Формоването е основното технологично оборудване в автомобилната индустрия. Повече от 90% от частите и компонентите в автомобилното производство трябва да бъдат оформени чрез матрици. Според Луо Байхуей, експерт по матрици, за производството на обикновен автомобил са необходими около 1500 матрици, от които се използват над 1000 щамповащи матрици. При разработването на нови модели 90% от работното натоварване се извършва около промяната на профила на каросерията. Приблизително 60% от разходите за разработка на нови модели се използват за разработване на процеси и оборудване за каросерия и щамповане. Около 40% от разходите за производство на превозни средства са разходите за щамповане на части и монтаж на каросерията.
В развитието на автомобилната индустрия за формоване в страната и чужбина, технологията на формоването показва следните тенденции на развитие.
1. Симулацията на процеса на щамповане (CAE) е по-забележима
През последните години, с бързото развитие на компютърния софтуер и хардуер, технологията за симулация (CAE) на процеса на щамповане играе все по-важна роля. В развити страни като Съединените щати, Япония и Германия, CAE технологията се е превърнала в необходима част от процеса на проектиране и производство на матрици. Тя се използва широко за прогнозиране на дефекти при формоване, оптимизиране на процеса на щамповане и структурата на матрицата, подобряване на надеждността на дизайна на матрицата и намаляване на времето за изпитване на матрицата. Много местни компании за автомобилни матрици също са постигнали значителен напредък в прилагането на CAE и са постигнали добри резултати. Прилагането на CAE технологията може значително да спести разходите за пробни матрици и да съкрати цикъла на разработване на щамповащи матрици, което се е превърнало във важно средство за гарантиране на качеството на матрицата. CAE технологията постепенно трансформира проектирането на матрици от емпирично в научно проектиране.
2. Позицията на 3D дизайна на матриците е консолидирана
Триизмерният дизайн на матрицата е важна част от технологията за цифрови матрици и основа за интеграция на проектирането, производството и инспекцията на матриците. Компании като Toyota и General Motors от САЩ са реализирали триизмерния дизайн на матриците и са постигнали добри резултати в приложението. Някои методи, използвани в чужбина при 3D проектирането на матрици, са достойни за нашето споменаване. Освен че е благоприятен за реализирането на интегрирано производство, триизмерният дизайн на матрицата има и друго предимство, а именно удобството за инспекция на интерференцията и възможността за анализ на движението и интерференцията, което решава проблеми при двуизмерния дизайн.
Трето, технологията за цифрови форми се е превърнала в основна насока
През последните години бързото развитие на технологията за цифрови форми е ефективен начин за решаване на много проблеми, срещани при разработването на автомобилни форми. Така наречената технология за цифрови форми е прилагането на компютърна технология или компютърно подпомагана технология (CAX) в процеса на проектиране и производство на форми. Обобщавайки успешния опит на местни и чуждестранни компании за автомобилни форми в прилагането на компютърно подпомагана технология, технологията за цифрови автомобили форми включва главно следните аспекти: 1. Проектиране за технологичност (DFM), т.е. технологичността се взема предвид и анализира по време на проектирането, за да се гарантира успехът на процеса. 2. Спомагателна технология за проектиране на профил на форми, разработване на интелигентна технология за проектиране на профили. 3. CAE подпомага анализа и процеса на щамповане, прогнозира и решава възможни дефекти и проблеми с формоването. 4. Замяна на традиционния двуизмерен дизайн с триизмерен дизайн на структурата на формата. 5. Процесът на производство на форми използва CAPP, CAM и CAT технологии. 6. Под ръководството на цифровите технологии се справят и решават проблемите, възникващи в процеса на изпитване на форми и производство на щамповане.
Четвърто, бързото развитие на автоматизацията на обработката на матрици
Усъвършенстваните технологии и оборудване за обработка са важна основа за подобряване на производителността и осигуряване на качеството на продукта. Не е необичайно за напредналите компании за автомобилни форми да разполагат с CNC машини с двойни работни маси, автоматични устройства за смяна на инструменти (ATC), фотоелектрични системи за управление за автоматична обработка и онлайн системи за измерване на детайлите. Обработката с числово управление се е развила от проста обработка на профили до цялостна обработка на профилни и структурни повърхности, от средно- и нискоскоростна обработка до високоскоростна обработка, а развитието на технологиите за автоматизация на обработката е много бързо.
5. Технологията за щамповане на стоманени плочи с висока якост е бъдещата посока на развитие
Високоякостната стомана има отлични характеристики по отношение на коефициент на провлачване, характеристики на втвърдяване при деформация, способност за разпределение на деформацията и абсорбиране на енергията при сблъсък, а употребата ѝ в автомобилите продължава да се увеличава. В момента високоякостните стомани, използвани в автомобилните щампи, включват главно стомана за втвърдяване на боя (BH стомана), двуфазна стомана (DP стомана) и стомана с индуцирана от фазова трансформация пластичност (TRIP стомана). Международният проект за ултра леки каросерии (ULSAB) прогнозира, че 97% от усъвършенстваните концептуални превозни средства (ULSAB—AVC), пуснати на пазара през 2010 г., ще бъдат високоякостна стомана. Делът на усъвършенстваната високоякостна стомана в материала на превозното средство ще надхвърли 60%, а двуфазната стомана ще представлява 74% от автомобилните стоманени плочи. Серията мека стомана, използвана главно в IF стоманата, ще бъде серия от високоякостни стоманени плочи, а високоякостната нисколегирана стомана ще бъде двуфазна стомана и ултрависокоякостна стоманена плоча. В момента приложението на високоякостни стоманени плочи за битови автомобилни части е ограничено най-вече до конструктивни части и греди, а якостта на опън на използваните материали е предимно под 500 MPa. Следователно, бързото овладяване на технологията за щамповане на високоякостни стоманени плочи е важен проблем, който трябва да бъде спешно решен в автомобилната индустрия за леене на форми в моята страна.
6. Нови продукти за плесени ще бъдат пуснати на пазара своевременно
С развитието на високата ефективност и автоматизацията на производството на автомобилни щанцови части, приложението на прогресивните щанци в производството на автомобилни щанцови части ще бъде по-широко. Щанцовите части със сложна форма, особено някои малки и средни по размер сложни щанцови части, които изискват множество комплекти щанцови матрици съгласно традиционния процес, все по-често се оформят с прогресивни щанци. Прогресивните щанци са вид високотехнологичен продукт за шприцване, който е технически сложен, изисква висока прецизност на производството и има дълъг производствен цикъл. Многостанционните прогресивни щанци ще бъдат един от най-важните продукти за шприцване в моята страна.
Седем, материалите за форми и технологията за обработка на повърхности ще бъдат използвани повторно
Качеството и производителността на материалите за форми са важни фактори, които влияят върху качеството, живота и цената на формите. През последните години, в допълнение към непрекъснатото въвеждане на разнообразие от високоякостни и износоустойчиви стомани за студено обработване, закалени с пламък стомани за студено обработване и стомани за студено обработване, получени чрез прахова металургия, в чужбина е целесъобразно да се използват чугунени материали за големи и средни щанцови форми. Поради загрижеността за тенденцията на развитие, нодуларният чугун има добра якост и износоустойчивост, добри заваръчни характеристики, обработваемост и повърхностно закаляване, а цената му е по-ниска от тази на легирания чугун, така че се използва по-често в щанцови форми за автомобили.
8. Научното управление и информатизацията са посоката на развитие на предприятията за плесени
Време на публикуване: 11 май 2021 г.