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眾(zhòng)所周知(zhī),汽車模具業的繁榮對於模具製造業發展的推動與刺激是(shì)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發製(zhì)造力度。
由於汽(qì)車工業的快速(sù)發展(zhǎn),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,尤其是對大型精密複雜模具提出了更高的要求,比如可以在高強度板熱壓成形工(gōng)藝與模具(jù)和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(yǐ)填補國內熱壓成形模具方(fāng)麵的空白,同時能夠(gòu)改變目前大(dà)量進口受(shòu)製於人的被動局麵,為今後的發展提供更好的平台。
在國內外汽車(chē)模具(jù)行(háng)業(yè)的(de)發展(zhǎn)中,模具技術呈現出以下的九大發展趨勢。
1、模具三維設計地位(wèi)得以鞏固
模具的三維設計是數字化模(mó)具技術的重要內容(róng),是實現模具設計、製(zhì)造和檢驗一(yī)體化的基礎。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(le)良好的應(yīng)用(yòng)效果。國外在模具三維設計中采取的一些做法值得我們(men)借鑒。模具(jù)三維設計除了有利於實現集成(chéng)化製造(zào)外,另一個優點就是便於(yú)幹涉檢查,可進行運動(dòng)幹涉(shè)分析(xī),解(jiě)決(jué)了二(èr)維設計中(zhōng)的一個難題。
2、衝壓成形過(guò)程(chéng)的模擬(CAE)作用更加凸顯(xiǎn)
近年來,隨著計算機軟件(jiàn)和硬(yìng)件的快速發展,衝壓成(chéng)形過程的模(mó)擬技術(CAE)發揮著越來越重要的作用。在(zài)美國、日本、德國等發達國家,CAE技術已成為模具(jù)設計製造(zào)過程的必要環節,廣泛用於預測成形缺陷,優化衝壓工藝與模具結構(gòu),提高了模具設計的可靠性,減(jiǎn)少了試模時間。國內許(xǔ)多汽車模具企業在CAE的應用(yòng)中也取得了顯著進步,獲得了(le)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(de)開發周期,已(yǐ)成為保證模具質量的重要手段。CAE技術正逐步使(shǐ)模(mó)具設計由經驗(yàn)設計轉變為科學設計。
3、數字化模具(jù)技術已成主流方(fāng)向
近年來得到迅速發展的數字化模具技術,是解決汽車模具開發中所麵(miàn)臨的許多問題的有(yǒu)效途徑。所(suǒ)謂數字化模(mó)具技術,就是計算機技(jì)術(shù)或計算機輔助(zhù)技術(CAX)在模具設計製造過程中的應用(yòng)。總結國內外汽車模具企業應用計算機輔助技術的成功經驗,數字化汽車模具技術主(zhǔ)要包括以下方麵:①可製造性設計(DFM),即在(zài)設計時考慮和分析可(kě)製造(zào)性,保(bǎo)證工藝的成功。 ②模具型(xíng)麵設計的輔助(zhù)技術,發(fā)展智能化的型(xíng)麵(miàn)設計技術(shù)。③CAE輔助(zhù)分析和仿真衝壓成形的工藝過程,預測和解決可能出現的缺陷(xiàn)和成形問題。④用三維的模具結構設計取代傳統的二維設計。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決試模過程中和(hé)衝壓(yā)生產中(zhōng)出現的問題。
4、模具加工(gōng)自動(dòng)化迅猛發展
先進的加工技(jì)術與裝備是(shì)提高生產率和保證產品質(zhì)量(liàng)的重要基(jī)礎。在先進(jìn)的汽車(chē)模具企業中配有雙工作台的數控機床、自動換刀裝置(zhì)(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(shù)控加工已由單純的型麵加工發展到型麵和結構麵(miàn)的全麵加工,由(yóu)中低速加工發展到高速加工,加工自動化技術發(fā)展十分迅速。
5、高強度鋼(gāng)板衝壓技術是未(wèi)來發展方(fāng)向
高(gāo)強度鋼由於在屈強比、應變硬化特性、應變分布能力和碰撞吸能等方麵具有優(yōu)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)、相變誘導塑性鋼(TRIP鋼)等。國際超輕(qīng)車身項目(ULSAB)預計2010年推出的先進概念車型(ULSAB―AVC)中97%的材料為高強度鋼,先進高(gāo)強(qiáng)度鋼板在整車用材的比重將超過60%,而(ér)其中雙相鋼的比例將占車用鋼板的74%。
現在大量(liàng)采用的以IF鋼為主的軟鋼係列將被高強度鋼板係列(liè)替代,高強度低合金(jīn)鋼將被雙相鋼(gāng)和超高強度鋼板替代。目前(qián),國內汽車零件高強度(dù)鋼板的應用還多限於結構(gòu)件與梁類件,所用材料的抗拉強度多在(zài)500MPa以下。因此,迅速掌(zhǎng)握高強(qiáng)度鋼板衝壓技(jì)術(shù),是我國汽車模具行業亟待解決的一個重要問題。
6、新型模具產品適時推出
隨著汽車衝(chōng)壓生產高效(xiào)化和自動化的發(fā)展,級進模在汽車衝(chōng)壓件的生產中應用將更加廣泛。級進模是一種高(gāo)新技術模具(jù)產品,技(jì)術難度(dù)大,製造精度要求高,生產周期長(zhǎng),多工位級進模(mó)將是我國重點發展的模具產品之一,形狀複雜的衝壓件,特(tè)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(yā)件,越來越(yuè)多(duō)地采用級進模成形。
7、模具材料與表麵處(chù)理技(jì)術將受到(dào)重用
模具材料的(de)質量和(hé)性能是影響模具質量、壽命和成本的重要因素。近年來,除(chú)了不(bú)斷有多種高(gāo)韌性和高耐磨性冷(lěng)作模具(jù)鋼、火焰淬(cuì)火冷作模具鋼、粉末冶(yě)金冷(lěng)作模具(jù)鋼推出外,國外在大中型衝壓模具(jù)上選用鑄鐵材料,是一個值得關注的發展趨勢。球墨鑄鐵具有良好的(de)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(jiào)好(hǎo),而且成本比合金鑄鐵低,因此在汽車衝壓(yā)模具(jù)中應(yīng)用較多。
8、管理的(de)科學化(huà)與信息化是模具企業發展方向
汽車模具技(jì)術發展的另一個重要方麵(miàn)是管理的(de)科學化與信息化。管理的科(kē)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(de)方向發展,企(qǐ)業管理更加精準,生產效率大(dà)幅提高,無效的機構、環節和人員不斷精簡(jiǎn)。隨著現代管理技術的進步,許多(duō)先進(jìn)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)、供應鏈管理(SCM)、項目(mù)管理(PM)等,在模具企業得到廣泛應用。
9、模具的精細化製造是必然趨勢
所謂的模具精細化製造,是對模具(jù)的開(kāi)發過程和製造結果(guǒ)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(kào)性和技術管理的嚴密性。模具精細化製造其實並(bìng)不是一項單一的技術、二是(shì)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(chú)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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