Kalup je osnovna procesna oprema avtomobilske industrije. Več kot 90 % delov in komponent v avtomobilski proizvodnji je treba oblikovati s kalupom. Po besedah Luo Baihuija, strokovnjaka za kalupe, je za izdelavo navadnega avtomobila potrebnih približno 1500 kalupov, od tega se uporabi več kot 1000 kalupov za štancanje. Pri razvoju novih modelov se 90 % delovne obremenitve opravi s spremembo profila karoserije. Približno 60 % stroškov razvoja novih modelov se porabi za razvoj procesov in opreme za karoserijo in štancanje. Približno 40 % stroškov izdelave vozila predstavljajo stroški štancanja delov in montaže karoserije.
V razvoju avtomobilske industrije kalupov doma in v tujini je tehnologija kalupov pokazala naslednje razvojne trende.
1. Simulacija procesa žigosanja (CAE) je bolj izrazita
V zadnjih letih, s hitrim razvojem računalniške programske in strojne opreme, igra simulacijska tehnologija (CAE) procesa žigosanja vse pomembnejšo vlogo. V razvitih državah, kot so Združene države Amerike, Japonska in Nemčija, je tehnologija CAE postala nujen del procesa načrtovanja in izdelave kalupov. Široko se uporablja za napovedovanje napak pri oblikovanju, optimizacijo procesa žigosanja in strukture kalupa, izboljšanje zanesljivosti zasnove kalupa ter skrajšanje časa preizkušanja kalupov. Številna domača podjetja za avtomobilske kalupe so prav tako dosegla pomemben napredek pri uporabi CAE in dobre rezultate. Uporaba tehnologije CAE lahko močno prihrani stroške preizkušanja kalupov in skrajša razvojni cikel žigosanja, kar je postalo pomembno sredstvo za zagotavljanje kakovosti kalupov. Tehnologija CAE postopoma spreminja načrtovanje kalupov iz empiričnega v znanstveno načrtovanje.
2. Položaj 3D-oblikovanja kalupov je utrjen
Tridimenzionalna zasnova kalupa je pomemben del tehnologije digitalnih kalupov in osnova za integracijo načrtovanja, proizvodnje in inšpekcijskega pregleda kalupov. Podjetja, kot sta Toyota in General Motors v Združenih državah Amerike, so uresničila tridimenzionalno zasnovo kalupov in dosegla dobre rezultate pri uporabi. Nekatere metode, ki se uporabljajo pri 3D-načrtovanju kalupov v tujini, so vredne naše reference. Poleg tega, da je ugodna za uresničitev integrirane proizvodnje, ima tridimenzionalna zasnova kalupa še eno prednost, in sicer, da je priročna za pregled motenj in omogoča analizo motenj gibanja, kar rešuje težave pri dvodimenzionalni zasnovi.
Tretjič, tehnologija digitalnih kalupov je postala glavna smer
V zadnjih letih je hiter razvoj tehnologije digitalnih kalupov učinkovit način za reševanje številnih težav, s katerimi se soočamo pri razvoju avtomobilskih kalupov. Tako imenovana tehnologija digitalnih kalupov je uporaba računalniške tehnologije ali računalniško podprte tehnologije (CAX) v procesu načrtovanja in izdelave kalupov. Če povzamemo uspešne izkušnje domačih in tujih podjetij za avtomobilske kalupe pri uporabi računalniško podprte tehnologije, digitalna tehnologija avtomobilskih kalupov vključuje predvsem naslednje vidike: 1. Načrtovanje za izdelovalnost (DFM), kar pomeni, da se izdelovalnost upošteva in analizira med načrtovanjem, da se zagotovi uspeh procesa. 2. Pomožna tehnologija za načrtovanje profila kalupa, razvoj inteligentne tehnologije načrtovanja profila. 3. CAE pomaga pri analizi in procesu oblikovanja štancanja, napovedovanju in reševanju morebitnih napak in težav pri oblikovanju. 4. Zamenja tradicionalno dvodimenzionalno načrtovanje s tridimenzionalnim načrtovanjem strukture kalupa. 5. Postopek izdelave kalupov uporablja tehnologije CAPP, CAM in CAT. 6. Pod vodstvom digitalne tehnologije se obravnavajo in rešujejo težave, ki nastanejo med procesom preskušanja kalupov in proizvodnje štancanja.
Četrtič, hiter razvoj avtomatizacije obdelave plesni
Napredna tehnologija in oprema za obdelavo sta pomembna osnova za izboljšanje produktivnosti in zagotavljanje kakovosti izdelkov. Ni neobičajno, da imajo napredna podjetja za izdelavo avtomobilskih kalupov CNC obdelovalne stroje z dvojnimi delovnimi mizami, avtomatske menjalnike orodij (ATC), fotoelektrične krmilne sisteme za avtomatsko obdelavo in sisteme za spletno merjenje obdelovancev. Numerično krmiljena obdelava se je razvila od preproste obdelave profilov do celovite obdelave profilov in strukturnih površin, od srednje in nizkohitrostne obdelave do visokohitrostne obdelave, razvoj tehnologije avtomatizacije obdelave pa je zelo hiter.
5. Tehnologija žigosanja visokotrdnostnih jeklenih plošč je prihodnja smer razvoja
Visokotrdnostno jeklo ima odlične lastnosti glede razmerja tečenja, lastnosti utrjevanja pri deformaciji, sposobnosti porazdelitve deformacije in absorpcije energije trka, njegova uporaba v avtomobilih pa se še naprej povečuje. Trenutno se visokotrdnostna jekla, ki se uporabljajo v avtomobilskih štancah, večinoma nanašajo na jeklo, ki se utrjuje z barvo (jeklo BH), dvofazno jeklo (jeklo DP) in jeklo, ki ga povzroča fazna transformacija (jeklo TRIP). Mednarodni projekt ultralahkih karoserij (ULSAB) napoveduje, da bo 97 % naprednega konceptnega vozila (ULSAB—AVC), predstavljenega leta 2010, sestavljenega iz visokotrdnostnega jekla. Delež naprednega visokotrdnostnega jekla v materialu vozila bo presegel 60 %, dvofazno jeklo pa bo predstavljalo 74 % avtomobilskih jeklenih plošč. Mehka jekla, ki se bodo uporabljala predvsem v IF jeklu, bodo visokotrdnostne jeklene plošče, visokotrdnostno nizkolegirano jeklo pa dvofazno jeklo in ultratrdnostne jeklene plošče. Trenutno je uporaba visokotrdnostnih jeklenih plošč za domače avtomobilske dele večinoma omejena na konstrukcijske dele in nosilce, natezna trdnost uporabljenih materialov pa je večinoma pod 500 MPa. Zato je hitro obvladovanje tehnologije žigosanja visokotrdnostnih jeklenih plošč pomemben problem, ki ga je treba nujno rešiti v avtomobilski industriji kalupov v moji državi.
6. Novi izdelki iz kalupov bodo pravočasno predstavljeni
Z razvojem visoke učinkovitosti in avtomatizacije proizvodnje avtomobilskih delov za štancanje bo uporaba progresivnih orodij pri proizvodnji avtomobilskih delov za štancanje vse bolj razširjena. Zapleteni deli za štancanje, zlasti nekateri majhni in srednje veliki zapleteni deli za štancanje, ki po tradicionalnem postopku zahtevajo več kompletov štancanih orodij, se vse pogosteje oblikujejo s progresivnimi orodji. Progresivni orodji so visokotehnološki izdelki, ki so tehnično zahtevni, zahtevajo visoko natančnost izdelave in dolg proizvodni cikel. Večpostajalni progresivni orodji bodo eden najpomembnejših izdelkov za štancanje v moji državi.
Sedem, materiali za kalupe in tehnologija površinske obdelave bodo ponovno uporabljeni
Kakovost in zmogljivost materialov za kalupe sta pomembna dejavnika, ki vplivata na kakovost, življenjsko dobo in stroške kalupov. V zadnjih letih se poleg nenehnega uvajanja različnih visoko žilavih in visoko odpornih jekel za hladno obdelavo, kaljenih jekel za hladno obdelavo in jekel za hladno obdelavo s prašno metalurgijo splača uporabljati litoželezne materiale za velike in srednje velike štancarske orodja v tujini. Zaradi zaskrbljenosti glede razvojnega trenda ima nodularno lito železo dobro žilavost in odpornost proti obrabi, dobro varilno delovanje, obdelovalnost in površinsko utrjevanje ter je cenejši od legiranega litega železa, zato se pogosteje uporablja v štancarskih orodjarjih za avtomobile.
8. Znanstveno upravljanje in informatizacija sta razvojni smeri podjetij za plesni
Čas objave: 11. maj 2021