汽車沖壓模具的九大變化趨勢

一、沖壓成形過程的模擬（CAE）作用越來越凸顯

近些年來，隨著計算機軟硬件的迅速發(fā)展，沖壓成形過程的CAE模擬發(fā)揮著愈來愈重要的作用。在日本、美國、德國、英國等發(fā)達國家，CAE模擬已成為模具設(shè)計與制造過程之必要環(huán)節(jié)，廣泛應(yīng)用于優(yōu)化沖壓成形工藝與模具結(jié)構(gòu)、預(yù)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間。

國內(nèi)許多的汽車模具公司在應(yīng)用CAE中也取得了較大的進步，CAE起到了很明顯的作用。應(yīng)用CAE技術(shù)可大大地節(jié)省試模成本，明顯縮短沖壓模具的開發(fā)時間和周期，CAE技術(shù)已成為保證模具質(zhì)量的一個非常重要的手段。目前，CAE技術(shù)正逐步使模具設(shè)計由傳統(tǒng)的經(jīng)驗設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代的科學(xué)設(shè)計。

二、模具的三維設(shè)計地位得到穩(wěn)固

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

三、數(shù)字化模具技術(shù)已成當前的主流方向

這些年來，數(shù)字化模具技術(shù)得到了快速發(fā)展，它是解決汽車模具開發(fā)中所面臨的很多棘手問題的有效途徑。而所謂數(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）在企業(yè)模具設(shè)計與制造過程中的有效應(yīng)用?？偨Y(jié)國內(nèi)外的汽車模具企業(yè)運用計算機輔助技術(shù)的成功有效經(jīng)驗，數(shù)字化汽車模具技術(shù)，它主要包括以下幾個方面：

（1）可制造性設(shè)計（即Design For Manufacturing，簡稱DFM），即在設(shè)計時，提前考慮和分析其可制造性，確保設(shè)計的成功。

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

（3）CAE仿真分析沖壓成形過程，可以預(yù)測和解決可能出現(xiàn)的各種成形缺陷和成形問題。

（4）用先進的三維模具結(jié)構(gòu)設(shè)計代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二維模具設(shè)計。

（5）模具的制造過程可選用CAM、CAT和CAPP技術(shù)。

（6）在數(shù)字化技術(shù)的指導(dǎo)下，可精準解決試模過程和沖壓生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種問題。

四、模具加工自動化得到迅速發(fā)展

先進的加工技術(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、加工中心、自動換刀裝置（ATC）、自動對刀的光電控制系統(tǒng)、工件在線測量系統(tǒng)等等，已不罕見。數(shù)控加工，已由單純的模具型面的加工發(fā)展到型面和構(gòu)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)是未來的發(fā)展方向

高強度鋼由于在屈強比、應(yīng)變分布性能、應(yīng)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，在汽車上的應(yīng)用量不斷地增加?，F(xiàn)在，在汽車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(dǎo)塑性鋼（TRIP鋼）等。

世界超輕車身項目（ULSAB），推出的先進概念車型（ULSAB-AVC）中就有97%的材料為高強度鋼，先進高強度鋼板在汽車整車用材的比例將會超過60%，而其中，雙相鋼的份額將占汽車車用鋼板的74%。到如今，很多整車選用的、以IF鋼為主的軟鋼系列，將會被高強度鋼板系列代替，而高強度低合金鋼將會被雙相鋼和超高強度鋼板代替。目前，國內(nèi)的汽車零部件高強度鋼板的應(yīng)用，還多限定于結(jié)構(gòu)件與梁類件，其所用材料的抗拉強度大多在500MPa以下，所以，國內(nèi)快速掌握高強度鋼板沖壓技術(shù)，亦是我國汽車模具行業(yè)亟待解決的一個非常重要的問題。

六、新式模具產(chǎn)品級進模的推出

隨著汽車沖壓生產(chǎn)的高效化和自動化的快速發(fā)展，級進模在汽車沖壓件成形生產(chǎn)中的應(yīng)用也將越來越廣泛。一些形狀復(fù)雜的沖壓件，特別是那些按傳統(tǒng)成形技術(shù)需要多副沖模進行分序沖壓的中小型復(fù)雜沖壓件，將會不斷選用級進模成形。級進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。因此，多工位級進模將來一定是中國重點發(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)越來越受到重視

模具材料的質(zhì)量和性能，是影響后續(xù)模具質(zhì)量、壽命和成本的重要因素。這些年來，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值得國內(nèi)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，在汽車沖壓模具中的應(yīng)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

汽車模具技術(shù)另一個重要的發(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)效率就會越大幅地提高，而無效的組織、環(huán)節(jié)和人員將會不斷簡化。隨著現(xiàn)代管理技術(shù)的應(yīng)用與提高，很多先進的信息化的管理工具，譬如：客戶關(guān)系管理（CRM）、企業(yè)資源規(guī)劃管理系統(tǒng)（ERP）、項目管理（PM）、供應(yīng)鏈管理（SCM）等，在模具企業(yè)將得到更廣泛的應(yīng)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，就是針對模具的開發(fā)過程和制造結(jié)果而言的，詳細地表現(xiàn)為：沖壓成形工藝和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理化、模具加工制造的高精度、模具設(shè)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，本來就不是一項單一的技術(shù)，而是一種包括設(shè)計、加工制造和管理技術(shù)的綜合反映。