Kalupi su osnovna procesna oprema automobilske industrije. Više od 90% dijelova i komponenti u proizvodnji automobila potrebno je oblikovati u kalupu. Prema Luo Baihuiju, stručnjaku za kalupe, za proizvodnju običnog automobila potrebno je oko 1.500 kalupa, od čega se koristi više od 1.000 kalupa za štancanje. Prilikom razvoja novih modela, 90% posla se odnosi na promjenu profila karoserije. Otprilike 60% troškova razvoja novih modela koristi se za razvoj procesa i opreme za karoseriju i štancanje. Oko 40% troškova proizvodnje vozila čine troškovi dijelova i montaže karoserije.
U razvoju industrije automobilskih kalupa u zemlji i inostranstvu, tehnologija kalupa pokazala je sljedeće trendove razvoja.
1. Simulacija procesa štancanja (CAE) je istaknutija
Posljednjih godina, s brzim razvojem računarskog softvera i hardvera, tehnologija simulacije (CAE) procesa oblikovanja štancanjem igra sve važniju ulogu. U razvijenim zemljama poput Sjedinjenih Američkih Država, Japana i Njemačke, CAE tehnologija postala je neophodan dio procesa projektovanja i proizvodnje kalupa. Široko se koristi za predviđanje nedostataka u oblikovanju, optimizaciju procesa štancanja i strukture kalupa, poboljšanje pouzdanosti dizajna kalupa i smanjenje vremena testiranja kalupa. Mnoge domaće kompanije za proizvodnju automobilskih kalupa također su ostvarile značajan napredak u primjeni CAE i postigle dobre rezultate. Primjena CAE tehnologije može značajno uštedjeti troškove probnih kalupa i skratiti ciklus razvoja kalupa za štancanje, što je postalo važno sredstvo za osiguranje kvaliteta kalupa. CAE tehnologija postepeno transformira dizajn kalupa od empirijskog dizajna do naučnog dizajna.
2. Pozicija 3D dizajna kalupa je konsolidovana
Trodimenzionalni dizajn kalupa je važan dio tehnologije digitalnog kalupa i osnova za integraciju dizajna kalupa, proizvodnje i inspekcije. Kompanije poput Toyote i General Motorsa u Sjedinjenim Američkim Državama su realizovale trodimenzionalni dizajn kalupa i postigle dobre rezultate u primjeni. Neke metode usvojene u 3D dizajnu kalupa u inostranstvu su vrijedne naše reference. Pored toga što pogoduje realizaciji integrisane proizvodnje, trodimenzionalni dizajn kalupa ima još jednu prednost, a to je da je pogodan za inspekciju interferencije i može izvršiti analizu interferencije kretanja, što rješava problem u dvodimenzionalnom dizajnu.
Treće, tehnologija digitalnih kalupa postala je glavni smjer
Posljednjih godina, brzi razvoj tehnologije digitalnih kalupa predstavlja efikasan način za rješavanje mnogih problema s kojima se suočavamo u razvoju automobilskih kalupa. Takozvana tehnologija digitalnih kalupa predstavlja primjenu računarske tehnologije ili računarski potpomognute tehnologije (CAX) u procesu projektovanja i proizvodnje kalupa. Sumirajući uspješno iskustvo domaćih i stranih kompanija za automobilske kalupe u primjeni računarski potpomognute tehnologije, digitalna tehnologija automobilskih kalupa uglavnom uključuje sljedeće aspekte: 1. Dizajn za proizvodnost (DFM), odnosno, proizvodnost se razmatra i analizira tokom projektovanja kako bi se osigurao uspjeh procesa. 2. Pomoćna tehnologija za projektovanje profila kalupa, razvoj inteligentne tehnologije projektovanja profila. 3. CAE pomaže u analizi i procesu oblikovanja štancanjem, predviđajući i rješavajući moguće nedostatke i probleme s oblikovanjem. 4. Zamijenite tradicionalni dvodimenzionalni dizajn trodimenzionalnim dizajnom strukture kalupa. 5. Proces proizvodnje kalupa usvaja CAPP, CAM i CAT tehnologiju. 6. Pod vodstvom digitalne tehnologije, rješavaju se problemi koji nastaju u procesu testiranja kalupa i proizvodnje štancanja.
Četvrto, brzi razvoj automatizacije obrade kalupa
Napredna tehnologija i oprema za obradu važna su osnova za poboljšanje produktivnosti i osiguranje kvalitete proizvoda. Nije neuobičajeno da napredne kompanije za proizvodnju automobilskih kalupa imaju CNC alatne mašine sa dvostrukim radnim stolovima, automatskim mjenjačima alata (ATC), fotoelektričnim kontrolnim sistemima za automatsku obradu i online sistemima za mjerenje radnih komada. Numerička kontrola obrade razvila se od jednostavne obrade profila do sveobuhvatne obrade profilnih i strukturnih površina, od obrade srednjih i malih brzina do obrade velikih brzina, a razvoj tehnologije automatizacije obrade je vrlo brz.
5. Tehnologija štancanja čeličnih ploča visoke čvrstoće je budući smjer razvoja
Visokočvrsti čelik ima odlične karakteristike u pogledu odnosa razvlačenja, karakteristika ojačavanja naprezanja, sposobnosti raspodjele naprezanja i apsorpcije energije sudara, a količina upotrebe u automobilima nastavlja da raste. Trenutno, visokočvrsti čelici koji se koriste u automobilskim štancanjima uglavnom uključuju čelik za ojačavanje boje (BH čelik), dvofazni čelik (DP čelik) i čelik indukovane plastičnosti faznom transformacijom (TRIP čelik). Međunarodni projekat ultra lakih karoserija (ULSAB) predviđa da će 97% naprednog konceptnog vozila (ULSAB—AVC) lansiranog 2010. godine biti od visokočvrstog čelika. Udio naprednog visokočvrstog čelika u materijalu vozila će premašiti 60%, a dvofazni udio čelika će činiti 74% čeličnih ploča za automobile. Serija mekog čelika koja se uglavnom koristi u IF čeliku biće serija čeličnih ploča visoke čvrstoće, a visokočvrsti niskolegirani čelik će biti dvofazni čelik i čelična ploča ultra visoke čvrstoće. Trenutno je primjena visokočvrstih čeličnih ploča za domaće automobilske dijelove uglavnom ograničena na konstrukcijske dijelove i grede, a zatezna čvrstoća korištenih materijala je uglavnom ispod 500 MPa. Stoga je brzo savladavanje tehnologije štancanja visokočvrstih čeličnih ploča važan problem koji treba hitno riješiti u industriji automobilskih kalupa u mojoj zemlji.
6. Novi proizvodi od kalupa bit će lansirani u dogledno vrijeme.
Razvojem visoke efikasnosti i automatizacije proizvodnje automobilskih dijelova za štancanje, primjena progresivnih alata za izradu kalupa u proizvodnji dijelova za štancanje automobila bit će sve rasprostranjenija. Komplikovani dijelovi za štancanje, posebno neki mali i srednji složeni dijelovi za štancanje koji zahtijevaju više setova alata za probijanje prema tradicionalnom procesu, sve se više formiraju progresivnim alatima. Progresivni alat za izradu kalupa je vrsta visokotehnološkog kalupa, koji je tehnički složen, zahtijeva visoku preciznost proizvodnje i ima dug proizvodni ciklus. Višestanični progresivni alat za izradu kalupa bit će jedan od najvažnijih proizvoda za izradu kalupa u mojoj zemlji.
Sedam, materijali za kalupe i tehnologija površinske obrade bit će ponovo korišteni
Kvalitet i performanse materijala za kalupe su važni faktori koji utiču na kvalitet, vijek trajanja i cijenu kalupa. Posljednjih godina, pored kontinuiranog uvođenja raznih čelika za kalupe za hladnu obradu visoke žilavosti i visoke otpornosti na habanje, čelika za kalupe za hladnu obradu kaljenim plamenom i čelika za hladnu obradu metalurgijom praha, isplati se koristiti materijale od lijevanog željeza za velike i srednje kalupe za štancanje u inostranstvu. Zabrinutost zbog trenda razvoja. Nodularni liv ima dobru žilavost i otpornost na habanje, njegove performanse zavarivanja, obradivost, performanse površinskog kaljenja su također dobre, a cijena je niža od legiranog lijevanog željeza, pa se više koristi u kalupima za štancanje automobila.
8. Naučni menadžment i informatizacija su smjer razvoja preduzeća za proizvodnju kalupa
Vrijeme objave: 11. maj 2021.