模具是汽车工业的基础工艺装备。汽车生产中90%以上的零部件需要通过模具成型。据模具专家罗百辉介绍,制造一辆普通汽车大约需要1500个模具,其中冲压模具就超过1000个。在新车型的开发中,90%的工作量都是围绕车身轮廓的改变来进行的。新车型的开发成本约60%用于车身和冲压工艺及设备的开发。整车制造成本中约40%是车身冲压件及总成成本。
在国内外汽车模具行业的发展中,模具技术呈现出以下发展趋势。
1、冲压工艺(CAE)模拟更加突出
近年来,随着计算机软硬件的快速发展,冲压成形过程的仿真技术(CAE)发挥着越来越重要的作用。在美国、日本、德国等发达国家,CAE技术已成为模具设计和制造过程的必要组成部分。广泛应用于预测成形缺陷、优化冲压工艺和模具结构、提高模具设计的可靠性、减少模具试模时间。国内许多汽车模具企业在CAE的应用方面也取得了长足的进步,取得了良好的效果。 CAE技术的应用可以大大节省试模成本,缩短冲压模具的开发周期,已成为保证模具质量的重要手段。 CAE技术正在逐步将模具设计从经验设计转向科学设计。
2、模具3D设计地位得到巩固
模具三维设计是数字化模具技术的重要组成部分,是模具设计、制造、检验一体化的基础。美国丰田、通用汽车等公司已实现了模具的三维设计,并取得了良好的应用效果。国外3D模具设计中采用的一些方法值得我们借鉴。模具的三维设计除了有利于实现集成制造外,还有一个优点就是便于干涉检查,可以进行运动干涉分析,解决了二维设计中的一个问题。
三、数字化模具技术成为主流方向
近年来,数字化模具技术的快速发展是解决汽车模具开发中面临的诸多问题的有效途径。所谓数字化模具技术,就是计算机技术或计算机辅助技术(CAX)在模具设计和制造过程中的应用。总结国内外汽车模具企业应用计算机辅助技术的成功经验,数字化汽车模具技术主要包括以下几个方面:①可制造性设计(DFM),即在设计时考虑和分析可制造性,确保成功。的过程。 ②模具型面设计辅助技术,发展智能型面设计技术。 ③CAE协助分析和冲压成形过程,预测和解决可能出现的缺陷和成形问题。 ④ 用三维模具结构设计代替传统的二维设计。 ⑤模具制造工艺采用CAPP、CAM、CAT技术。 ⑥ 在数字化技术的指导下,处理和解决试模和冲压生产过程中出现的问题。
四、模具加工自动化快速发展
先进的加工技术和设备是提高生产率、保证产品质量的重要基础。先进的汽车模具企业拥有双工作台数控机床、自动换刀装置(ATC)、自动加工的光电控制系统、在线工件测量系统等并不少见。数控加工已从简单的型材加工发展到型材、结构面的综合加工,从中低速加工发展到高速加工,加工自动化技术发展十分迅速。
5、高强度钢板冲压技术是未来发展方向
高强度钢在屈强比、应变硬化特性、应变分布能力、碰撞能量吸收等方面具有优异的特性,在汽车中的使用量不断增加。目前,用于汽车冲压件的高强度钢主要有涂漆硬化钢(BH钢)、双相钢(DP钢)、相变诱导塑性钢(TRIP钢)等。国际超轻车身项目(ULSAB)预测,2010年推出的先进概念车(ULSAB—AVC)97%将采用高强度钢。先进高强钢在汽车材料中的比例将超过60%,双相钢的比例将占汽车钢板的74%。 IF钢主要采用的软钢系列将是高强度钢板系列,高强度低合金钢将是双相钢和超高强度钢板。目前,国内汽车零部件高强度钢板的应用大多局限于结构件和大梁,所用材料的抗拉强度大多在500MPa以下。因此,快速掌握高强度钢板冲压技术是我国汽车模具行业急需解决的重要问题。
6、新模具产品将适时推出
随着汽车冲压生产高效化、自动化的发展,级进模在汽车冲压件生产中的应用将更加广泛。形状复杂的冲压件,特别是一些按传统工艺需要多套冲压模具的中小型复杂冲压件,越来越多地采用级进模成形。级进模是一种高新技术模具产品,技术难度大,制造精度要求高,生产周期长。多工位级进模将是我国最重要的模具产品之一。
七、模具材料及表面处理技术将重复利用
模具材料的质量和性能是影响模具质量、寿命和成本的重要因素。近年来,除了不断推出各种高韧性、高耐磨冷作模具钢、火焰淬火冷作模具钢、粉末冶金冷作模具钢外,值得在大型模具钢中使用铸铁材料。国外中型冲压模具。关注发展趋势。球墨铸铁具有良好的韧性和耐磨性,其焊接性能、加工性能、表面硬化性能也良好,且成本比合金铸铁低,因此多用于汽车冲压模具。
八、科学管理、信息化是模具企业的发展方向
发布时间:2021年5月11日