Forma je základním procesním zařízením automobilového průmyslu. Více než 90 % dílů při výrobě automobilů musí být tvarováno formou. Na výrobu běžného automobilu je zapotřebí přibližně 1 500 sad forem, z toho asi 1 000 sad lisovacích nástrojů. Při vývoji nových modelů se 90 % pracovního zatížení věnuje změnám profilu karoserie. Přibližně 60 % nákladů na vývoj nových modelů se používá na vývoj procesů a zařízení pro karoserii a lisování. Přibližně 40 % celkových výrobních nákladů vozidla tvoří náklady na lisování karoserie a její montáž.
Ve vývoji automobilového průmyslu forem v tuzemsku i v zahraničí se technologie forem vyznačuje následujícími vývojovými trendy.
Zaprvé byl konsolidován trojrozměrný stav návrhu formy
Trojrozměrný návrh formy je důležitou součástí technologie digitálních forem a je základem pro integraci návrhu, výroby a kontroly forem. Japonská Toyota, Spojené státy a další společnosti dosáhly trojrozměrného návrhu formy a dobrých aplikačních výsledků. Některé postupy přijaté v zahraničí v trojrozměrném návrhu forem stojí za to se naučit. Kromě usnadnění integrované výroby je trojrozměrný návrh formy vhodný pro kontrolu interference a umožňuje provádět analýzu interference pohybu k řešení problémů v dvourozměrném návrhu.
Za druhé, simulace procesu ražení (CAE) je výraznější
V posledních letech, s rychlým rozvojem počítačového softwaru a hardwaru, hraje simulační technologie (CAE) procesu tváření lisováním stále důležitější roli. Ve Spojených státech, Japonsku, Německu a dalších rozvinutých zemích se technologie CAE stala nezbytnou součástí procesu návrhu a výroby forem a široce se používá k predikci tvářecích vad, optimalizaci procesu lisování a struktury formy, zlepšení spolehlivosti návrhu formy a zkrácení doby testování. Mnoho domácích společností vyrábějících formy pro automobilky dosáhlo významného pokroku v aplikaci CAE a dobrých výsledků. Aplikace technologie CAE může výrazně snížit náklady na zkušební formu a zkrátit vývojový cyklus lisovacího nástroje, což se stalo důležitým prostředkem k zajištění kvality formy. Technologie CAE postupně transformuje návrh forem z empirického návrhu na vědecký návrh.
Za třetí, technologie digitálních forem se stala hlavním proudem
Rychlý rozvoj technologie digitálních forem v posledních letech představuje efektivní způsob řešení mnoha problémů, kterým čelí vývoj automobilových forem. Takzvaná technologie digitálních forem je aplikace počítačové technologie nebo počítačem podporované technologie (CAX) v procesu návrhu a výroby forem. Shrňte úspěšné zkušenosti domácích i zahraničních podniků zabývajících se výrobou automobilových forem s aplikací počítačově podporované technologie. Technologie digitálních automobilových forem zahrnuje především následující aspekty: 1. Návrh pro vyrobitelnost (DFM), který zohledňuje a analyzuje vyrobitelnost během návrhu, aby se zajistil úspěch procesu. 2. Pomocná technologie návrhu povrchu formy vyvíjí inteligentní technologii návrhu profilu. 3. CAE pomáhá při analýze a simulaci procesu lisování, predikci a řešení možných vad a problémů s tvářením. 4. Nahrazuje tradiční dvourozměrný návrh trojrozměrným návrhem struktury formy. 5. Proces výroby forem využívá technologie CAPP, CAM a CAT. 6. Pod vedením digitální technologie řeší problémy ve zkušebním procesu a při výrobě lisovaných forem.
Za čtvrté, rychlý rozvoj automatizace zpracování forem
Pokročilé technologie a zařízení pro zpracování jsou důležitým základem pro zlepšení produktivity a zajištění kvality výrobků. Není neobvyklé, že CNC obráběcí stroje, automatické měniče nástrojů (ATC), optoelektronické řídicí systémy pro automatické obrábění a online měřicí systémy pro obrobky se používají ve vyspělých společnostech zabývajících se výrobou forem pro automobilový průmysl. CNC obrábění se vyvinulo od jednoduchého obrábění profilů až po plnohodnotné obrábění profilů a konstrukčních povrchů. Technologie automatizace obrábění se rychle rozvíjela od středněrychlostního až nízkorychlostního obrábění až po vysokorychlostní obrábění.
5. Technologie ražení vysokopevnostních ocelových plechů je budoucím směrem vývoje
Vysokopevnostní oceli mají vynikající využití v automobilech díky svým vynikajícím vlastnostem, jako je poměr kluzu, zpevnění při deformaci, schopnost rozložení napětí a absorpce energie při nárazu. V současné době se mezi vysokopevnostní oceli používané v automobilových výliscích používají hlavně lakované oceli (ocel BH), duplexní oceli (ocel DP) a plastické oceli s fázovou změnou (ocel TRIP). Mezinárodní projekt ultralehkých karoserií (ULSAB) očekává, že 97 % pokročilých koncepčních modelů (ULSAB-AVC) uvedených na trh v roce 2010 budou tvořit vysokopevnostní oceli a podíl pokročilých vysokopevnostních ocelových plechů v materiálech vozidel přesáhne 60 % a podíl duplexní oceli bude tvořit 74 % ocelových plechů pro vozidla.
Řada měkkých ocelí založená převážně na IF oceli, která se nyní široce používá, bude nahrazena řadou vysokopevnostních ocelových plechů a vysokopevnostní nízkolegovaná ocel bude nahrazena dvoufázovou ocelí a ultravysokopevnostní ocelí. V současné době je použití vysokopevnostních ocelových plechů pro domácí automobilové díly většinou omezeno na konstrukční díly a nosníky a pevnost v tahu použitých materiálů je více než 500 MPa. Proto je rychlé zvládnutí technologie lisování vysokopevnostních ocelových plechů důležitou otázkou, kterou je třeba v čínském automobilovém průmyslu naléhavě vyřešit.
Za šesté, nové formy byly včas uvedeny na trh
S rozvojem vysoké efektivity a automatizace výroby automobilových lisovacích dílů se progresivní lisovací nástroje budou ve výrobě automobilových lisovacích dílů používat stále častěji. Lisovací díly se složitými tvary, zejména malé a střední složité lisovací díly, které v konvenčním procesu vyžadují více párů razníků, se stále častěji vyrábějí progresivním lisováním. Progresivní lisovací nástroj je high-tech lisovací produkt s vysokou technickou náročností, vysokou výrobní přesností a dlouhým výrobním cyklem. Vícestaniční progresivní lisovací nástroj bude jedním z klíčových lisovacích produktů vyvíjených v Číně.
Sedmé, materiály forem a technologie povrchové úpravy budou znovu použity
Kvalita a výkon materiálu formy jsou důležitým faktorem ovlivňujícím kvalitu, životnost a cenu formy. V posledních letech se kromě různých druhů vysoce houževnatých a odolných proti opotřebení ocelí pro tváření za studena, plamenem kalených ocelí pro tváření za studena a práškově metalurgických ocelí pro tváření za studena vyplatí i v zahraničí používat litinové materiály ve velkých a středních lisovacích lisovacích nástrojích. Trend vývoje je znepokojivý. Tvárná litina má dobrou houževnatost a odolnost proti opotřebení, má také dobré svařovací vlastnosti, obrobitelnost a povrchové kalení a náklady jsou nižší než u legované litiny. Proto se široce používá v automobilových lisovacích nástrojích.
Za osmé, vědecké řízení a informatizace jsou směr rozvoje podniků zabývajících se plísněmi
Dalším důležitým aspektem vývoje technologie automobilových forem je vědecký a informační management. Vědecký management umožnil společnostem zabývajícím se lisováním neustále se rozvíjet směrem k výrobě Just-in-Time a štíhlé výrobě. Řízení podniku je přesnější, efektivita výroby se výrazně zlepšuje a neefektivní instituce, vazby a personál se neustále zefektivňují. S pokrokem moderních technologií řízení se široce používá mnoho pokročilých nástrojů pro správu informací, včetně systémů řízení podnikových zdrojů (ERP), řízení vztahů se zákazníky (CRM), řízení dodavatelského řetězce (SCM), řízení projektů (PM) atd.
Devět, zdokonalená výroba forem je nevyhnutelným trendem
Takzvaná rafinovaná výroba forem se týká vývojového procesu a výrobních výsledků formy, konkrétně racionalizace procesu lisování a návrhu struktury formy, vysoké přesnosti zpracování formy, vysoké spolehlivosti produktu formy a přísného řízení technologie. Pečlivá výroba forem není samostatnou technologií, ale komplexním odrazem konstrukčních, zpracovatelských a řídicích technik. Kromě technické dokonalosti je realizace jemné výroby forem zaručena také přísným řízením.
Čas zveřejnění: 23. dubna 2023