1、 本本 科科 毕毕 业业 设设 计计 第 1 页 共 14 页 1 引言引言 1.1 汽车覆盖件模具的发展汽车覆盖件模具的发展 随着我国改革开放的不断深入,人民生活水平的提高,和我国加入 WTO,我国的 汽车的销售和生产得到了很大的提高。国内汽车制造业近年来得到迅速的发展,汽车产 量已名列前十名,模具工业是汽车产品开发和大批量生产的重要部分,一辆客车或轿车 的约有百分之八十的零部件是用模具加工制造的,而覆盖件的模具又以其大型、复杂、 精密等特点而成为模具举足轻重的部分。目前,我国汽车模具工业还不能适应整车开发 和换型要求,其中一个原因是汽车模具设计与制造水平较低,制造装备落后,为使汽车 模具工
2、业尽快满足汽车生产发展的需要,使我国汽车工业以实力跻身于国际竞争大潮 中,并取得巩固和发展。除了靠国家有关汽车模具产业和汽车产业的方针政策外,也需 要汽车模具产业成员的共同努力,在汽车模具生产技术方面赶上世界先进水平。在未来 的汽车覆盖件模具的发展趋有以下几点: (1)模具三维设计地位得以巩固 模具的三维设计是数字化模具技术的重要内容,实现模具设计、制造和检验一体 化的基础。日本丰田、美国通用等公司已实现了模具的三维设计,并取得了良好的应 用效果。国外在模具三维设计中采取的一些做法值得我借鉴。模具三维设计除了有利 于实现集成化制造外,另一个优点就是便于干涉检查,可进行运动干涉分析,解决了 二维
3、设计中的一个难题。 (2)模具冲压成形过程的模拟(CAE)作用更加凸显 近年来,随着计算机软件和硬件的快速发展,冲压成形过程的模拟技术(CA E)发 挥着越来越重要的作用。美国、日本、德国等发达国家,CAE 技术已成为模具设计制 造过程的必要环节,广泛用于预测成形缺陷,优化冲压工艺与模具结构,提高了模具 设计的可靠性,减少了试模时间。国内许多汽车模具企业在 CAE 应用中也取得了显著 进步,获得了良好的效果。CAE 技术的应用可大大节省试模的成本,缩短冲压模具的 开发周期,已成为保证模具质量的重要手段。CAE 技术正逐步使模具设计由经验设计 转变为科学设计。 (3)数字化模具技术已成主流方向
4、本本 科科 毕毕 业业 设设 计计 第 2 页 共 14 页 近年来得到迅速发展的数字化模具技术,解决汽车模具开发中所面临的许多问题 的有效途径。所谓数字化模具技术,就是计算机技术或计算机辅助技术(CAX)模具设 计制造过程中的应用。 (4)模具加工自动化迅猛发展 先进的加工技术与装备是提高生产率和保证产品质量的重要基础。先进的汽车模 具企业中配有双工作台的数控机床、自动换刀装置(ATC)自动加工的光电控制系统、 工件在线测量系统等已不鲜见。数控加工已由单纯的型面加工发展到型面和结构面的 全面加工,由中低速加工发展到高速加工,加工自动化技术发展十分迅速。 (5)高强度钢板冲压技术是未来发展方向
5、 高强度钢由于在屈强比、应变硬化特性、应变分布能力和碰撞吸能等方面具有优 良的特性,汽车上的使用量不断增加。目前,汽车冲压件上使用的高强度钢主要有烤 漆硬化钢(BH 钢)双相钢(DP 钢)相变诱导塑性钢(PIP 钢)等。国际超轻车身项目 (ULSA B) 预计 2010 年推出的先进概念车型 (ULSA BAVC) 中 97%材料为高强度钢, 先进高强度钢板在整车用材的比重将超过 60%而其中双相钢的比例将占车用钢板的 74%。现在大量采用的以 IF 钢为主的软钢系列将被高强度钢板系列替代,高强度低合 金钢将被双相钢和超高强度钢板替代。目前,国内汽车零件高强度钢板的应用还多限 于结构件与梁类件
6、,所用材料的抗拉强度多在500MPa以下。因此,迅速掌握高强度钢 板冲压技术,国汽车模具行业亟待解决的一个重要问题。 (6)新型模具产品适时推出 随着汽车冲压生产高效化和自动化的发展,级进模在汽车冲压件的生产中应用将 更加广泛。形状复杂的冲压件,特别是一些按传统工艺需要多副冲模分序冲制的中小 型复杂冲压件,越来越多地采用级进模成形。级进模是一种高新技术模具产品,技术 难度大,制造精度要求高,生产周期长。多工位级进模将是国重点发展的模具产品之 一。 (7)模具的精细化制造是必然趋势 所谓的模具精细化制造,对模具的开发过程和制造结果而言的具体地表现为冲压 工艺和模具结构设计的合理化、模具加工的高精度、模具产品的高可靠性和技术管理 的严密性。模具精细化制造其实并不是一项单一的技术、二是设计、加工和管理技术 的综合反映。模具精细化制造的实现除了靠技术上精益求精,还要靠严密的管理来保 本本 科科 毕毕 业业 设设 计计 第 3 页 共 14 页 障。 1.2 模具模具 CAD/CAE/CAM 技术的发展趋势技术的发展趋势 21 世纪市场要求高质量、低成本的产品,并且要求对各种不同的市场