El motlle és l'equip de procés bàsic de la indústria de l'automòbil. Més del 90% de les peces i components en la producció d'automòbils s'han de formar mitjançant motlles. Segons Luo Baihui, un expert en motlles, es necessiten uns 1.500 motlles per fabricar un cotxe normal, dels quals s'utilitzen més de 1.000 motlles d'estampació. En el desenvolupament de nous models, el 90% de la càrrega de treball es duu a terme al voltant del canvi del perfil de la carrosseria. Aproximadament el 60% del cost de desenvolupament de nous models s'utilitza per al desenvolupament de processos i equips de carrosseria i estampació. Al voltant del 40% del cost de fabricació del vehicle és el cost de les peces d'estampació de la carrosseria i el muntatge.
En el desenvolupament de la indústria del motlle per a l'automòbil, tant a nivell nacional com internacional, la tecnologia del motlle ha mostrat les següents tendències de desenvolupament.
1. La simulació del procés d'estampació (CAE) és més destacada
En els darrers anys, amb el ràpid desenvolupament del programari i el maquinari informàtic, la tecnologia de simulació (CAE) del procés de conformació d'estampació està jugant un paper cada cop més important. En països desenvolupats com els Estats Units, el Japó i Alemanya, la tecnologia CAE s'ha convertit en una part necessària del procés de disseny i fabricació de motlles. S'utilitza àmpliament per predir defectes de conformació, optimitzar el procés d'estampació i l'estructura del motlle, millorar la fiabilitat del disseny del motlle i reduir el temps de prova del motlle. Moltes empreses nacionals de motlles d'automòbils també han fet progressos significatius en l'aplicació de CAE i han aconseguit bons resultats. L'aplicació de la tecnologia CAE pot estalviar considerablement el cost dels motlles de prova i escurçar el cicle de desenvolupament dels motlles d'estampació, cosa que s'ha convertit en un mitjà important per garantir la qualitat del motlle. La tecnologia CAE està transformant gradualment el disseny de motlles del disseny empíric al disseny científic.
2. La posició del disseny de motlles 3D està consolidada
El disseny tridimensional del motlle és una part important de la tecnologia de motlles digitals i la base per a la integració del disseny, la fabricació i la inspecció de motlles. Empreses com Toyota i General Motors dels Estats Units han realitzat el disseny tridimensional de motlles i han aconseguit bons resultats d'aplicació. Alguns mètodes adoptats en el disseny de motlles 3D a l'estranger són dignes de la nostra referència. A més de ser propici per a la realització de la fabricació integrada, el disseny tridimensional del motlle té un altre avantatge: és convenient per a la inspecció d'interferències i pot realitzar anàlisis d'interferències de moviment, cosa que resol un problema en el disseny bidimensional.
En tercer lloc, la tecnologia de motlles digitals s'ha convertit en la direcció principal
En els darrers anys, el ràpid desenvolupament de la tecnologia de motlles digitals ha estat una manera eficaç de resoldre molts problemes que s'afronten en el desenvolupament de motlles per a automòbils. L'anomenada tecnologia de motlles digitals és l'aplicació de la tecnologia informàtica o tecnologia assistida per ordinador (CAX) en el procés de disseny i fabricació de motlles. Resumint l'experiència reeixida de les empreses de motlles per a automòbils nacionals i estrangeres en l'aplicació de la tecnologia assistida per ordinador, la tecnologia de motlles digitals per a automòbils inclou principalment els aspectes següents: ① Disseny per a la manufacturabilitat (DFM), és a dir, la manufacturabilitat es considera i analitza durant el disseny per garantir l'èxit del procés. ② Tecnologia auxiliar per al disseny de perfils de motlle, desenvolupar tecnologia intel·ligent de disseny de perfils. ③ CAE ajuda en l'anàlisi i el procés de conformació d'estampació, predient i resolent possibles defectes i problemes de conformació. ④ Substituir el disseny bidimensional tradicional per un disseny d'estructura de motlle tridimensional. ⑤ El procés de fabricació de motlles adopta la tecnologia CAPP, CAM i CAT. ⑥ Sota la guia de la tecnologia digital, tractar i resoldre els problemes que sorgeixen en el procés de prova de motlles i producció d'estampació.
En quart lloc, el ràpid desenvolupament de l'automatització del processament de motlles
La tecnologia i els equips de processament avançats són una base important per millorar la productivitat i garantir la qualitat del producte. No és estrany que les empreses de motlles d'automòbils avançats tinguin màquines-eina CNC amb taules de treball dobles, canviadors automàtics d'eines (ATC), sistemes de control fotoelèctric per al processament automàtic i sistemes de mesura de peces en línia. El processament de control numèric ha evolucionat des del processament simple de perfils fins al processament integral de perfils i superfícies estructurals, des del processament de velocitat mitjana i baixa fins al processament d'alta velocitat, i el desenvolupament de la tecnologia d'automatització del processament és molt ràpid.
5. La tecnologia d'estampació de plaques d'acer d'alta resistència és la direcció de desenvolupament futur
L'acer d'alta resistència té excel·lents característiques pel que fa a la relació de rendiment, les característiques d'enduriment per deformació, la capacitat de distribució de deformació i l'absorció d'energia de col·lisió, i la quantitat d'ús en automòbils continua augmentant. Actualment, els acers d'alta resistència utilitzats en estampats d'automòbils inclouen principalment l'acer d'enduriment de pintura (acer BH), l'acer de doble fase (acer DP) i l'acer de plasticitat induïda per transformació de fase (acer TRIP). El Projecte Internacional de Cossos Ultra Lleugers (ULSAB) preveu que el 97% del vehicle conceptual avançat (ULSAB-AVC) llançat el 2010 serà acer d'alta resistència. La proporció d'acer avançat d'alta resistència en el material del vehicle superarà el 60%, i la proporció d'acer de doble fase representarà el 74% de les plaques d'acer per a automòbils. La sèrie d'acer tou utilitzada principalment en acer IF serà la sèrie de plaques d'acer d'alta resistència, i l'acer de baix aliatge d'alta resistència serà l'acer de doble fase i la placa d'acer d'ultra alta resistència. Actualment, l'aplicació de plaques d'acer d'alta resistència per a peces d'automòbils domèstiques es limita principalment a peces estructurals i bigues, i la resistència a la tracció dels materials utilitzats és majoritàriament inferior a 500 MPa. Per tant, dominar ràpidament la tecnologia d'estampació de plaques d'acer d'alta resistència és un problema important que cal resoldre urgentment a la indústria de motlles d'automòbils del meu país.
6. Els nous productes de motlle es llançaran al seu degut moment
Amb el desenvolupament d'una alta eficiència i automatització de la producció d'estampació d'automòbils, l'aplicació de matrius progressives en la producció de peces d'estampació d'automòbils serà més extensa. Les peces d'estampació de formes complicades, especialment algunes peces d'estampació complicades petites i mitjanes que requereixen múltiples conjunts de matrius de perforació segons el procés tradicional, es formen cada cop més mitjançant matrius progressives. La matriu progressiva és un tipus de producte de motlle d'alta tecnologia, que és tècnicament difícil, requereix una alta precisió de fabricació i té un llarg cicle de producció. La matriu progressiva multiestació serà un dels productes de motlle més importants del meu país.
Set, es reutilitzaran els materials del motlle i la tecnologia de tractament de superfícies
La qualitat i el rendiment dels materials del motlle són factors importants que afecten la qualitat, la vida útil i el cost del motlle. En els darrers anys, a més de la introducció contínua d'una varietat d'acers per a treballs en fred d'alta tenacitat i alta resistència al desgast, acers per a treballs en fred trempats a la flama i acers per a treballs en fred de metal·lúrgia en pols, val la pena utilitzar materials de ferro colat per a matrius d'estampació grans i mitjanes a l'estranger. Preocupat per la tendència de desenvolupament. El ferro colat nodular té una bona tenacitat i resistència al desgast, el seu rendiment de soldadura, treballabilitat, rendiment d'enduriment superficial també són bons i el cost és inferior al del ferro colat d'aliatge, per la qual cosa s'utilitza més en matrius d'estampació d'automòbils.
8. La gestió científica i la informatització són la direcció de desenvolupament de les empreses de motlles
Data de publicació: 11 de maig de 2021