汽車(chē)沖壓模具的九大變化趨勢

汽車(chē)沖壓模具的九大變化趨勢

一、沖壓成形過(guò)程的模擬（CAE）作用越來(lái)越凸顯

近些年來(lái)，隨著(zhù)計算機軟硬件的迅速發(fā)展，沖壓成形過(guò)程的CAE模擬發(fā)揮著(zhù)愈來(lái)愈重要的作用。在日本、美國、德國、英國等發(fā)達國家，CAE模擬已成為模具設計與制造過(guò)程之必要環(huán)節，廣泛應用于優(yōu)化沖壓成形工藝與模具結構、預測制品成形缺陷，從而大大提高了沖壓模具的可靠性，也大大減少了試模時(shí)間。

國內許多的汽車(chē)模具公司在應用CAE中也取得了較大的進(jìn)步，CAE起到了很明顯的作用。應用CAE技術(shù)可大大地節省試模成本，明顯縮短沖壓模具的開(kāi)發(fā)時(shí)間和周期，CAE技術(shù)已成為保證模具質(zhì)量的一個(gè)非常重要的手段。目前，CAE技術(shù)正逐步使模具設計由傳統的經(jīng)驗設計轉變?yōu)楝F代的科學(xué)設計。

二、模具的三維設計地位得到穩固

模具的3D設計是數字化智能化模具技術(shù)的重要內容，也是完成模具設計、加工制造和檢驗檢測一體化的基礎。美國通用、日本豐田、韓國現代等公司已完成了模具的3D設計，并取得了非常顯著(zhù)的應用效果。國外企業(yè)在模具三維設計中所采取的一些先進(jìn)做法應該值得咱們好好學(xué)習。模具的3D設計，它除了有利于完成模具的集成化制造外，另一個(gè)好處就是便于裝配干涉檢查，還可以進(jìn)行運動(dòng)學(xué)干涉分析，從而較容易地解決了2D設計中的一個(gè)干涉等難題。

三、數字化模具技術(shù)已成當前的主流方向

這些年來(lái)，數字化模具技術(shù)得到了快速發(fā)展，它是解決汽車(chē)模具開(kāi)發(fā)中所面臨的很多棘手問(wèn)題的有效途徑。而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）在企業(yè)模具設計與制造過(guò)程中的有效應用?？偨Y國內外的汽車(chē)模具企業(yè)運用計算機輔助技術(shù)的成功有效經(jīng)驗，數字化汽車(chē)模具技術(shù)，它主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）可制造性設計（即Design For Manufacturing，簡(jiǎn)稱(chēng)DFM），即在設計時(shí)，提前考慮和分析其可制造性，確保設計的成功。

（2）模具型腔表面設計的輔助技術(shù)，發(fā)展為智能化的型面設計技術(shù)。

（3）CAE仿真分析沖壓成形過(guò)程，可以預測和解決可能出現的各種成形缺陷和成形問(wèn)題。

（4）用先進(jìn)的三維模具結構設計代替傳統的二維模具設計。

（5）模具的制造過(guò)程可選用CAM、CAT和CAPP技術(shù)。

（6）在數字化技術(shù)的指導下，可精準解決試模過(guò)程和沖壓生產(chǎn)過(guò)程中出現的各種問(wèn)題。

四、模具加工自動(dòng)化得到迅速發(fā)展

先進(jìn)的加工技術(shù)與加工裝備是提高生產(chǎn)效率和保障產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)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、加工中心、自動(dòng)換刀裝置（ATC）、自動(dòng)對刀的光電控制系統、工件在線(xiàn)測量系統等等，已不罕見(jiàn)。數控加工，已由單純的模具型面的加工發(fā)展到型面和構造面等的全部加工，并由中低速加工制造發(fā)展到高速加工制造，加工自動(dòng)化水平發(fā)展得十分迅速。

五、高強度鋼板的沖壓技術(shù)是未來(lái)的發(fā)展方向

高強度鋼由于在屈強比、應變分布性能、應變硬化特性和耐沖擊性能等方面具有十分優(yōu)異的特性，因此，在汽車(chē)上的應用量不斷地增加?，F在，在汽車(chē)沖壓件上常用的高強度鋼主要有：雙相鋼（DP鋼）、烤漆硬化鋼（BH鋼）、相變誘導塑性鋼（TRIP鋼）等。

世界超輕車(chē)身項目（ULSAB），推出的先進(jìn)概念車(chē)型（ULSAB-AVC）中就有97%的材料為高強度鋼，先進(jìn)高強度鋼板在汽車(chē)整車(chē)用材的比例將會(huì )超過(guò)60%，而其中，雙相鋼的份額將占汽車(chē)車(chē)用鋼板的74%。到如今，很多整車(chē)選用的、以IF鋼為主的軟鋼系列，將會(huì )被高強度鋼板系列代替，而高強度低合金鋼將會(huì )被雙相鋼和超高強度鋼板代替。目前，國內的汽車(chē)零部件高強度鋼板的應用，還多限定于結構件與梁類(lèi)件，其所用材料的抗拉強度大多在500MPa以下，所以，國內快速掌握高強度鋼板沖壓技術(shù)，亦是我國汽車(chē)模具行業(yè)亟待解決的一個(gè)非常重要的問(wèn)題。

六、新式模具產(chǎn)品級進(jìn)模的推出

隨著(zhù)汽車(chē)沖壓生產(chǎn)的高效化和自動(dòng)化的快速發(fā)展，級進(jìn)模在汽車(chē)沖壓件成形生產(chǎn)中的應用也將越來(lái)越廣泛。一些形狀復雜的沖壓件，特別是那些按傳統成形技術(shù)需要多副沖模進(jìn)行分序沖壓的中小型復雜沖壓件，將會(huì )不斷選用級進(jìn)模成形。級進(jìn)模是一種含有高新技術(shù)的模具產(chǎn)品，但其技術(shù)難度大，制造精度也要求高，生產(chǎn)周期要長(cháng)。因此，多工位級進(jìn)模將來(lái)一定是中國重點(diǎn)發(fā)展的高技術(shù)模具產(chǎn)品之一。

七、模具材料與模具表面處理技術(shù)越來(lái)越受到重視

模具材料的質(zhì)量和性能，是影響后續模具質(zhì)量、壽命和成本的重要因素。這些年來(lái)，國外除了不斷有多種高耐磨性的冷作模具鋼、火焰淬火的冷作模具鋼、以及粉末冶金冷作模具鋼的推出外，在一些大中型沖壓模具上選用鑄鐵材料也是一個(gè)值得國內工程師重視的發(fā)展趨勢。球墨鑄鐵具有良好的耐磨性和強耐性，其可加工性、焊接性能、表面淬火性能也都較好，并且，其成本要比合金鑄鐵低，因此，在汽車(chē)沖壓模具中的應用還是較多的。

八、管理的科學(xué)化與信息化亦是模具企業(yè)的發(fā)展方向

汽車(chē)模具技術(shù)另一個(gè)重要的發(fā)展方向就是管理的科學(xué)化與信息化。管理的科學(xué)化使模具企業(yè)不斷地向精益生產(chǎn)（Lean Production）和敏捷制造（Just-in-Time Manufacturing）的方向發(fā)展。企業(yè)管理越精準，其生產(chǎn)效率就會(huì )越大幅地提高，而無(wú)效的組織、環(huán)節和人員將會(huì )不斷簡(jiǎn)化。隨著(zhù)現代管理技術(shù)的應用與提高，很多先進(jìn)的信息化的管理工具，譬如：客戶(hù)關(guān)系管理（CRM）、企業(yè)資源規劃管理系統（ERP）、項目管理（PM）、供應鏈管理（SCM）等，在模具企業(yè)將得到更廣泛的應用。

九、模具的精細化加工制造是一種必然趨勢

所謂的模具的精細化加工制造，就是針對模具的開(kāi)發(fā)過(guò)程和制造結果而言的，詳細地表現為：沖壓成形工藝和模具結構設計的合理化、模具加工制造的高精度、模具設計產(chǎn)品的高可靠性和企業(yè)技術(shù)管理的緊密性等。模具的精細化加工制造，本來(lái)就不是一項單一的技術(shù)，而是一種包括設計、加工制造和管理技術(shù)的綜合反映。