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模具是汽車工業(yè)的基礎(chǔ)工藝裝備，在汽車生產(chǎn)中90%以上的零部件都需要依靠模具成形。模具專家羅百輝介紹說，制造一輛普通轎車約需1500套模具，其中沖 壓模具約占1000余套。在新車型的開發(fā)中，90%的工作量都是圍繞車身型面的改變而進行的。在新車型的開發(fā)費用中，約有60%用于車身和沖壓工藝及裝備 的開發(fā)。在整車制造成本中約40%為車身沖壓件及其裝配的費用。
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% U4 a4 H& a1 S3 x3 @/ {7 Z, C 在國內(nèi)外汽車模具行業(yè)的發(fā)展中，模具技術(shù)呈現(xiàn)出以下的發(fā)展趨勢。
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一、模具三維設(shè)計地位得以鞏固
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$ k! @" i$ C7 I$ b3 C9 Q+ B2 B 模具的三維設(shè)計是數(shù)字化模具技術(shù)的重要內(nèi)容，是實現(xiàn)模具設(shè)計、制造和檢驗一體化的基礎(chǔ)。日本豐田、美國通用等公司已實現(xiàn)了模具的三維設(shè)計，并取得了良好的 應(yīng)用效果。國外在模具三維設(shè)計中采取的一些做法值得我們借鑒。模具三維設(shè)計除了有利于實現(xiàn)集成化制造外，另一個優(yōu)點就是便于干涉檢查，可進行運動干涉分 析，解決了二維設(shè)計中的一個難題。
5 s+ Y8 _$ D) o2 T# P二、沖壓成形過程的模擬（CAE）作用更加凸顯. f* m9 H0 L. [# e& W
8 `( D5 U9 ?) H4 ]! y3 R" \ 近年來，隨著計算機軟件和硬件的快速發(fā)展，沖壓成形過程的模擬技術(shù)（CAE）發(fā)揮著越來越重要的作用。在美國、日本、德國等發(fā)達國家，CAE技術(shù)已成為模 具設(shè)計制造過程的必要環(huán)節(jié)，廣泛用于預(yù)測成形缺陷，優(yōu)化沖壓工藝與模具結(jié)構(gòu)，提高了模具設(shè)計的可靠性，減少了試模時間。國內(nèi)許多汽車模具企業(yè)在CAE的應(yīng) 用中也取得了顯著進步，獲得了良好的效果。CAE技術(shù)的應(yīng)用可大大節(jié)省試模的成本，縮短沖壓模具的開發(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(shè)計由經(jīng)驗設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)設(shè)計。
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3 R- o" S5 I! l V4 a: r+ M三、數(shù)字化模具技術(shù)已成主流方向& m2 |+ A* g4 l& M
3 i1 U) Z1 B) o! c 近年來得到迅速發(fā)展的數(shù)字化模具技術(shù)，是解決汽車模具開發(fā)中所面臨的許多問題的有效途徑。所謂數(shù)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(shè)計制造過程中的應(yīng)用。總結(jié)國內(nèi)外汽車模具企業(yè)應(yīng)用計算機輔助技術(shù)的成功經(jīng)驗，數(shù)字化汽車模具技術(shù)主要包括以下方面：①可制造性設(shè)計（DFM），即 在設(shè)計時考慮和分析可制造性，保證工藝的成功。②模具型面設(shè)計的輔助技術(shù)，發(fā)展智能化的型面設(shè)計技術(shù)。③CAE輔助分析和仿真沖壓成形的工藝過程，預(yù)測和 解決可能出現(xiàn)的缺陷和成形問題。④用三維的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計取代傳統(tǒng)的二維設(shè)計。⑤模具的制造過程采用CAPP、CAM和CAT技術(shù)。⑥在數(shù)字化技術(shù)指導(dǎo)下處 理解決試模過程中和沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題。
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/ h9 D$ e2 ?: U/ J9 ~" _' n! o# }& @四、模具加工自動化迅猛發(fā)展5 o9 `& E( g, I7 Q
2 Y" ^+ h. I. S( U0 ^ 先進的加工技術(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(chǔ)。在先進的汽車模具企業(yè)中配有雙工作臺的數(shù)控機床、自動換刀裝置（ATC）、自動加工的光電控 制系統(tǒng)、工件在線測量系統(tǒng)等已不鮮見。數(shù)控加工已由單純的型面加工發(fā)展到型面和結(jié)構(gòu)面的全面加工，由中低速加工發(fā)展到高速加工，加工自動化技術(shù)發(fā)展十分迅速。
6 a- Y6 i9 ` ]* u' H7 Y 五、高強度鋼板沖壓技術(shù)是未來發(fā)展方向0 \# x1 S6 W) V2 Y+ v) g) [3 `
4 E; r! B2 z4 m7 a5 C 高強度鋼由于在屈強比、應(yīng)變硬化特性、應(yīng)變分布能力和碰撞吸能等方面具有優(yōu)良的特性，在汽車上的使用量不斷增加。目前，在汽車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(dǎo)塑性鋼（TRIP鋼）等。國際超輕車身項目（ULSAB）預(yù)計2010年推出的先進概念車型 （ULSAB—AVC）中97%的材料為高強度鋼，先進高強度鋼板在整車用材的比重將超過60%，而其中雙相鋼的比例將占車用鋼板的74%�！ ‖F(xiàn)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(nèi)汽車零件高強度鋼板的應(yīng)用還多限于結(jié)構(gòu)件 與梁類件，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)，是我國汽車模具行業(yè)亟待解決的一個重要問題。: W5 A: o! n* n: ^8 h, y
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六、新型模具產(chǎn)品適時推出- A" d1 u6 F5 \. P
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隨著汽車沖壓生產(chǎn)高效化和自動化的發(fā)展，級進模在汽車沖壓件的生產(chǎn)中應(yīng)用將更加廣泛。形狀復(fù)雜的沖壓件，特別是一些按傳統(tǒng)工藝需要多副沖模分序沖制的中小 型復(fù)雜沖壓件，越來越多地采用級進模成形。級進模是一種高新技術(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。多工位級進模將是我國重點發(fā)展的模具 產(chǎn)品之一。+ n( O. p9 L# M$ j
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七、模具材料與表面處理技術(shù)將受到重用+ W& S) ]+ |! @# F0 g8 w
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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，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，因此在汽車沖壓模具中應(yīng)用較多。
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) ^+ r2 P, }: G* _4 m# H; P3 j八、管理的科學(xué)化與信息化是模具企業(yè)發(fā)展方向6 a3 y2 ]- I; x9 R) v) U2 K
9 W, S8 ]+ b1 L* g7 N 汽車模具技術(shù)發(fā)展的另一個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，無效的機構(gòu)、環(huán)節(jié)和 人員不斷精簡。隨著現(xiàn)代管理技術(shù)的進步，許多先進的信息化的管理工具，包括企業(yè)資源管理系統(tǒng)（ERP）、客戶關(guān)系管理（CRM）、供應(yīng)鏈管理（SCM）、 項目管理（PM）等，在模具企業(yè)得到廣泛應(yīng)用。
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: H7 G. w7 K# v, H九、模具的精細化制造是必然趨勢
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所謂的模具精細化制造，是對模具的開發(fā)過程和制造結(jié)果而言的，具體地表現(xiàn)為沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)設(shè)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并不是一項單一的技術(shù)、二是設(shè)計、加工和管理技術(shù)的綜合反映。模具精細化制造的實現(xiàn)除了靠技術(shù)上精益求精，還要靠嚴密的 管理來保障。' O) k3 v, f: }. j- {/ \' ^, ~
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發(fā)表于 2015-7-7 12:45:13
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