汽车模具的详细分析及发展趋势
汽车模具主要的组成部分就是覆盖件模具。这类模具主要是冷冲模。广义上的“汽车模具”是制造汽车上所有零件的模具总称。例如,冲压模具、注塑模具、锻造模具、铸造蜡模、玻璃模具等。
汽车车身上的的冲压件大体上分为覆盖件、梁架件和一般冲压件。能够明显表示汽车形象特征的冲压件是汽车覆盖件。因此,特指的汽车模具可以说成是“汽车覆盖件冲压模具”。简称汽车覆盖件冲模。例如,前车门外板修边模、前车门内板冲孔模等。
当然汽车上的不只车身上有冲压件。汽车上所有冲压件的模具都称为“汽车冲压模具”。归纳起来就是:
1.汽车模具是制造汽车上所有零件的模具总称。
2.汽车冲压模具是冲制汽车上所有冲压件的模具。
3.汽车车身冲压模具是冲制汽车车身上所有冲压件的模具。
4.汽车覆盖件冲压模具是冲制汽车车身上所有覆盖件的模具。
现在我们这个板块一说汽车模具好像都指的是汽车覆盖件冲模。为了不和广义的汽车冲模混淆,在发帖时好用汽车覆盖件冲模不用汽车冲模。
在汽车模具行业的发展中,中国汽车模具行业产销需求与转型升级前瞻模具技术呈现出以下的九大发展趋势。
1、模具三维设计地位得以巩固
模具的三维设计是数字化模具技术的重要内容,是实现模具设计、制造和检验一体化的基础。日本丰田、美国通用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。在模具三维设计中采取的一些做法值得我们借鉴。模具三维设计除了有利于实现集成化制造外,另一个优点就是便于干涉检查,可进行运动干涉分析,解决了二维设计中的一个难题。
2、冲压成形过程的模拟(CAE)作用凸显
近年来,随着计算机软件和硬件的发展,冲压成形过程的模拟技术(CAE)发挥着越来越重要的作用。CAE技术已成为模具设计制造过程的环节,广泛用于预测成形缺陷,优化冲压工艺与模具结构,提高了模具设计的性,减少了试模时间。国内许多汽车模具企业在CAE的应用中也取得了显着进步,获得了良好的效果。CAE技术的应用可节省试模的成本,缩短冲压模具的周期,已成为模具质量的重要手段。CAE技术正逐步使模具设计由经验设计转变为设计。
3、数字化模具技术已成主流方向
近年来获得发展的数字化模具技术,是解决汽车模具中所面临的许多问题的途径。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)在模具设计制造过程中的应用。总结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方面:①可制造性设计(DFM),即在设计时考虑和分析可制造性,工艺的成功。②模具型面设计的辅助技术,发展智能化的型面设计技术。③CAE辅助分析和仿真冲压成形的工艺过程,预测和解决可能出现的缺陷和成形问题。④用三维的模具结构设计取代传统的二维设计。⑤模具的制造过程采用CAPP、CAM和CAT技术。⑥在数字化技术指导下处理解决试模过程中和冲压生产中出现的问题。
4、模具加工自动化迅猛发展
新的加工技术与装备是提高生产率和产品质量的重要基础。在汽车模具企业中配有双工作台的数控机床、自动换刀装置(ATC)、自动加工的光电控制系统、工件在线测量系统等已不鲜见。数控加工已由单纯的型面加工发展到型面和结构面的加工,由中低速加工发展到高速加工,加工自动化技术发展。
5、钢板冲压技术是未来发展方向
钢由于在屈强比、应变硬化特性、应变分布能力和碰撞吸能等方面具有优良的特性,在汽车上的使用量不断增加。目前,在汽车冲压件上使用的钢主要有烤漆硬化钢(BH钢)、双相钢(DP钢)、相变诱导塑性钢(TRIP钢)等。超轻车身项目(ULSAB)预计2010年推出的概念车型(ULSAB―AVC)中多数的材料为钢,钢板在整车用材的比重将超过60%,而其中双相钢的比例将占车用钢板的74%。
现在大量采用的以IF钢为主的软钢系列将被钢板系列替代,低合金钢将被双相钢和钢板替代。目前,国内汽车零件钢板的应用还多限于结构件与梁类件,所用材料的抗拉强度多在500MPa以下。因此,掌握钢板冲压技术,是我国汽车模具行业亟待解决的一个重要问题。
6、新型模具产品适时推出
随着汽车冲压生产自动化的发展,级进模在汽车冲压件的生产中应用将广泛。级进模是一种高模具产品,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发展的模具产品之一,形状复杂的冲压件,特别是一些按传统工艺需要多副冲模分序冲制的中小型复杂冲压件,越来越多地采用级进模成形。
7、模具材料与表面处理技术将受到重用
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,除了不断有多种和高冷作模具钢、火焰淬火冷作模具钢、粉末冶金冷作模具钢推出外,在大中型冲压模具上选用铸铁材料,是一个值得关注的发展趋势。球墨铸铁具有良好的强韧性和,其焊接性能、可加工性、表面淬火性能也都较好,而且成本比合金铸铁低,因此在汽车冲压模具中应用较多。
8、管理的化与信息化是模具企业发展方向
汽车模具技术发展的另一个重要方面是管理的化与信息化。管理的化使模具企业不断地向准时制造(Just-in-TimeManufacturing)和精益生产(LeanProduction)的方向发展,企业管理好,生产效率大幅提高,无效的机构、环节和人员不断精简。随着现代管理技术的进步,许多新的信息化的管理工具,包括企业资源管理系统(ERP)、客户关系管理(CRM)、供应链管理(SCM)、项目管理(PM)等,在模具企业获得广泛应用。
9、模具的化制造是必然趋势
所谓的模具化制造,是对模具的过程和制造结果而言的,具体地表现为冲压工艺和模具结构设计的合理化、模具加工的、模具产品的高性和技术管理的严密性。模具化制造其实并不是一项单一的技术、二是设计、加工和管理技术的综合反映。模具化制造的实现除了靠技术上精益求精,还要靠严密的管理来。