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關鍵詞:汽車 模具 材料選用 使用壽命 成本
模具是沖壓生產的關鍵工藝裝備,隨著模具行業的不斷發展,模具在兵器工業、機械工業及日用品的生產中應用越來越廣泛。我國的模具行業已步入了高速發展時期,但模具的制造水平和使用性能與世界上發達國家相比,還有很大的差距[1]?,F代汽車90%以上的白車身零件,都靠沖壓模具實現大批量生產。
根據汽車冷沖模具的使用壽命要求:在正常使用、維修狀態下,能多批次、小批量生產出50萬輛合格零件。故模具材料的性能、質量對模具的使用壽命有極大的影響。因此,模具材料的研究和開發,一直受到模具鋼生產廠商的重視,并得到了迅速的發展。
1.模具材料的現狀
近年來,我國模具鋼生產技術發展較快,用于制造冷沖壓模具材料主要分為以下幾類:
(1)高碳低合金冷作模具鋼,如:9SiCr、7CrSiMnMoV、8Cr2MnWMoVS、等。
(2)抗磨損冷作模具鋼,如:6Cr4W3Mo2VNb、Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1等。
(3)抗沖擊冷作模具鋼,如:4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si等。
(4)冷作模具用高速鋼,如:W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W9Mo3Cr4V等。
2.汽車模具材料的使用性能
(1)沖裁模材料的使用要求
對于薄板沖裁模具的用材要求具有高的耐磨性和硬度,而對厚板沖裁模除了要求具有高的耐磨性、抗壓屈服點外,為防止模具斷裂或崩刃,還應具有高的斷裂抗力、韌性。
(2)拉延、整形模材料的使用要求
要求模具工作零件材料具有高的耐磨性和硬度、一定的強韌性以及較好的切削加工性能、良好的抗粘附性(抗咬合性),而且熱處理時變形要小。
根據汽車廠生產沖壓件的模具現狀,汽車模具主要采用的材料為:鉬鉻鑄鐵、Cr12MoV、鑄態空冷鋼。
鉬鉻鑄鐵:屬于鎳硬白口鑄鐵系中高鉻白口鑄鐵的一種,由于其共晶組織由一種M7C3型碳化物和奧氏體其它轉變物組成,其基體退火成馬氏體后能表現出很高的耐磨性,同時其含有的鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性、錳能顯著提高韌性,而且鉬能使鋼的晶粒細化,提高淬透性。其熱處理的方法為表面淬火,大量節省熱處理時間,淬火后硬度HRC 50以上,熱處理后變形量小。由于其鑄造性好,且鑄造成本較低,可實現整體鑄造,減輕鉗工的工作強度,縮短模具的制造周期。同時由于其硬度相對空冷鋼低,加工時對刀具的磨損較小,具有良好的切削加工性能,加工成本低。在模具工作時,由于鉬鉻鑄鐵的散熱性能優于其他幾種模具材料,尤其模具在機械壓力機上工作時,其具有良好的抗粘附性(抗咬合性)能最大化的保護模具,延長模具使用壽命。維修時,可以直接對其表面進行冷焊,大量節約維修時間。但由于其淬火后的硬度相對較低,耐磨性差,生產高強板的模具不會采用鉬鉻鑄鐵。
Cr12MoV:屬于高碳高鉻鋼,其含有大量的碳化物和高合金度的馬氏體。使鋼具有高硬度、高耐磨,其硬度與耐磨性要高于鉬鉻鑄鐵。其含有的釩能細化晶粒增加韌度,又能形成高硬度的VC,以進一步增加鋼的耐磨性;鉻又使鋼具有高的淬透性和回火穩定性。經整體淬火后,需要1~2次的回火,熱處理時間較長?;鸷笥捕瓤梢赃_到HRC 60-62。但熱處理后變形量要大于空冷鋼,消除變形困難,容易降低模具的精度。生產Cr12MoV模具鋼的方法為鍛造,生產成本較高,同時由于鍛造工藝的局限性,Cr12MoV鋼只能分塊鍛造,制造模具時還需要拼裝鑲塊,增加了鉗工的勞動強度,延長了模具的制造周期,成本也隨之增加。同時由于其硬度相對空冷鋼高,加工時對刀具的磨損較大,增加了切削加工的時間和成本。另外,由于Cr的大量存在,鋼液結晶時析出的大量共晶碳化物,形成帶狀或網狀碳化物脆性區,其塑性、韌度差,裂紋很容易在這里萌生與擴展,往往成為裂紋產生的主要原因,使其使用壽命降低。對其維修時,由于焊接性能差,不能直接對其表面進行冷焊,需要加熱并保溫一段時間后,再對其表面進行焊接,大量浪費維修時間。
鑄態空冷鋼:是一種以鑄代鍛的高碳低合金鋼,其含有的錳使鋼有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性。其熱處理的方法也為表面淬火,然后空冷即達到淬火的目的,大量節省了時間和成本?;鸷笥捕瓤蛇_HRC 55以上,不須其他加工,所以變形很小,并且隨淬火溫度的升高變形量逐漸減小[2]??绽滗撨M行表面淬火后,淬硬層下有高韌性基體作襯墊,韌性高于Cr12MoV,工作時不容易產生開裂、崩刃現象。但由于鑄態空冷鋼不能整體鑄造,在加工模具前,需要鉗工將鑲塊拼接好后在進行機加,鉗工勞動強度增加,延長了制造周期,增加了制造成本。但由于其可以使用泡沫板材制造成近型模具型,可以節省鑄造費用以及部分加工費用,又可以降低部分成本。其硬度相對鉬鉻鑄鐵高,加工時對刀具的磨損較大,增加了切削加工的時間,增加了加工成本。另外,空冷鋼具有良好的焊接性能,從而模具獲得較高的使用壽命。制造有偏差時可以直接進行補焊,經打磨修整即可達到理想的效果,大量的節約了維修時間。
基于以上性能介紹,適用于拉延凸模、凹模、壓料圈的材料為鉬鉻鑄鐵和Cr12MoV;適用于整形模的材料為鉬鉻鑄鐵、Cr12MoV、鑄態空冷鋼;適用于修沖模具的材料為Cr12MoV、鑄態空冷鋼。
3.結論
故經過上述材料性能對比以及對生產現狀的經驗積累,對于普通鋼板(如DC01、DC04、DC06、B170P1等),料厚在1.2以下時,由于板材的屈服強度在260MPa以下[3]、硬度比較低的鋼板,拉延模具的材質選用鉬鉻鑄鐵即可;修沖模具的材質選用鑄態空冷鋼即可;翻邊整形模具工作部分的包容型面等要求高韌性的地方,鑲塊材質選用鑄態空冷鋼即可,工作部分的被包容型面等要求具備高耐磨性的地方,鑲塊材質選用鉬鉻鑄鐵即可。
對于高強鋼板(車身常用材料,如B280VK、B340/590DP、B400/780DP、SAPH440等),以及料厚在1.2以上時,由于板材的屈服強度在260MPa以上,590MPa以下[3]、硬度比較高的鋼板,拉延模具的材質選用Cr12MoV即可;修沖模具的材質選用Cr12MoV即可;翻邊整形模具工作部分的包容鑲塊材質與被包容鑲塊材質選用Cr12MoV即可。
參考文獻:
[1]黃全新 模具材料與熱處理工藝選擇探討 《廣西教育》2012年第11期
高性價比的CAD/CAM一體化優勢獲得青睞
經過多次的測試和與溝通,Feist公司認為中望3D的數據兼容性和CAD/CAM一體化優勢,能夠為Feist公司實現新的效率提升。
作為汽車產業供應鏈的一環,與其它公司的數據進行轉換是Feist公司的“例行公務”,包括打開上游客戶提供的三維模型文件,性能測試數據等。中望3D的超強兼容性能夠保證不同數據及文件格式的流暢轉換,避免打開其它軟件格式的文件時會丟失數據。同時中望3D也能將數據轉為Step和IGES這些通用的文件格式,保證Feist公司與其它合作伙伴的順利溝通。除此之外,中望3D也支持Feist公司進行3D打印和掃描點云數據,使得中望3D在Feist公司的運用更加廣泛。
除了優化與外部的協作,中望3D的CAD/CAM一體化優勢可以提升Feist公司的內部管理效率。Feist公司每年都有2-3個項目同時運行,需要生產150多鐘不同規格的產品,并且與客戶確定了產品設計方向后,就必須在規定時間內完成模具設計和產品成型,非??简濬eist公司的內部管理協作。中望3D集成了CAD設計和CAM加工,恰恰緩解了Feist公司內部的壓力——CAD/CAM的無縫對接,使項目負責人能更順利地把控設計到加工的整體流程,極大減少不同環節對接帶來的溝通成本等。
中望3D的易學易用性和定制化服務減少應用成本
中望3D大幅減少Feist公司的軟件學習成本也是其選擇的重要因素,Feist公司的總經理Peter對此很滿意,“與以前使用的三維CAD軟件相比,中望3D在速度和穩定性更有優勢,并且中望3D的易學易用性,能夠減少軟件的學習和培訓成本,新員工可以很快掌握中望3D的操作”。
關鍵詞:汽車車身 沖壓模具 開發同步工程 關鍵技術
中圖分類號:TG 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0745(2013)05-0072-01
1.前言
進入二十一世紀以來,我國的汽車制造行業的發展非常迅速,我國每年汽車總產量不斷提升,目前位居世界第三位。與此同時,汽車市場的競爭也日益加劇,致使汽車產品的市場生命周期也越來越短。汽車模具制造周期并沒有縮短,目前幾乎占整個產品周期的一大半。因此,縮短模具制造周期成為縮短整個產品周期的關鍵。這就需要我們在控制成本與保證質量的前提下,大大的縮短模具制造周期,從而縮短整個產品的周期。
2.同步工程技術的定義和重要作用
同步工程技術是一種集成了汽車設計公司以及模具制造公司各自的優勢,主要用于車身開發階段的現代科技。同步工程技術具體的實施過程是,通過先進的三維造型以及模擬仿真和有限元分析軟件,在車身設計人員的共同參與下,對數模進行合理優化以及修改,從而實現將汽車產品設計問題最大限度地消除在前期三維數模設計階段。同步工程的實質是在汽車產品的設計階段,充分地預測該產品的在全過程中可能出現的“問題”,包括了產品的制造、裝配、銷售以及回收等環節,并且可以對出現的問題提前進行修改和優化,進而實現一種對產品及其過程進行同步的一體化設計的工作模式。而傳統的汽車模具前期不會做任何處理分析,直接按照最初的材料設計工藝和模具,會產生大量問題,甚至會影響整個車身的裝車時間以及最終的上市。利用同步工程技術之后,我們可以提前考慮到產品模具制造整個過程中的各個環節可能遇到的問題,還可以同步的進行車身設計與模具制造的可行性分析,有效縮短了模具的制造周期,提高了產品設計的質量,有效的降低產品成本。
將同步工程技術運用到汽車車身沖壓模具開發的過程之后,可以通過計算機輔助技術以及虛擬制造技術,將產品制件的工藝分析、三維數模造型、成型過程虛擬調試以及沖壓模具的加工制造等環節緊密聯系起來,為創新產品的開發以及企業之間有效的合作提供良好的運行機制與條件,同時可以有效縮短了產品生產周期,加速了產品的設計和創新,進而使汽車公司根據市場需求持續不斷降低成本,及時設計與制造出新車型,以提高企業的核心競爭力。
3.傳統的汽車車身模具開發存在的問題
傳統的汽車車身模具開發流程主要包括產品規劃、概念設計、工程設計、樣車試制、數模確定、工藝成形模具合理性分析、工藝設計、模具設計、模具制造、市場銷售和售后服務、反饋新數模等環節。傳統的汽車車身模具開發流程主要存在以下幾點問題:
(1)汽車的設計由公司獨立開發車身,而模具公司只是被動接受產品設計而去制造,這二者之間是相互獨立的,其優勢不能互補。
(2)汽車設計公司與模具制造公司之間無法有效的快速的溝通,而模具公司需要等待修改與確認后才能實施,造成周期加長,嚴重影響公司該款汽車的上市與銷售的計劃和進度。
(3)整車車身數模在到達模具制造公司之前,數模已經基本確定,等到后期模具公司提出的修改數模數據時,由于涉及到很多前期工作,如焊接關系、主斷面圖以及汽車整車外形等,因此,數模數據進行修改的可能性很小,從而嚴重影響模具的制造周期。
(4)由于數型的反復工藝分析、修改以及確認,給模具公司對數型的整理帶來大量重復因性工作,從而嚴重影響整個產品周期。
4.汽車車身沖壓模具開發同步工程關鍵技術的發展措施
同步的汽車模具開發流程是在傳統的汽車模具開發流程的基礎上,進行了改進。它把產品規劃、概念設計、工程設計和樣車試制歸為同步車身造型開發,并增加了成形CAE預分析、工藝合理性預分析、模具工程性預分析、模具制造預分析等內容,優化了傳統的汽車模具開發流程過程。在汽車車身沖壓模具開發同步工程中的關鍵技術主要包括計算機輔助設計(CAD)技術、計算機輔助工程分析(CAE)技術、虛擬制造技術和產品的工程性分析技術。
目前,同步工程技術已經被廣泛應用于汽車產品的生產過程以及汽車車身沖壓模具開發領域,并且已經成為汽車車身設計和汽車模具開發的必然趨勢。有效的縮短了整車模具的開發周期,為汽車公司以及模具制造公司節約了生產成本,提高了公司的市場競爭力。但是,目前的同步工程應用范圍以及深度還遠遠不夠,而在一些方面的管理水平還不夠太成熟,仍然需要在以后的應用過程中進一步提高。因此,要想進一步使同步工程的發展,我們還需要采取一些行之有效的措施,主要表現在以下幾個方面:
(1)建立同步工程的相關的法律規定、規范、實施標準以及相關方面的知識數據庫。
(2)讓汽車模具制造公司設計人員參與到汽車公司前期的車身設計工作中去。
(3)加強汽車設計公司和模具公司之間相互合作,并且不斷提高二者的科研實力和以及技術水平,以達到增強公司的市場競爭力的目的。
(4)積極摸索與創新,不斷的積累經驗,并且對現有成熟的模具制造經驗和標準進行總結,大大縮小和國外先進汽車制造企業的差距,并且不斷擴大同步工程在整個汽車制造行業中的發展與應用,最終提高國內自主品牌的競爭力。
5.結束語
綜上所述,隨著同步工程技術的不斷發展,有關同步工程技術的經驗與知識的不斷擴充,知識庫的容量會逐漸膨脹,這就要求具有較高職業道德素質與專業技能水平的技術人員來操作。因此,我們必須不斷的培養具有較高職業道德素質與專業技能水平的技術人員,并且定期進行專業素質的教育與培訓,以促進車型開發和制造,最終達到促進企業的可持續性發展的目的。
參考文獻:
[1]周猷,趙朝智.淺析長豐汽車車身沖壓模具的特點[J].湖南工業職業技術學院學報,2007(4).
[2]阮景奎,柯映林,范樹遷.汽車車身模具的數字化快速修復技術[J].汽車工程,2006(8).
關鍵詞:汽車沖壓模具;設計;制造;維修
中圖分類號: N945.23 文獻標識碼: A 文章編號:
引言
汽車制造行業如今已是我國的重工業經濟支柱之一,本世紀更是發展迅猛,尤其是汽車模具沖壓的技術水平不斷進步,對汽車制造質量及成本起到了直接且重要的影響。特種沖壓成型、新模具材料、模塊化沖壓技術尤其是計算機技術輔助更大程度上的促進了沖壓模具技術的發展。首先,要了解什么是汽車沖壓模具技術?汽車沖壓模具技術是現代汽車工業中十分重要的加工方法,用來生產汽車車身零件的技術,沖壓模具所制出的車身零件自重輕、強度高、硬度大、成本低,并且生產過程便于實現批量化和機械自動化。它生產效率高,是一種其它模具加工方法所不能替代的先進的汽車模具制造技術。
一、沖壓模具工藝設計的基礎理論
1、沖壓模具的設計
1.1沖壓間隙的確定方法
沖壓間隙一般指的是沖壓的凹摸與凸模中刃口部分的尺寸之差。沖壓間隙的大小直接影響沖壓件力的大小以及沖壓件的單面質量,此外,對模具的使用壽命也有一定的影響。因此,在對沖壓模具進行設計的過程中其中最重要的一點便是對沖壓間隙的確定。在設計沖壓模具的過程中,應該注意選擇合適的沖壓間隙,間隙的大小根據不同的數據應該具有不同的標準,在選用過程中,應該注意選用在生產中應該處于一定的合適范圍的沖壓間隙。在這個合適范圍中,最大最小值分別稱為最大和最小的合理間隙值。一般在實際中,會采用最小合理間隙值,因為模具在使用過程中會有一定的磨損從而使得間隙變大。
1.2對凹凸模外形尺寸的確定
在沖壓模具的設計過程中,凹凸模外形尺寸的大小一般是依據嚴格的計算得來的。
(1)凸模
沖壓模具的凸模的結構形式應該依據沖壓零件的需要來定,其制作方式也應該嚴格按照計算出來的數據進行。一般凸模是由鉚釘來進行固定的,有時候也會使用低熔點的焊接劑或者是低熔點的合金進行固定。
(2)凹模
沖壓模具的凹模通常情況下也是根據沖壓零件的需要進行制作,其制作方法也是根據計算出來的數據進行,凹模在制作出來之后一般會直接固定的凸模上。凹模的厚度指的是凹模刃口距離外邊緣的長度,在進行凹模外形尺寸的確定過程中一般會采用凹模外形的經驗公式選取,在實際制造過程中,不僅要算出凹模的厚度,還應該在在此基礎上計算出凹模周圍與之相關的可利用的數據。在此之后只要根據確定的模具從而構成合適的模具結構組合,這樣,沖壓模具的設計就大大簡化了。最后應該根據已經設計好的圖紙,將凹模與凸模以及一些其它相關零件進行安裝組合即可。
2、沖壓模具的設計工藝
2.1沖裁工藝
沖裁工藝的基本運動便是卸料板應該先與板料接觸并且進行壓牢,在凸模下降到與板料接觸的時應該繼續下降使得其能夠進入凹模,在凹凸模以及板料產生相對運動的過程中會導致板料分離,這便使得凹凸模分開,然后開始卸載料板并且把廢料從凸模上推落,這便完成了沖裁運動。在此過程中,卸板料的運動是十分關鍵的,因此應該嚴格控制卸料板的運動,應該保證其先與凸模與板料進行接觸,還應該保證充足的壓料力,這便可保證良好的沖裁面質量,高尺寸進度以及較長的模具壽命。
2.2彎曲工藝
彎曲工藝的基本運動便是將卸料板與板料接觸并且壓死,在凸模下降到與板料接觸時,繼續下降使其進入凹模,從而使得凹凸模以及板料產生相對運動,導致板料產生變形折彎,然后使得凹凸模分開,利用彎曲凹模上面的頂桿或者是滑塊將彎曲邊退出,這便完成了彎曲運動。在彎曲工藝中,卸料板以及頂板的運動是十分關鍵的,應該控制卸料板的運動,保證其在凸模與板料接觸之前與板料接觸,同樣應該保證有足夠的壓料力,從而使得彎曲件的精度高、平整度良好,在此基礎上還應該保證足夠的頂桿力,使得其能夠有足夠的推力將彎曲件推出,防止彎曲件的彎曲變形,使得生產率降低。
二、汽車沖壓模具的設計與制造
汽車是人們出行的重要交通工具之一,汽車的質量自然是保證人們出行安全的重要因素之一。一般的汽車沖壓模具使用的壽命不少于60萬到80萬次。汽車沖壓模具在其生產、設計過程中既要滿足汽車車身的零件的工藝要求,還要滿足沖壓模具所能適應的生產條件和制造技術,就是說制造時采用的設備、人員的操作方式、制造后的運輸及銷售、模具的安裝、廢料的處理等等都應當在設計和制造汽車沖壓模具時的考慮之中。汽車沖壓模具的設計和制造要考慮的基本因素有以下幾種:
1、價格
設計和制造汽車沖壓模具首先要考慮的就是價格。價格的高低很大程度的影響著產品的銷量。以某汽車廠的覆蓋件沖壓的模具生產為例,同樣一套A級模具,日本價格約為15萬USD,臺灣地區次之約10萬USD,內地生產價格最低僅為7萬USD左右。
2、質量
同樣的,影響銷量的還有汽車沖壓模具的質量,更重要的是,汽車的安全則大部分是由汽車沖壓模具所決定。以上述汽車廠為例,質量與價格成正比,日本的汽車沖壓模具質量普遍要好于臺灣地區和中國內地,因此,大部分國家的汽車廠都比較喜歡使用日本生產的模具,或者采購時以日本生產模具的參數來作為選擇依據。
3、工藝性
工藝性雖然不是設計和制造汽車沖壓模具的最重要的因素,但是也是不可忽略的。相比較而言,日本制造較臺灣、歐美、中國大陸等地區在設計模具時更多的考慮了其工藝的合理性。
4、材料
近些年,我國在材料選擇方面已經明顯優于國外,多是選用合金鋼或者合金鑄鐵等,局部用材選用Cr12Mov、9CrSi等材料。而在2002年中國加入世貿組織后,又從其他發達國家引進了更多的優質模具鋼材。
5、精度
模具生產的重要參數之一就是精度,這關系到轉配完畢后整車零部件之間的契合度的高低,間隙一致性的好壞。
三、汽車沖壓模具的維修
汽車沖壓模具是比較復雜又比較精密的生產工藝設備,它的生產周期長,制造成本高,并且工作環境惡劣。在使用中,汽車沖壓模具經常會遭受突然的撞擊或者摩擦、熱變等較多的不同力量的沖擊。因此在經過一段時間的使用或者工作后,汽車沖壓模具工作部位,契合部位或者滑動位置都會發生不同程度的磨損或者損壞,致使模具性能下降,影響整車的性能和質量,輕則整車停工,重則還會引發安全事故。為了能在使用過程中正常工作,保持良好的工作性能,首先要做好汽車沖壓模具的維護,定期的對模具進行檢查,發現問題第一時間維修,不要小毛病不重視,大毛病才維護,要重視維護、維修,嚴防“以小積大”。這樣不僅能提高其使用精度,延長使用時間,并且能夠保證產品質量、降低維修成本,確保安全。汽車沖壓模具的日常維修內容很多,主要包括以下幾方面:
1、模具的技術資料保管;
2、模具的技術狀態鑒定;
3、模具的保管與保養方法;
4、模具易損零件預留備品。
結束語
綜上所述,汽車沖壓模具在汽車制造業有著舉足輕重的位置,模具的設計、生產直至最后的維修都是息息相關、不可分割的。雖然我國已經躋身于世界汽車沖壓模具生產、制造的先進行業隊伍中,但是還有著不可輕視的問題,在工藝性方面,國內的設計大多注重模具本身,隨意性較強,對其工藝合理性考慮較少;在人性化方面也有欠缺,標準化程度低,致使維修難度大,影響銷量;除此之外,模具毛坯鑄造和熱處理質量差,影響實際性能。這些就是我們在未來需要繼續努力鉆研的方向。
參考文獻
[1]徐政坤:《沖壓模具設計與制造》,化學工業出版社,2009.
關鍵詞:汽車車身;沖壓工藝;模具關鍵技術;應用分析
我國的汽車行業的發展時間較短,從目前的規模來看,盡管我國的汽車行業現在在全世界上無論是銷量還是利潤都占有一席之地,但是我們必須承認我國依然存在著汽車行業的技術突破方面的許多問題。并且我國的汽車模具制造工業的發展時間也不過數十年,距離西方國家的技術成熟度還相差很遠,這也是我國當前汽車行業的發展中所面臨的一定的瓶頸。盡管如此,我國的汽車行業在近些年來的發展確實取得了突破性的進展,一些汽車企業也開始走出國門,創造屬于自己的企業文化,取得了可喜的成就。
汽車車身的沖壓形成技術作為汽車覆蓋件成型中最為重要的一個步驟,無論是在國際上還是在國內都是被廣泛認可的??梢赃@么說,國家間汽車制造水平的競爭,就是沖壓成型技術之間的競爭,也不為過。就目前而言,我國絕大多數的汽車的表面覆蓋件都是沖壓件,沖壓件的品質與結構要求都直接影響著成本的控制與后期產品品質的整體水平,從而在品牌競爭上影響著一個國家行業的整體發展。為了提高我國的沖壓成型技術的整體發展速度,就必須先來了解一下我國目前常用的幾種沖壓工藝以及模具關鍵技術有哪些。
一、模塊化模具設計
所謂模塊化模具的設計,就是指盡管汽車的零配件有成千上萬個,但是由于汽車的本征表現是固定的也是類似的,其實不同的汽車相同的配件之間往往只是存在一些細微的差距,這些差距在一定的范圍內通過模具的模塊化處理就可以很輕易的解決掉。換個角度理解,就像我國古代的活字印刷術一樣,只需要更換字塊即可。這方面模塊化模具設計理念不但在西方已經獲得了上百年的應用,并且在上個世紀就進入了中國的汽車工業市場。就目前國內的汽車工業市場的模具模塊化設計而言,已經取得了相當規模的成就。不但大大降低了人工的設計成本與制造成本,還解放了人的雙手與大腦,提高了從業人員的工作效果,確定了設計的方向與思路等等。模塊化的內容比較繁雜,一般將不同的車型按照大、中、小三個級別進行模塊化分配,一個級別的車型使用一個體系的模塊化設計,對于不同的汽車廠商自己可能還有一套相應的設計理論,不過基本的理念都是要提高設計效率與降低生產成本。
二、斜拉延筋工藝方案的發展
所謂斜拉延筋工藝方案主要是指在現有的沖壓成型的工藝技術的條件之下,一般來說,拉延模具主要是由三個部分組成的,而這三個部分又分別分成三個不同的派系。一般在模具生產的廠商有專門的技術員工進行管理和設計。拉延筋的基礎是以控制板為基礎,控制板料在沖壓過程中受到的流體沖擊力在一定可以接受的范圍之內,而且一般拉延筋的設置都會形成一定的缺陷,如果缺陷較小,往往是可以忽略不計的,但是隨著工業技術的要求越來越嚴格,缺陷也逐漸的降低甚至被消除。就當前斜拉延筋工藝方案中存在的問題,筆者也做了一定的理論研究,主要是通過沖壓中板材的被動性質來提高流動阻力的抗性,從而主動引導材料的作用力,對材料的流動起到更好的控制效果,從而防止角部的皺起與拉裂,降低各種缺陷的出現的幾率與風險,提高沖壓質量。
三、模塊化模具快速制造成套技術
模塊化模具的快速制造成套技術的發展其實也是機械自動化發展的一個縮影。通過模塊化模具的快速制造的成套技術理念與核心,我們可以將軟件與硬件有機結合起來,通過數據編程的方法提高模塊化模具的快速制造水平,不但可以降低生產中各種誤差帶來的質量風險,還可以顯著提高生產速度與生產質量,降低生產成本。這個過程一般由專業的模具制造師通過輸入CAD圖紙來完成。對于一些曲面的組件的成型裝置的具體技術要求,一般平鋼板都是通過后鋼板直接切割而成的,而曲面組建往往要通過一些復雜的加工工序來完成,目前國內主要是采取的熱彎的工藝與手工冷彎相結合的工藝,盡管表面質量還可以接受,但是與發達國家的汽車制造水平還是具有一定的差距。