Forma je základným procesným zariadením automobilového priemyslu. Viac ako 90 % dielov a komponentov pri výrobe automobilov sa musí formovať pomocou formy. Podľa Luo Baihui, experta na formy, je na výrobu bežného auta potrebných približne 1 500 foriem, z ktorých sa používa viac ako 1 000 lisovacích foriem. Pri vývoji nových modelov sa 90 % pracovnej záťaže vykonáva okolo zmeny profilu karosérie. Približne 60 % nákladov na vývoj nových modelov sa používa na vývoj procesov a zariadení na karosérie a lisovanie. Približne 40 % nákladov na výrobu vozidla tvoria náklady na lisovanie dielov a montáž karosérie.
Vo vývoji automobilového priemyslu foriem doma aj v zahraničí vykazovala technológia foriem nasledujúce vývojové trendy.
1. Simulácia procesu lisovania (CAE) je výraznejšia
V posledných rokoch, s rýchlym rozvojom počítačového softvéru a hardvéru, zohráva simulačná technológia (CAE) procesu lisovania čoraz dôležitejšiu úlohu. V rozvinutých krajinách, ako sú Spojené štáty, Japonsko a Nemecko, sa technológia CAE stala nevyhnutnou súčasťou procesu návrhu a výroby foriem. Široko sa používa na predpovedanie tvárniacich chýb, optimalizáciu procesu lisovania a štruktúry formy, zlepšenie spoľahlivosti návrhu formy a skrátenie času skúšobného testovania foriem. Mnoho domácich spoločností vyrábajúcich automobilové formy tiež dosiahlo významný pokrok v aplikácii CAE a dosiahlo dobré výsledky. Aplikácia technológie CAE môže výrazne ušetriť náklady na skúšobné formy a skrátiť vývojový cyklus lisovacích foriem, čo sa stalo dôležitým prostriedkom na zabezpečenie kvality foriem. Technológia CAE postupne transformuje návrh foriem z empirického návrhu na vedecký návrh.
2. Pozícia 3D návrhu formy je konsolidovaná
Trojrozmerný návrh formy je dôležitou súčasťou technológie digitálnych foriem a základom pre integráciu návrhu, výroby a kontroly foriem. Spoločnosti ako Toyota a General Motors v Spojených štátoch realizovali trojrozmerný návrh foriem a dosiahli dobré aplikačné výsledky. Niektoré metódy používané pri 3D návrhu foriem v zahraničí si zaslúžia našu zmienku. Okrem toho, že trojrozmerný návrh formy prispieva k realizácii integrovanej výroby, má ďalšiu výhodu, a to, že je vhodný na kontrolu interferencie a umožňuje vykonávať analýzu interferencie pohybu, čo rieši problém dvojrozmerného návrhu.
Po tretie, technológia digitálnych foriem sa stala hlavným smerom
V posledných rokoch je rýchly rozvoj technológie digitálnych foriem efektívnym spôsobom riešenia mnohých problémov, s ktorými sa stretávame pri vývoji automobilových foriem. Takzvaná technológia digitálnych foriem je aplikácia počítačovej technológie alebo počítačom podporovanej technológie (CAX) v procese návrhu a výroby foriem. Zhrnutím úspešných skúseností domácich a zahraničných spoločností zaoberajúcich sa automobilovými formami s aplikáciou počítačom podporovanej technológie zahŕňa technológia digitálnych automobilových foriem najmä nasledujúce aspekty: 1. Návrh pre vyrobiteľnosť (DFM), to znamená, že vyrobiteľnosť sa zohľadňuje a analyzuje počas návrhu, aby sa zabezpečila úspešnosť procesu. 2. Pomocná technológia pre návrh profilu formy, vývoj inteligentnej technológie návrhu profilu. 3. CAE pomáha pri analýze a procese tvárnenia lisovaním, predpovedaní a riešení možných chýb a problémov s tvarovaním. 4. Nahradenie tradičného dvojrozmerného návrhu trojrozmerným návrhom štruktúry formy. 5. Proces výroby foriem využíva technológie CAPP, CAM a CAT. 6. Pod vedením digitálnej technológie sa zaoberá a rieši problém, ktorý vzniká v procese skúšania foriem a výroby lisovania.
Po štvrté, rýchly rozvoj automatizácie spracovania foriem
Pokročilá technológia a vybavenie spracovania sú dôležitým základom pre zlepšenie produktivity a zabezpečenie kvality výrobkov. Nie je nezvyčajné, že pokročilé spoločnosti zaoberajúce sa výrobou automobilových foriem majú CNC obrábacie stroje s dvojitými pracovnými stolmi, automatické meniče nástrojov (ATC), fotoelektrické riadiace systémy pre automatické spracovanie a online systémy merania obrobkov. Numerické riadenie spracovania sa vyvinulo od jednoduchého spracovania profilov až po komplexné spracovanie profilov a konštrukčných povrchov, od stredne a nízkorýchlostného spracovania až po vysokorýchlostné spracovanie a vývoj technológie automatizácie spracovania je veľmi rýchly.
5. Technológia lisovania oceľových plechov s vysokou pevnosťou je budúcim smerom vývoja
Vysokopevnostná oceľ má vynikajúce vlastnosti, pokiaľ ide o pomer klzu, charakteristiky spevnenia deformáciou, schopnosť rozloženia deformácie a absorpciu energie nárazu, a jej použitie v automobiloch sa neustále zvyšuje. V súčasnosti sa medzi vysokopevnostné ocele používané v automobilových výliskoch používajú najmä oceľ s kalením laku (oceľ BH), dvojfázová oceľ (oceľ DP) a oceľ s fázovou transformáciou indukovanou plasticitou (oceľ TRIP). Medzinárodný projekt ultraľahkých karosérií (ULSAB) predpovedá, že 97 % pokročilého koncepčného vozidla (ULSAB—AVC) uvedeného na trh v roku 2010 bude tvoriť vysokopevnostná oceľ. Podiel pokročilej vysokopevnostnej ocele v materiáli vozidla presiahne 60 % a dvojfázový podiel ocele bude tvoriť 74 % automobilových oceľových plechov. Mäkká oceľ používaná hlavne v IF oceli bude pozostávať z vysokopevnostných oceľových plechov a vysokopevnostná nízkolegovaná oceľ bude pozostávať z dvojfázovej ocele a ultravysokopevnostných oceľových plechov. V súčasnosti sa použitie vysokopevnostných oceľových plechov na výrobu súčiastok pre domáce automobily obmedzuje najmä na konštrukčné diely a nosníky a pevnosť v ťahu použitých materiálov je väčšinou pod 500 MPa. Preto je rýchle zvládnutie technológie lisovania vysokopevnostných oceľových plechov dôležitým problémom, ktorý je potrebné urýchlene vyriešiť v automobilovom priemysle v mojej krajine.
6. Nové formy budú uvedené na trh včas.
S rozvojom vysokej efektivity a automatizácie výroby automobilových lisovacích dielov sa bude používanie progresívnych nástrojov pri výrobe automobilových lisovacích dielov rozširovať. Zložité lisovacie diely, najmä niektoré malé a stredne veľké zložité lisovacie diely, ktoré vyžadujú viacero sád raziacich nástrojov podľa tradičného procesu, sa čoraz častejšie formujú progresívnymi nástrojmi. Progresívny nástroj je druh high-tech formy, ktorá je technicky náročná, vyžaduje si vysokú presnosť výroby a má dlhý výrobný cyklus. Viacstanicový progresívny nástroj bude jedným z najdôležitejších foriem v mojej krajine.
Siedme, materiály foriem a technológia povrchovej úpravy sa budú opätovne používať
Kvalita a výkonnosť materiálov foriem sú dôležitými faktormi, ktoré ovplyvňujú kvalitu, životnosť a náklady foriem. V posledných rokoch sa okrem neustáleho zavádzania rôznych vysoko húževnatých a vysoko odolných ocelí na tvárnenie za studena, plameňom kalených ocelí na tvárnenie za studena a ocelí na tvárnenie za studena práškovou metalurgiou oplatí používať liatinové materiály pre veľké a stredné lisovacie nástroje v zahraničí. Vzhľadom na tento vývojový trend sa tvárna liatina vyznačuje dobrou húževnatosťou a odolnosťou proti opotrebeniu, dobrými zváracími vlastnosťami, spracovateľnosťou a povrchovým kalením a cenou nižšou ako legovaná liatina, preto sa častejšie používa v automobilových lisovacích nástrojoch.
8. Vedecký manažment a informatizácia sú smerom rozvoja plesňových podnikov
Čas uverejnenia: 11. mája 2021