮和分析可製造性,保證工藝的成(chéng)功。 ②模具型麵(miàn)設計的輔助技術(shù),發展智能化的型(xíng)麵設計(jì)技術。③CAE輔助分析和仿真衝壓成(chéng)形的工藝過程,預測(cè)和解決可能出現的缺陷和(hé)成形問題。④用三維(wéi)的模具結構設計取代傳統的二維(wéi)設計。⑤模具的製造過程采用CAPP、CAM和CAT技術。⑥在數字化技術指導下處理解(jiě)決試模過程中和衝壓生產(chǎn)中出現的問題。
4、模具加工自動化迅猛發展
先進的加(jiā)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(jìn)的汽車模具企業中配有雙工作台的數控機床、自(zì)動換刀裝置(ATC)、自動加工的光電控製係統、工件在線測量係統等已不鮮見。數控加工已由單純的型麵加工發展到型麵(miàn)和結構麵的全麵加工,由中(zhōng)低速加工發(fā)展到高速加工,加工自(zì)動化技術發(fā)展十分迅速。
5、高強度鋼板衝壓(yā)技術是未來(lái)發展方向
高強度鋼由於在屈強比、應變硬化特性、應(yīng)變(biàn)分布能力和碰撞吸能等(děng)方麵具有(yǒu)優良(liáng)的特性,在汽車上的使用量不斷增加。目前,在汽(qì)車衝壓件上使用的高強度鋼主要有烤漆硬化鋼(BH鋼)、雙相鋼(gāng)(DP鋼)、相變誘導塑性(xìng)鋼(TRIP鋼)等。國際超輕車(chē)身項目(ULSAB)預計2010年推出的(de)先進(jìn)概念車型(ULSAB―AVC)中97%的材料為高強(qiáng)度鋼(gāng),先進高強度鋼(gāng)板在整車用材的比重將超過60%,而其(qí)中雙相鋼的比例將占車用鋼板的74%。
現(xiàn)在大量采用的以IF鋼為主的軟鋼係列將被高強度鋼板係列替(tì)代(dài),高強度低合金鋼將被雙相鋼和超高強度鋼板(bǎn)替代。目前,國內汽車零件(jiàn)高強度鋼板的應用還多限於結構件與梁(liáng)類件(jiàn),所用材料的抗拉強度多在500MPa以下。因此(cǐ),迅速掌握高強度鋼板衝(chōng)壓技術,是我國汽車模具行(háng)業亟待解決的(de)一個重(chóng)要問題。
6、新型模具產(chǎn)品適(shì)時推出
隨著汽車衝壓生產高效化和自動化的(de)發展,級進(jìn)模在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(mó)具產品,技術難度(dù)大,製造精度要求高,生產周期長,多工位級進(jìn)模將是我國重點發(fā)展的模具產(chǎn)品之一,形狀複雜(zá)的衝壓件,特別是一(yī)些按傳統工(gōng)藝需要多副衝模分序(xù)衝製的中小型複雜衝壓件(jiàn),越來越多地采用級進(jìn)模成形。
7、模具材料與表麵處理技術將受到重用
模具材料的質(zhì)量和性能是影響模具質量、壽命和成本的(de)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(yě)金冷作模(mó)具鋼推出外,國外在大中型衝壓模具上選用鑄鐵(tiě)材料,是一個值得關注的發展趨勢。球墨鑄鐵具有良好的強(qiáng)韌性和(hé)耐磨性,其焊接性能、可加(jiā)工(gōng)性、表麵淬(cuì)火性能也都較好,而且成本(běn)比合金鑄鐵低,因此在汽車衝壓模具中應用較多。
8、管理的科學化與信息化是模具企業(yè)發展(zhǎn)方向
汽車模具技術發展的另一個重要方麵是(shì)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製(zhì)造(zào)(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(huán)節和人員不斷精簡。隨著現代(dài)管理技術的進步,許多先進的信息化(huà)的管理工具,包括(kuò)企業資源管理係統(ERP)、客戶關係管理(CRM)、供應(yīng)鏈管(guǎn)理(SCM)、項(xiàng)目管(guǎn)理(PM)等,在模具(jù)企業得到(dào)廣泛(fàn)應用。
9、模具的精細化製造(zào)是必然趨勢
所謂的(de)模具精細化製(zhì)造,是對模具的開發過程和製造結果而言的,具體地表現為衝壓工藝和模具結構設計的合(hé)理化、模具加工的高(gāo)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)技術、二(èr)是設計、加工和管理技術的綜合反映。模具精細化製造的實現除了靠技術上精(jīng)益求精,還要靠嚴密的管理來保障。
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