汽车冲压模具的九大变化趋势

汽车冲压模具的九大变化趋势

一、冲压成形过程的模拟（CAE）作用越来越凸显

近些年来，随着计算机软硬件的迅速发展，冲压成形过程的CAE模拟发挥着愈来愈重要的作用。在日本、美国、德国、英国等发达国家，CAE模拟已成为模具设计与制造过程之必要环节，广泛应用于优化冲压成形工艺与模具结构、预测制品成形缺陷，从而大大提高了冲压模具的可靠性，也大大减少了试模时间。

国内许多的汽车模具公司在应用CAE中也取得了较大的进步，CAE起到了很明显的作用。应用CAE技术可大大地节省试模成本，明显缩短冲压模具的开发时间和周期，CAE技术已成为保证模具质量的一个非常重要的手段。目前，CAE技术正逐步使模具设计由传统的经验设计转变为现代的科学设计。

二、模具的三维设计地位得到稳固

模具的3D设计是数字化智能化模具技术的重要内容，也是完成模具设计、加工制造和检验检测一体化的基础。美国通用、日本丰田、韩国现代等公司已完成了模具的3D设计，并取得了非常显著的应用效果。国外企业在模具三维设计中所采取的一些先进做法应该值得咱们好好学习。模具的3D设计，它除了有利于完成模具的集成化制造外，另一个好处就是便于装配干涉检查，还可以进行运动学干涉分析，从而较容易地解决了2D设计中的一个干涉等难题。

三、数字化模具技术已成当前的主流方向

这些年来，数字化模具技术得到了快速发展，它是解决汽车模具开发中所面临的很多棘手问题的有效途径。而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）在企业模具设计与制造过程中的有效应用。总结国内外的汽车模具企业运用计算机辅助技术的成功有效经验，数字化汽车模具技术，它主要包括以下几个方面：

（1）可制造性设计（即Design For Manufacturing，简称DFM），即在设计时，提前考虑和分析其可制造性，确保设计的成功。

（2）模具型腔表面设计的辅助技术，发展为智能化的型面设计技术。

（3）CAE仿真分析冲压成形过程，可以预测和解决可能出现的各种成形缺陷和成形问题。

（4）用先进的三维模具结构设计代替传统的二维模具设计。

（5）模具的制造过程可选用CAM、CAT和CAPP技术。

（6）在数字化技术的指导下，可精准解决试模过程和冲压生产过程中出现的各种问题。

四、模具加工自动化得到迅速发展

先进的加工技术与加工装备是提高生产效率和保障产品质量的一个重要基础。在先进的汽车模具企业中，配有双工作台的数控机床、加工中心、自动换刀装置（ATC）、自动对刀的光电控制系统、工件在线测量系统等等，已不罕见。数控加工，已由单纯的模具型面的加工发展到型面和构造面等的全部加工，并由中低速加工制造发展到高速加工制造，加工自动化水平发展得十分迅速。

五、高强度钢板的冲压技术是未来的发展方向

高强度钢由于在屈强比、应变分布性能、应变硬化特性和耐冲击性能等方面具有十分优异的特性，因此，在汽车上的应用量不断地增加。现在，在汽车冲压件上常用的高强度钢主要有：双相钢（DP钢）、烤漆硬化钢（BH钢）、相变诱导塑性钢（TRIP钢）等。

世界超轻车身项目（ULSAB），推出的先进概念车型（ULSAB-AVC）中就有97%的材料为高强度钢，先进高强度钢板在汽车整车用材的比例将会超过60%，而其中，双相钢的份额将占汽车车用钢板的74%。到如今，很多整车选用的、以IF钢为主的软钢系列，将会被高强度钢板系列代替，而高强度低合金钢将会被双相钢和超高强度钢板代替。目前，国内的汽车零部件高强度钢板的应用，还多限定于结构件与梁类件，其所用材料的抗拉强度大多在500MPa以下，所以，国内快速掌握高强度钢板冲压技术，亦是我国汽车模具行业亟待解决的一个非常重要的问题。

六、新式模具产品级进模的推出

随着汽车冲压生产的高效化和自动化的快速发展，级进模在汽车冲压件成形生产中的应用也将越来越广泛。一些形状复杂的冲压件，特别是那些按传统成形技术需要多副冲模进行分序冲压的中小型复杂冲压件，将会不断选用级进模成形。级进模是一种含有高新技术的模具产品，但其技术难度大，制造精度也要求高，生产周期要长。因此，多工位级进模将来一定是中国重点发展的高技术模具产品之一。

七、模具材料与模具表面处理技术越来越受到重视

模具材料的质量和性能，是影响后续模具质量、寿命和成本的重要因素。这些年来，国外除了不断有多种高耐磨性的冷作模具钢、火焰淬火的冷作模具钢、以及粉末冶金冷作模具钢的推出外，在一些大中型冲压模具上选用铸铁材料也是一个值得国内工程师重视的发展趋势。球墨铸铁具有良好的耐磨性和强耐性，其可加工性、焊接性能、表面淬火性能也都较好，并且，其成本要比合金铸铁低，因此，在汽车冲压模具中的应用还是较多的。

八、管理的科学化与信息化亦是模具企业的发展方向

汽车模具技术另一个重要的发展方向就是管理的科学化与信息化。管理的科学化使模具企业不断地向精益生产（Lean Production）和敏捷制造（Just-in-Time Manufacturing）的方向发展。企业管理越精准，其生产效率就会越大幅地提高，而无效的组织、环节和人员将会不断简化。随着现代管理技术的应用与提高，很多先进的信息化的管理工具，譬如：客户关系管理（CRM）、企业资源规划管理系统（ERP）、项目管理（PM）、供应链管理（SCM）等，在模具企业将得到更广泛的应用。

九、模具的精细化加工制造是一种必然趋势

所谓的模具的精细化加工制造，就是针对模具的开发过程和制造结果而言的，详细地表现为：冲压成形工艺和模具结构设计的合理化、模具加工制造的高精度、模具设计产品的高可靠性和企业技术管理的紧密性等。模具的精细化加工制造，本来就不是一项单一的技术，而是一种包括设计、加工制造和管理技术的综合反映。