汽车冲压模具现状与发展趋势探析
摘要:现如今,我国汽车冲压模具的发展已经取得了一定的成绩,但仍存在一些不足之处,主要表现在冲裁精度、加工质量、加工效率等方面。该文对我国汽车冲压模具的发展现状进行分析,对未来汽车冲压模具的发展趋势进行探究,包括利用CAD/CAE/CAM技术构建仿真模型以缩短制造周期,应用模具标准化技术极大地提高生产效率的同时也便于模具生产和管理,采用智能设备为实现汽车冲压模具的生产智能化、数字化赋能,应用精密冲压
技术提高产品品质。
关键词:汽车冲压模具;智能设备;精密冲压技术
引言:随着生活水平的不断提高,人们对于汽车质量的要求也越来越高,这样的市场要求能够更好地刺激汽车冲压模具行业技术的发展与改良。汽车冲压模具行业技术的发展与改良是我国汽车工业化程度加深的一个重要标志,也代表相关企业竞争能力的提高。
1. 汽车冲压模具发展现状
汽车冲压模具与塑料模具是汽车制造的两大模具行业。近年来,我国汽车冲压模具技术不断成熟,已经和国外车企进行了技术交流与合作,并且我国汽车冲压模具出口量猛增,这对于我国在未来更好地实现汽车冲压模具的产品销售、结构设计和质量改进都是有利的。就我国汽车冲压模具目前的形势而言,经过多年的发展,我国汽车冲压模具行业虽然在过去的发展中取得了不错的成绩,但是与发达国家相比在一些方面仍有一定差距。只有保证模具的交期、精度、质量,才能更好地推动汽车冲压模具的发展。我国的汽车冲压模具与国际汽车冲压模具比较,在设计上发展状态较好,但还是存在一些不足之处,而出现这种现象的主要原因是对汽车冲压模具设计方面的人才培养投入较少。同时,我国的汽车冲压模具的质量虽然经过发展已经实现了较大的改善,进一步缩短了设计制造周期,但是与国际先进水平相比依然有一定的差距,因此,需要花费更多的时间与精力去解决质量问题。汽车冲压模具的加工精度低而无法达到技术要求,一部分复杂、精密、大型和寿命长的模具仍然需要依靠进口。由此可见,我国的汽车冲压模具行业需要加快发展步伐,不断开拓创新,努力提高模具精度水平。汽车车型的开发周期、模具设计及质量都受到冲压模具发展的影响,冲压模具制造业水平的提高得益于对 CAD/CAE/CAM 技术的应用。随着我国模具发展速度的加快和模具价格的降低,我国汽车冲压模具产业发展开始逐步进入高速化发
汽车平衡块展阶段,但普遍存在 CAD/CAE/CAM 技术普及率低的问题。当前,我国模具企业加大投资力度,以提升技术水平。一些模具生产企业早已普及二维 CAD,有的模具企业正在向深化三维 CAD 应用方向迈进,引入并使用 Euclid-IS、Pro/Engineer、UG、I-DEAS 等国际通用软件。其中,汽车覆盖件模具的制造技术取得很大进步。我国模具行业经过不断努力与发展,还在模具设计开发阶段投入模拟验证技术,并取得了较大的发展和进步。
2.汽车冲压模具设计最基本的原则是安全性。
冲压模具结构是影响模具寿命最主要的因素。整个模具框架结构的厚度需均匀合理,确保模具具有足够的强度,保证使用寿命。模具结构必须受力均衡,合理布置加强筋和防侧翻结构,避免应力集中而导致模具局部开裂。只有根据生产零件的不同,选择相对应的材料,才能延长冲压模具的使用寿命。45% 的模具失效是热处理引起的,根据不同的材质、不同的性能对模具进行合理的热处理才能延长使用寿命。同时,冲压模具在使用时要认真检查各部件是否安装到位,可使用润滑剂以减少磨损。
3. 汽车冲压模具发展趋势
3.1 利用 CAD/CAE/CAM 技术构建仿真模型,缩短制造周期
CAD/CAE/CAM 技术自诞生后得到迅速发展,21 世纪之后逐渐普及。随着 CAD/CAE/CAM 技术的进步与发展,其在模具产业中也得到了进一步的应用。该项技术极大地降低了生产成本,缩短了模具制造周期,提高了产品质量等,在多个方面都取得了不错的应用成效。5G 时代的到来为实现技术资源的重新整合,使 CAD/CAM/CAE 技术跨企业、跨地区、跨院所地在整个行业中推广成为可能,使虚拟制造成为可能。随着模具结构越来越复杂,汽车冲压模具行业在模具的设计与制造发展过程中必须借助 CAD/CAE/CAM 技术,对模具结构进行任务分析,构建实体模型进行仿真分析。
3.2利用模具标准化技术提高
生产效率,便于模具生产和管理发达国家模具标准化程度约为 80%,我国模具标准化程度正在不断提高。通过建立模具零件标准件库,将模具零件标准件模柄、螺栓、螺钉等标准件输入计算机中,建立标准件库。通过改变标准件参数值可以得到形状相同、规格不同的标准件,从而大大提高加工效率。模具标准化通过对模具结构的参数或局部进行修改,完成对零件的修改,从而提高模具设计效率。随着模具的标准化,批量生产的零部件都将是标准零件,会便于模具的生产和管理。未来模具标准件行业将以国家发展战略为指导,充
分利用现代信息技术开展模具的研发和制造。在国家发展战略引领下,汽车冲压模具业将成为模具产品结构调整、技术进步和高质量发展的重要推动力和增长点,同时在国际市场上也将具有更大作用与影响力,将加快从“跟随者”转变为“引领者”。我国的塑料、陶瓷、金属、复合材料等新材料及其制品产业在国际市场上均占有一席之地,具有广阔的市场前景。未来模具标准化工作需要更加重视材料研究与制造技术发展,开发研制新材料及其制品,同时加快传统模具工业产品的升级转型步伐,增强冲压模具制品在模具标准制造业中的优势地位;不断完善技术研发体系,促进关键零部件装备和专用装备、新材料与新能源等研发制造技术的创新升级,提高产品质量。
3.3 采用智能设备,为实现汽车冲压模具的生产智能化、数字化赋能
目前汽车冲压模具中已开始采用一些数字化的智能设备,如模具温度采集系统、模具电动平衡块、模具废料检测等先进技术。对模具活动机构是否归位、板料是否投放到位等进行实时监控,避免因此造成的生产失误。模具温度采集系统是对模具表面温度实施监控,以便对模具的间隙、压边圈压力进行调整。模具电动平衡块采用压电式压力传感器进行压力检测,压电式压力传感器利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号。模具电动平
衡块利用电机驱动内部机械结构,实现模具平衡块自动调节。模具电动平衡块与模具温度采集系统配合使用,可以通过监控分析模具关键部位的温度变化,由电动平衡块自动补偿调整压料间隙,从而提高产品合格率。
结束语
汽车冲压模具企业只有不断提高自身的技术水平和管理能力,才能在国际模具市场占有一席之地。随着冲压模具技术的发展,广大汽车冲压模具企业需要增强市场竞争意识,进一步在生产中推广新技术,解决存在的问题。
参考文献
[1] 杨庆波 ,董向坤 ,陈雪元 ,等 .汽车冲压模具智能化发展趋势 [J].模具制造 ,2022(2):21-23.
[2] 张扬明.汽车冲压模具设计制造与维修技术[J].安徽科技 ,2018(4):50-51.