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眾所周知,汽車模具業的(de)繁榮對於模具製造業發展的推動與刺(cì)激是不容小覷的,對(duì)於當前我國模具製造業(yè)而言,要想進一步優化提升,就應該加(jiā)強大型精密複雜模具的研發製造力度(dù)。
由於汽車(chē)工業的快速發展,並且隨著行業內環保、節能(néng)、安全和輕量化等趨(qū)勢的發(fā)展,就對模具行業,尤其是對大型精密複雜模具提出了更高的(de)要求,比如可(kě)以在高強度板熱壓(yā)成形工藝與模具(jù)和塑料成形技術與模具方麵進行創新(xīn)研究,並(bìng)將成果用於生產,就可以填補國(guó)內熱壓成形模具方(fāng)麵的空白,同(tóng)時(shí)能夠改變目前(qián)大量進口受製於人的被動局麵,為今後的發(fā)展提供更好的平台。
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。
1、模具三維設計(jì)地(dì)位得以鞏固
模具的(de)三維設計是數字化模具技術的重要內容,是實現模具設計、製造(zào)和檢驗一(yī)體化的基礎。日本豐田、美國通用等公司已實(shí)現了模(mó)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。模具三維設計除了有利於實(shí)現集成化製造外,另一個優(yōu)點就是便(biàn)於幹涉檢查,可進行運動(dòng)幹涉分析,解(jiě)決了二維設計中的一個難題。
2、衝壓成形過程的模擬(CAE)作用更加凸顯
近年來,隨著(zhe)計算機軟件(jiàn)和硬(yìng)件的快速發展,衝(chōng)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技術已成為模具設計製造(zào)過程(chéng)的必要環節,廣泛用於預測成形缺陷(xiàn),優化衝壓工藝與模具結構,提高了模具設計的可靠性,減少了(le)試模時間。國內許多汽車模具企(qǐ)業在CAE的應用中也(yě)取得了顯著進步,獲得了良好的效(xiào)果。CAE技術的應用可(kě)大大節省試模的成本(běn),縮短衝壓模具(jù)的開發周期,已成為保證模具質量的重要手段。CAE技術(shù)正逐步使模具(jù)設計由經驗設計轉變為科學設計。
3、數字化模(mó)具技術已(yǐ)成主流方向
近年來得到迅速發展的數字化模具技術,是解(jiě)決(jué)汽車模具開發中所麵臨的許多問題的有效途徑。所謂數字化模具技術,就是計算機技(jì)術或計算機輔助技(jì)術(CAX)在模具設計製造(zào)過程中的應用。總(zǒng)結國內外汽車模具企業應(yīng)用計算機輔助技術的成功經(jīng)驗,數字化汽車模具(jù)技術主要包(bāo)括(kuò)以下方麵:①可製造性設計(DFM),即在設計時考(kǎo)慮和分析可(kě)製造性,保證工藝的成功。 ②模具型麵設計的(de)輔助技術,發展智能化的型(xíng)麵設計(jì)技術。③CAE輔助分析和仿真衝壓(yā)成形的工藝過程,預(yù)測和解決可能出現(xiàn)的缺陷和成形問題。④用三維的模具(jù)結構設計取代傳統的二(èr)維設計。⑤模具的(de)製造過程(chéng)采用CAPP、CAM和CAT技(jì)術。⑥在數字化技術指導下處理解決試模過程中和衝壓生產中(zhōng)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(yǔ)裝備是提高生產率和保證產(chǎn)品質(zhì)量(liàng)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、自動換刀裝置(ATC)、自動加工的光電控製(zhì)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和結構麵的全麵(miàn)加工,由中低速加工發展(zhǎn)到高速加(jiā)工,加工自動化技術發展十分迅速。
5、高強度鋼板衝壓(yā)技術是未來發展方向
高(gāo)強度鋼由於(yú)在屈強(qiáng)比、應變硬化特性、應變分(fèn)布能力和碰(pèng)撞吸能等方麵具有(yǒu)優良的(de)特性,在汽(qì)車上的使用量不斷增加。目前,在汽車衝壓件上(shàng)使用(yòng)的高強度鋼主(zhǔ)要有烤漆硬化鋼(BH鋼)、雙相鋼(DP鋼)、相(xiàng)變誘導塑性鋼(TRIP鋼)等。國際超輕車身項目(ULSAB)預計2010年推出的先進概念車(chē)型(ULSAB―AVC)中97%的材料為高強度鋼,先進高強度鋼板在整車用材的比重將超過60%,而其中雙相鋼(gāng)的比例將占車用鋼(gāng)板的74%。
現(xiàn)在大量采用的以IF鋼為主的軟鋼(gāng)係列將被高強度鋼板係列替代,高強度低(dī)合金鋼將被雙相鋼和超(chāo)高強度鋼板替代。目前(qián),國內汽車零件高強度鋼板(bǎn)的應用(yòng)還多限於結構件與(yǔ)梁類件,所用材(cái)料的抗拉強度多在500MPa以下。因此,迅速掌握高(gāo)強度鋼(gāng)板衝壓技術,是我(wǒ)國汽車模具行業(yè)亟待解決的一個(gè)重要問題。
6、新型模具產品適時推出
隨著汽車衝(chōng)壓生產高效(xiào)化(huà)和自動(dòng)化(huà)的發展,級進模(mó)在汽車衝壓件的生產中應(yīng)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,製造精度要求高,生產周期長,多工位級進模將是我國重(chóng)點發展的模具產品之一,形狀複雜的衝(chōng)壓件,特別是一些按傳統工(gōng)藝需要多副衝模分序衝製的(de)中小型複(fù)雜衝壓件,越(yuè)來越多地采用級(jí)進模成形(xíng)。
7、模具材料與(yǔ)表麵處理技術將受到重用
模(mó)具材料的質量和性能是影響模具質(zhì)量、壽(shòu)命和成本的重要因素。近年來(lái),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,是一個值得關注的發展(zhǎn)趨勢(shì)。球墨鑄(zhù)鐵具有良好的強韌(rèn)性和耐磨性,其(qí)焊(hàn)接性能、可加工性、表麵淬火性(xìng)能也都較好,而且成本比合金鑄鐵低,因此在汽車衝壓模具中應用較多。
8、管理的科(kē)學化與信息化是模具(jù)企業發展方向
汽車模具技術發展的(de)另一個重要方麵是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造(Just-in-TimeManufacturing)和(hé)精益生產(LeanProduction)的方向發展,企業管理更加精準,生產(chǎn)效(xiào)率大幅提高,無(wú)效的機構、環節和人員不斷精簡。隨著現代(dài)管理技術的進步,許多先進的信息化的管理工具(jù),包括(kuò)企業資源管(guǎn)理係統(ERP)、客(kè)戶關係管(guǎn)理(CRM)、供應鏈管理(SCM)、項(xiàng)目管理(PM)等,在模具企(qǐ)業得到廣泛應(yīng)用。
9、模具的(de)精細化製造是必然趨勢(shì)
所謂的(de)模具精細化製(zhì)造,是對(duì)模具的開發過程和製(zhì)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理化、模具加工的高精度、模具產品的高可靠性和技術管理(lǐ)的嚴密性。模具精細化製造其實並不(bú)是一項單一的技(jì)術、二是設(shè)計、加工(gōng)和管理技術(shù)的綜合(hé)反映。模具精細化製造的實現(xiàn)除了靠技術上精益求精,還要靠嚴密的管理來保障。
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