Пресс-форма является основным технологическим оборудованием автомобильной промышленности. Более 90% деталей и компонентов в автомобильном производстве необходимо формовать с помощью пресс-форм. По словам Ло Байхуэя, эксперта по пресс-формам, для изготовления обычного автомобиля необходимо около 1500 форм, из которых используется более 1000 штамповочных форм. При разработке новых моделей 90% работы приходится на изменение профиля кузова. Примерно 60% стоимости разработки новых моделей используется для разработки корпусов, процессов и оборудования для штамповки. Около 40% стоимости производства автомобиля составляют затраты на штамповку кузова и сборку.
В развитии индустрии автомобильных пресс-форм в стране и за рубежом технология пресс-форм продемонстрировала следующие тенденции развития.
1. Моделирование процесса штамповки (CAE) является более заметным.
В последние годы, с быстрым развитием компьютерного программного и аппаратного обеспечения, технология моделирования (CAE) процесса штамповки играет все более важную роль. В развитых странах, таких как США, Япония и Германия, технология CAE стала необходимой частью процесса проектирования и производства пресс-форм. Он широко используется для прогнозирования дефектов формования, оптимизации процесса штамповки и структуры пресс-формы, повышения надежности конструкции пресс-формы и сокращения времени испытаний пресс-формы. Многие отечественные компании, производящие автомобильные пресс-формы, также добились значительного прогресса в применении CAE и достигли хороших результатов. Применение технологии CAE может значительно сэкономить затраты на пробные формы и сократить цикл разработки штамповочных форм, что стало важным средством обеспечения качества пресс-форм. Технология CAE постепенно превращает проектирование пресс-форм из эмпирического проектирования в научное.
2. Укреплена позиция 3D-проектирования пресс-формы.
Трехмерное проектирование пресс-формы является важной частью технологии цифровых пресс-форм и основой для интеграции проектирования, производства и контроля пресс-форм. Такие компании, как Toyota и General Motors в США, реализовали трехмерное проектирование пресс-форм и добились хороших результатов в применении. Некоторые методы, принятые при проектировании 3D-форм за рубежом, заслуживают нашего внимания. Помимо того, что трехмерная конструкция пресс-формы способствует реализации комплексного производства, она имеет еще одно преимущество: она удобна для проверки на пересечения и позволяет выполнять анализ натягов при движении, что решает проблему двумерного проектирования.
В-третьих, технология цифровых форм стала основным направлением.
В последние годы быстрое развитие технологии цифровых пресс-форм стало эффективным способом решения многих проблем, возникающих при разработке автомобильных пресс-форм. Так называемая технология цифровых пресс-форм — это применение компьютерных технологий или автоматизированных технологий (CAX) в процессе проектирования и производства пресс-форм. Обобщая успешный опыт отечественных и зарубежных компаний, производящих автомобильные пресс-формы, в применении компьютерных технологий, технология цифровых автомобильных пресс-форм в основном включает в себя следующие аспекты: ① Проектирование с учетом технологичности (DFM), то есть технологичность рассматривается и анализируется во время проектирования, чтобы обеспечить успех. процесса. ②Вспомогательная технология для проектирования профиля пресс-формы, разработка технологии интеллектуального проектирования профиля. ③CAE помогает в анализе и процессе штамповки, прогнозировании и решении возможных дефектов и проблем с формовкой. ④ Замените традиционный двухмерный дизайн трехмерной конструкцией пресс-формы. ⑤В процессе производства пресс-форм используются технологии CAPP, CAM и CAT. ⑥ Под руководством цифровых технологий решайте проблемы, возникающие в процессе испытаний пресс-форм и штамповки.
В-четвертых, быстрое развитие автоматизации обработки пресс-форм.
Передовые технологии обработки и оборудование являются важной основой для повышения производительности и обеспечения качества продукции. Передовые компании, производящие автомобильные пресс-формы, нередко имеют станки с ЧПУ с двумя рабочими столами, устройствами автоматической смены инструмента (ATC), фотоэлектрическими системами управления для автоматической обработки и онлайн-системами измерения заготовок. Обработка с числовым программным управлением развивалась от простой обработки профиля к комплексной обработке профиля и поверхностей конструкций, от средне- и низкоскоростной обработки к высокоскоростной обработке, а развитие технологий автоматизации обработки происходит очень быстро.
5. Технология штамповки высокопрочных стальных пластин является будущим направлением развития.
Высокопрочная сталь имеет превосходные характеристики с точки зрения текучести, характеристик деформационного упрочнения, способности распределения деформации и поглощения энергии столкновения, а объем ее использования в автомобилях продолжает расти. В настоящее время высокопрочные стали, используемые в автомобильной штамповке, в основном включают сталь, закаленную краской (сталь BH), двухфазную сталь (сталь DP) и сталь с пластичностью, вызванной фазовым превращением (сталь TRIP). Международный проект сверхлегких кузовов (ULSAB) прогнозирует, что 97% усовершенствованного концептуального автомобиля (ULSAB-AVC), выпущенного в 2010 году, будет изготовлено из высокопрочной стали. Доля современной высокопрочной стали в материале транспортного средства превысит 60%, а на долю двухфазной стали будет приходиться 74% автомобильных стальных листов. Серия мягкой стали, в основном используемая в стали IF, будет представлять собой серию высокопрочных стальных пластин, а высокопрочная низколегированная сталь будет представлять собой двухфазную сталь и сверхвысокопрочную стальную пластину. В настоящее время применение высокопрочных стальных листов для отечественных автозапчастей в основном ограничивается конструкционными деталями и балками, а предел прочности используемых материалов в основном ниже 500 МПа. Поэтому быстрое освоение технологии штамповки листов из высокопрочной стали является важной проблемой, которую необходимо срочно решить в автомобильной литейной промышленности моей страны.
6. Со временем будут выпущены новые пресс-формы.
С развитием высокой эффективности и автоматизации автомобильного штамповочного производства применение прогрессивных штампов в производстве автомобильных штамповочных деталей станет более широким. Детали сложной формы для штамповки, особенно некоторые сложные штамповочные детали малого и среднего размера, для которых требуется несколько комплектов штампов в соответствии с традиционным процессом, все чаще изготавливаются с помощью прогрессивных штампов. Прогрессивная матрица — это разновидность высокотехнологичного пресс-формы, которая технически сложна, требует высокой точности изготовления и имеет длительный производственный цикл. Многостанционная прогрессивная матрица станет одной из самых важных пресс-форм в моей стране.
В-седьмых, материалы пресс-форм и технологии обработки поверхности будут использоваться повторно.
Качество и характеристики материалов пресс-форм являются важными факторами, влияющими на качество, срок службы и стоимость пресс-форм. В последние годы, в дополнение к постоянному внедрению различных сталей для холодной обработки штампов с высокой вязкостью и высокой износостойкостью, сталей для штампов холодной обработки с пламенной закалкой и сталей для холодной обработки порошковой металлургии, стоит использовать чугунные материалы для больших и средние штампы для штамповки за рубежом. Обеспокоены тенденцией развития. Чугун с шаровидным графитом обладает хорошей прочностью и износостойкостью, его сварочные характеристики, обрабатываемость, характеристики поверхностной закалки также хорошие, а стоимость ниже, чем у легированного чугуна, поэтому он чаще используется в автомобильных штампах.
8. Научный менеджмент и информатизация – направление развития плесеньевых предприятий.
Время публикации: 11 мая 2021 г.