汽車(chē)模具行業(yè)發(fā)展的九大趨勢

更新日期：2017-01-09 09:06:05

汽車(chē)模具行業(yè)發(fā)展的九大趨勢

模具是汽車(chē)工業(yè)的基礎工藝裝備，在汽車(chē)生產(chǎn)中90%以上的零部件都需要依靠模具成形。模具專(zhuān)家羅百輝介紹說(shuō)，制造一輛普通轎車(chē)約需1500套模具，其中沖壓模具約占1000余套。在新車(chē)型的開(kāi)發(fā)中，90%的工作量都是圍繞車(chē)身型面的改變而進(jìn)行的。在新車(chē)型的開(kāi)發(fā)費用中，約有60%用于車(chē)身和沖壓工藝及裝備的開(kāi)發(fā)。在整車(chē)制造成本中約40%為車(chē)身沖壓件及其裝配的費用。

在國內外汽車(chē)模具行業(yè)的發(fā)展中，模具技術(shù)呈現出以下的發(fā)展趨勢。

一、沖壓成形過(guò)程的模擬（CAE）作用更加凸顯

近年來(lái)，隨著(zhù)計算機軟件和硬件的快速發(fā)展，沖壓成形過(guò)程的模擬技術(shù)（CAE）發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用。在美國、日本、德國等發(fā)達國家，CAE技術(shù)已成為模具設計制造過(guò)程的必要環(huán)節，廣泛用于預測成形缺陷，優(yōu)化沖壓工藝與模具結構，提高了模具設計的可靠性，減少了試模時(shí)間。國內許多汽車(chē)模具企業(yè)在CAE的應用中也取得了顯著(zhù)進(jìn)步，獲得了良好的效果。CAE技術(shù)的應用可大大節省試模的成本，縮短沖壓模具的開(kāi)發(fā)周期，已成為保證模具質(zhì)量的重要手段。CAE技術(shù)正逐步使模具設計由經(jīng)驗設計轉變?yōu)榭茖W(xué)設計。

二、模具三維設計地位得以鞏固

模具的三維設計是數字化模具技術(shù)的重要內容，是實(shí)現模具設計、制造和檢驗一體化的基礎。日本豐田、美國通用等公司已實(shí)現了模具的三維設計，并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于實(shí)現集成化制造外，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是便于干涉檢查，可進(jìn)行運動(dòng)干涉分析，解決了二維設計中的一個(gè)難題。

三、數字化模具技術(shù)已成主流方向
近年來(lái)得到迅速發(fā)展的數字化模具技術(shù)，是解決汽車(chē)模具開(kāi)發(fā)中所面臨的許多問(wèn)題的有效途徑。所謂數字化模具技術(shù)，就是計算機技術(shù)或計算機輔助技術(shù)（CAX） 在模具設計制造過(guò)程中的應用?？偨Y國內外汽車(chē)模具企業(yè)應用計算機輔助技術(shù)的成功經(jīng)驗，數字化汽車(chē)模具技術(shù)主要包括以下方面：

①可制造性設計（DFM），即在設計時(shí)考慮和分析可制造性，保證工藝的成功。

②模具型面設計的輔助技術(shù)，發(fā)展智能化的型面設計技術(shù)。

③CAE輔助分析和仿真沖壓成形的工藝過(guò)程，預測和 解決可能出現的缺陷和成形問(wèn)題。

④用三維的模具結構設計取代傳統的二維設計。

⑤模具的制造過(guò)程采用CAPP、CAM和CAT技術(shù)。

⑥在數字化技術(shù)指導下處理解決試模過(guò)程中和沖壓生產(chǎn)中出現的問(wèn)題。

四、模具加工自動(dòng)化迅猛發(fā)展

先進(jìn)的加工技術(shù)與裝備是提高生產(chǎn)率和保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要基礎。在先進(jìn)的汽車(chē)模具企業(yè)中配有雙工作臺的數控機床、自動(dòng)換刀裝置（ATC）、自動(dòng)加工的光電控 制系統、工件在線(xiàn)測量系統等已不鮮見(jiàn)。數控加工已由單純的型面加工發(fā)展到型面和結構面的全面加工，由中低速加工發(fā)展到高速加工，加工自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展十分迅速。

五、高強度鋼板沖壓技術(shù)是未來(lái)發(fā)展方向

高強度鋼由于在屈強比、應變硬化特性、應變分布能力和碰撞吸能等方面具有優(yōu)良的特性，在汽車(chē)上的使用量不斷增加。目前，在汽車(chē)沖壓件上使用的高強度鋼主要有烤漆硬化鋼（BH鋼）、雙相鋼（DP鋼）、相變誘導塑性鋼（TRIP鋼）等。國際超輕車(chē)身項目（ULSAB）預計2010年推出的先進(jìn)概念車(chē)型 （ULSAB—AVC）中97%的材料為高強度鋼，先進(jìn)高強度鋼板在整車(chē)用材的比重將超過(guò)60%，而其中雙相鋼的比例將占車(chē)用鋼板的74%?，F在大量采用的以IF鋼為主的軟鋼系列將被高強度鋼板系列替代，高強度低合金鋼將被雙相鋼和超高強度鋼板替代。目前，國內汽車(chē)零件高強度鋼板的應用還多限于結構件 與梁類(lèi)件，所用材料的抗拉強度多在500MPa以下。因此，迅速掌握高強度鋼板沖壓技術(shù)，是我國汽車(chē)模具行業(yè)亟待解決的一個(gè)重要問(wèn)題。

六、新型模具產(chǎn)品適時(shí)推出

隨著(zhù)汽車(chē)沖壓生產(chǎn)高效化和自動(dòng)化的發(fā)展，級進(jìn)模在汽車(chē)沖壓件的生產(chǎn)中應用將更加廣泛。形狀復雜的沖壓件，特別是一些按傳統工藝需要多副沖模分序沖制的中小型復雜沖壓件，越來(lái)越多地采用級進(jìn)模成形。級進(jìn)模是一種高新技術(shù)模具產(chǎn)品，技術(shù)難度大，制造精度要求高，生產(chǎn)周期長(cháng)。多工位級進(jìn)模將是我國重點(diǎn)發(fā)展的模具產(chǎn)品之一。

七、模具材料與表面處理技術(shù)將受到重用

模具材料的質(zhì)量和性能是影響模具質(zhì)量、壽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，國外在大中型沖壓模具上選用鑄鐵材料，是一個(gè)值得關(guān)注的發(fā)展趨勢。球墨鑄鐵具有良好的強韌性和耐磨性，其焊接性能、可加工性、表面淬火性能也都 較好，而且成本比合金鑄鐵低，因此在汽車(chē)沖壓模具中應用較多。

八、管理的科學(xué)化與信息化是模具企業(yè)發(fā)展方向

汽車(chē)模具技術(shù)發(fā)展的另一個(gè)重要方面是管理的科學(xué)化與信息化。管理的科學(xué)化使模具企業(yè)不斷地向準時(shí)制造（Just-in- TimeManufacturing）和精益生產(chǎn)（LeanProduction）的方向發(fā)展，企業(yè)管理更加精準，生產(chǎn)效率大幅提高，無(wú)效的機構、環(huán)節和人員不斷精簡(jiǎn)。隨著(zhù)現代管理技術(shù)的進(jìn)步，許多先進(jìn)的信息化的管理工具，包括企業(yè)資源管理系統（ERP）、客戶(hù)關(guān)系管理（CRM）、供應鏈管理（SCM）、 項目管理（PM）等，在模具企業(yè)得到廣泛應用。

九、模具的精細化制造是必然趨勢

所謂的模具精細化制造，是對模具的開(kāi)發(fā)過(guò)程和制造結果而言的，具體地表現為沖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(chǎn)品的高可靠性和技術(shù)管理的嚴密性。模具精細化制造其實(shí)并不是一項單一的技術(shù)、二是設計、加工和管理技術(shù)的綜合反映。模具精細化制造的實(shí)現除了靠技術(shù)上精益求精，還要靠嚴密的管理來(lái)保障。