【研發(fā)】3點(diǎn)了解國(guó)內(nèi)高端汽車模具制造現(xiàn)狀
2016-11-11 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
近幾年來(lái),隨著中國(guó)成為世界汽車工業(yè)的第一產(chǎn)銷大國(guó),國(guó)內(nèi)的汽車工業(yè)發(fā)展十分迅猛。過(guò)去中國(guó)的合資汽車企業(yè)生產(chǎn)的多為發(fā)達(dá)國(guó)家老舊甚至瀕臨淘汰的車型;如今,當(dāng)發(fā)達(dá)國(guó)家汽車企業(yè)幾乎全體進(jìn)入“寒冬期”時(shí),中國(guó)的汽車產(chǎn)銷卻在節(jié)節(jié)攀升,中國(guó)巨大的汽車市場(chǎng)及其潛力,迫使發(fā)達(dá)國(guó)家汽車企業(yè)紛紛將中國(guó)作為“前線陣地”,越來(lái)越多的全球首發(fā)車型出現(xiàn)在了中國(guó)大地。但是,由于國(guó)內(nèi)高端汽車模具企業(yè)技術(shù)提升緩慢、技術(shù)創(chuàng)新能力和模具新技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用能力不足等原因,致使國(guó)內(nèi)高端模具的開發(fā)能力還不能完全滿足國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)的配套需求,高端汽車模具仍然有很大一部分需要依賴進(jìn)口。而國(guó)內(nèi)高端模具企業(yè)偶爾還會(huì)因?yàn)樯a(chǎn)負(fù)荷不足,不得不改變最初的市場(chǎng)定位而去搶占中、低端市場(chǎng)。企業(yè)的生存問(wèn)題雖然解決了,但由于中、低端市場(chǎng)的利潤(rùn)率很低,導(dǎo)致其投入研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新的資金也很少,一定情況下形成了惡性循環(huán),使企業(yè)未進(jìn)入良性的發(fā)展循環(huán),上述原因也使我們離真正的汽車模具“制造強(qiáng)國(guó)”還有一段距離。如何更好地發(fā)展高端模具制造技術(shù)以滿足國(guó)際、國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)的配套需求,真正實(shí)現(xiàn)從“模具大國(guó)”向“模具強(qiáng)國(guó)”跨越,結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)汽車模具企業(yè)及公司的模具技術(shù)和制造現(xiàn)狀,筆者從以下幾個(gè)方面談?wù)剛€(gè)人淺見(jiàn)。隨著計(jì)算機(jī)軟件、硬件的快速發(fā)展和模具市場(chǎng)的國(guó)際化,CAD/CAE/CAM技術(shù)在國(guó)內(nèi)模具制造業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越深入。在日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家,CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具開發(fā)、制造中已成為起主導(dǎo)作用的關(guān)鍵技術(shù)。在國(guó)內(nèi),CAD/CAE/CAM技術(shù)起步較晚,雖然最近十年發(fā)展迅速,但是,在應(yīng)用的深度和廣度方面與日本、美國(guó)等國(guó)家還存在一定差距,從而造成國(guó)內(nèi)高端模具的開發(fā)、制造在周期和質(zhì)量上與國(guó)外模具制造企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì),每年國(guó)內(nèi)轎車覆蓋件模具仍大量依靠進(jìn)口。主要原因有以下幾點(diǎn):(1)CAD/ CAE/CAM在國(guó)內(nèi)起步晚,技術(shù)沉淀不夠,國(guó)內(nèi)專業(yè)人員技術(shù)水平比較欠缺,既懂專業(yè)又熟悉CAD/CAE/CAM應(yīng)用軟件技術(shù)的復(fù)合型人才比較缺乏。(2)目前國(guó)內(nèi)的軟件開發(fā)能力較弱,自主開發(fā)的軟件質(zhì)量不高,國(guó)內(nèi)可選擇的自在CAD/CAE/CAM軟件較少,所以使得很多企業(yè)不得不引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的CAD/CAE/CAM軟件,如:UG、Catia、Dynaform、Autoform、Delcam、Tebis、Vericut等。(3)一方面,由于引進(jìn)軟件的價(jià)格昂貴,成本因素使先進(jìn)的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)在整個(gè)模具行業(yè)中無(wú)法得到普及應(yīng)用;另一方面,即便引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的CAD/CAE/CAM軟件,也往往只是配備了一些通用模塊,沒(méi)有結(jié)合企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行二次開發(fā),而導(dǎo)致專用性較差、工作效率較低。(4)由于國(guó)內(nèi)模具行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,各模具生產(chǎn)廠家之間沒(méi)有形成一致的設(shè)計(jì)、制造規(guī)范,標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)也不完善,造成現(xiàn)有汽車模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的集成化程度和智能化程度都比較低。因此,今后在CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用方
面,除了在軟件應(yīng)用的深度上需拓展外,還需重點(diǎn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化、參數(shù)化和智能化做進(jìn)一步的規(guī)劃、開發(fā)。通過(guò)CAD/CAE/CAM技術(shù)在整個(gè)模具制造流程中的應(yīng)用,改變傳統(tǒng)的模具制作方式、手段,以促使國(guó)內(nèi)模具制造在周期、質(zhì)量和成本上能實(shí)現(xiàn)一個(gè)大的跨躍。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,目前在模具切削加工技術(shù)應(yīng)用方面,國(guó)內(nèi)主流汽車模具企業(yè)在主要加工硬件上與日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的差距正在快速縮小。近些年來(lái),隨著一些高、精、尖的數(shù)控設(shè)備逐步被引進(jìn)到國(guó)內(nèi),從三軸到五軸,從立式到臥式,從Fanuc、Siemens,再到Heidenhain,機(jī)床類型從大型龍門加工中心、高速加工中心再到多軸激
光切割機(jī)等,種類齊全、規(guī)格繁多。設(shè)備的配置日趨高速化、高精化,如意大利的Rambaudi、Jobs、日本大畏的Okuma、新日本工機(jī)的SNK、日本三菱、日本富山的五軸激光切割機(jī)等。這些先進(jìn)設(shè)備的引入,給國(guó)內(nèi)模具加工制造帶來(lái)了革命性的變化,汽車模具的制造水平和能力也因此有了很大的提升,甚至有部分企業(yè)已經(jīng)接近日本、美國(guó)等先進(jìn)企業(yè)的同步水平。隨著國(guó)內(nèi)數(shù)控設(shè)備性能的提升而變得越來(lái)越廣泛,高速加工和超高速加工技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用已發(fā)展成為現(xiàn)代汽車模具加工的技術(shù)主流和趨勢(shì)。與傳統(tǒng)切削加工相比,高速切削加工單位功率的金屬去除率提高了30%~40%,切削力降低了30%,刀具的切削壽命提高了70%。在縮短模具加工制造周期的同時(shí),由于高速切削加工的小量、快進(jìn)的特點(diǎn)使得切削力大為降低,切屑的高速去除帶走了近90%的切削熱,工件熱應(yīng)力變形小,轉(zhuǎn)速的提高使切削系統(tǒng)的工作頻率遠(yuǎn)離機(jī)床的低階固有頻率,使工件的表面質(zhì)量和幾何精度有了很大提高,基本可以達(dá)到鏡面化狀態(tài)。同時(shí),也大大減少了鉗工打磨、研配和拋光的工作量,在復(fù)雜、切削面積大的汽車覆蓋件模具加工中表現(xiàn)得尤為突出,如側(cè)圍、頂蓋、行李箱蓋、引擎蓋、翼子板等覆蓋件模具。設(shè)備能力的提升和人力成本的增加,打破了國(guó)內(nèi)模具加工的傳統(tǒng)模式,原來(lái)手工協(xié)作的制作方式逐步被數(shù)控加工所取代。標(biāo)準(zhǔn)化、無(wú)圖化、全程序化、無(wú)人化的加工模式在國(guó)內(nèi)各大模具企業(yè)中逐步被推廣應(yīng)用,并取得了一定的效果。操作人員現(xiàn)場(chǎng)識(shí)圖所浪費(fèi)的時(shí)間和機(jī)床操作的不連續(xù)性等問(wèn)題得到了確實(shí)、有效的規(guī)避,因操作失誤而導(dǎo)致的質(zhì)量
事故有所下降。但是,模具的自動(dòng)化加工是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要很多相關(guān)技術(shù)做支撐,比如:白光掃描技術(shù)、在線檢測(cè)技術(shù)、程序優(yōu)化技術(shù)等。要實(shí)現(xiàn)無(wú)人化加工,就要全面分析加工過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié),把可能出現(xiàn)的隱患規(guī)避掉,比如加工過(guò)程中刀具、機(jī)床附件頭與工件的干涉,毛坯余量的控制,刀具和機(jī)床的加工負(fù)載等,都需要提前進(jìn)行驗(yàn)證和確認(rèn)。稍微考慮不周全,就有可能造成刀具損毀或工件加工過(guò)切,嚴(yán)重時(shí)還可能釀成重大設(shè)備事故或質(zhì)量事故。傳統(tǒng)數(shù)控加工程序關(guān)注更多的是程序?qū)嶋H的加工過(guò)程和加工結(jié)果,其余由操作者在模具實(shí)際加工中進(jìn)行“試切”驗(yàn)證確認(rèn),比如:毛坯余量異常與否,刀具不干涉長(zhǎng)度夠不夠,主軸頭與工件是否有干涉等,確認(rèn)無(wú)異常后再進(jìn)行正常加工。而要實(shí)現(xiàn)無(wú)人化加工,就少了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際驗(yàn)證環(huán)節(jié),原來(lái)依靠人為識(shí)別和干預(yù)的異常問(wèn)題,在加工前的技術(shù)準(zhǔn)備階段要提前消化和解決。由傳統(tǒng)加工向程序化、無(wú)人化加工的轉(zhuǎn)變,看似向前邁出簡(jiǎn)單的一步,實(shí)際是對(duì)整個(gè)加工流程的變革。雖然目前國(guó)內(nèi)很多企業(yè)在推進(jìn)全程序化、無(wú)人化加工方面遇到了很多困難,但是,全程序化、無(wú)人化加工作為一項(xiàng)新型技術(shù)必將成為今后模具加工的發(fā)展趨勢(shì)。模具就其本質(zhì)而言只屬于工裝,生產(chǎn)出合格產(chǎn)品才是最終目的。因此,模具的質(zhì)量、性能就只能由最終產(chǎn)品的品質(zhì)來(lái)體現(xiàn)。把設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)意圖真實(shí)地反映到模具
中,生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品,調(diào)試環(huán)節(jié)尤為重要,而調(diào)試鉗工的經(jīng)驗(yàn)一定程度上決定著產(chǎn)品的品質(zhì)。由于調(diào)試鉗工工種的特殊性,導(dǎo)致其成長(zhǎng)期比較長(zhǎng),一般中級(jí)技能水平需3~5年,高級(jí)技能水平5~8年,根本無(wú)法滿足目前國(guó)內(nèi)模具行業(yè)的快速發(fā)展需求,所以行業(yè)中出現(xiàn)了高水平調(diào)試鉗工高薪難求的現(xiàn)象。再者,調(diào)試鉗工是一個(gè)比較辛苦的工種,現(xiàn)在很多的年輕人不愿意從事這個(gè)行業(yè),當(dāng)老一輩鉗工退休后,就出現(xiàn)了斷層現(xiàn)象,無(wú)法進(jìn)行前后接續(xù),很多好的經(jīng)驗(yàn)也無(wú)法得到傳承,造成了一定的資源浪費(fèi)。另外,目前國(guó)內(nèi)從事模具基礎(chǔ)教育的院校、機(jī)構(gòu)比較少,現(xiàn)有調(diào)試鉗工隊(duì)伍中,相當(dāng)一部分未接受過(guò)專業(yè)的職業(yè)培訓(xùn),技術(shù)基礎(chǔ)比較薄弱,完全依靠工廠內(nèi)傳統(tǒng)的“師徒傳幫帶”方式,一步一步地摸索,成長(zhǎng)比較緩慢,也缺乏系統(tǒng)性。此外,在模具調(diào)試過(guò)程中,國(guó)內(nèi)模具企業(yè)不注重調(diào)試過(guò)程數(shù)據(jù)的積累和整理,調(diào)試后數(shù)據(jù)的反饋與沖壓工藝經(jīng)驗(yàn)積累不夠,沒(méi)有充分地將鉗工的調(diào)試改修過(guò)程有效地融入到前期的模具設(shè)計(jì)中,用于模具的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和工藝優(yōu)化。從整個(gè)行業(yè)來(lái)看,資深的高級(jí)模具調(diào)試鉗工均存在不足現(xiàn)象,調(diào)試工序在生產(chǎn)過(guò)程中的瓶頸現(xiàn)象比較突出,很大程度上制約了模具行業(yè)尤其是高端模具的發(fā)展。
目前,國(guó)內(nèi)模具行業(yè)雖然在諸多方面與國(guó)外一流的模具企業(yè)還存在差距,但中國(guó)的模具工業(yè)經(jīng)過(guò)近10年的高速發(fā)展,逐步形成了規(guī)?；?、市場(chǎng)化,呈現(xiàn)出很多亮點(diǎn)。只要我們充分認(rèn)識(shí)到自己的不足,找出問(wèn)題和癥結(jié)所在,進(jìn)行切實(shí)有效地改進(jìn),逐步縮小與國(guó)外先進(jìn)模具企業(yè)的差距,從管理上下工夫,從創(chuàng)新上尋突破,才能一步一步實(shí)現(xiàn)從模具“制造強(qiáng)國(guó)”到模具 “創(chuàng)造強(qiáng)國(guó)”的跨越。
開放分享：優(yōu)質(zhì)有限元技術(shù)文章,助你自學(xué)成才
相關(guān)標(biāo)簽搜索：【研發(fā)】3點(diǎn)了解國(guó)內(nèi)高端汽車模具制造現(xiàn)狀 Autoform分析培訓(xùn)班 Autoform汽車模具仿真 Autoform視頻教程 Autoform資料下載 在線軟件培訓(xùn) 汽車鈑金代做 Fluent、CFX流體分析 HFSS電磁分析 Ansys培訓(xùn) Abaqus培訓(xùn) 有限元培訓(xùn) Solidworks培訓(xùn)
編輯
搜索
