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模擬已成為模具設計與制造過程之必要環(huán)節(jié)，廣泛應用于優(yōu)化沖壓成形工藝與模具結構、預測制品成形缺陷，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。

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

二、模具的三維設計地位得到穩(wěn)固

模具的3D設計是數(shù)字化智能化模具技術的重要內容，也是完成模具設計、加工制造和檢驗檢測一體化的基礎。美國通用、日本豐田、韓國現(xiàn)代等公司已完成了模具的3D設計，并取得了非常顯著的應用效果。國外企業(yè)在模具三維設計中所采取的一些先進做法應該值得咱們好好學習。模具的3D設計，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，還可以進行運動學干涉分析，從而較容易地解決了2D設計中的一個干涉等難題。

三、數(shù)字化模具技術已成當前的主流方向

這些年來，數(shù)字化模具技術得到了快速發(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，就是計算機技術、或計算機輔助技術（CAX）在企業(yè)模具設計與制造過程中的有效應用?？偨Y國內外的汽車模具企業(yè)運用計算機輔助技術的成功有效經(jīng)驗，數(shù)字化汽車模具技術，它主要包括以下幾個方面：

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

（2）模具型腔表面設計的輔助技術，發(fā)展為智能化的型面設計技術。

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

（4）用先進的三維模具結構設計代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二維模具設計。

（5）模具的制造過程可選用CAM、CAT和CAPP技術。

（6）在數(shù)字化技術的指導下，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

先進的加工技術與加工裝備是提高生產(chǎn)效率和保障產(chǎn)品質量的一個重要基礎。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是未來的發(fā)展方向

高強度鋼由于在屈強比、應變分布性能、應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，國內的汽車零部件高強度鋼板的應用，還多限定于結構件與梁類件，其所用材料的抗拉強度大多在500MPa以下，所以，國內快速掌握高強度鋼板沖壓技術，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)中的應用也將越來越廣泛。一些形狀復雜的沖壓件，特別是那些按傳統(tǒng)成形技術需要多副沖模進行分序沖壓的中小型復雜沖壓件，將會不斷選用級進模成形。級進模是一種含有高新技術的模具產(chǎn)品，但其技術難度大，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)展的高技術模具產(chǎn)品之一。

七、模具材料與模具表面處理技術越來越受到重視

模具材料的質量和性能，是影響后續(xù)模具質量、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用還是較多的。

八、管理的科學化與信息化亦是模具企業(yè)的發(fā)展方向

汽車模具技術另一個重要的發(fā)展方向就是管理的科學化與信息化。管理的科學化使模具企業(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)代管理技術的應用與提高，很多先進的信息化的管理工具，譬如：客戶關系管理（CRM）、企業(yè)資源規(guī)劃管理系統(tǒng)（ERP）、項目管理（PM）、供應鏈管理（SCM）等，在模具企業(yè)將得到更廣泛的應用。

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)過程和制造結果而言的，詳細地表現(xiàn)為：沖壓成形工藝和模具結構設計的合理化、模具加工制造的高精度、模具設計產(chǎn)品的高可靠性和企業(yè)技術管理的緊密性等。模具的精細化加工制造，本來就不是一項單一的技術，而是一種包括設計、加工制造和管理技術的綜合反映。