目前国内的主流冲压工艺还是綫性模具生产模式,至于特种成形工艺,如液压成形,我们经常听到类似的介绍和报到,但目前主要还是停留在实验室状态。
工业中的液压成形技术主要应用在管型件成形中,国外则主要应用在很小批量的个性化汽车零件制造中。目前在覆盖件成形中,国内还尚无应用。
液压成形具有比较突出的优点:首先,从原理上讲,该技术是等压成形,依赖高压介质改变板料形状,板料在法向是受压的,为三向受力状态,能够较好的改善局部成形,或者说有利於成形更加复杂的覆盖件;其次,其成形原理和液体介质,改变了传统的钢-钢接触成形方式,能够有效减少板料划伤,对提高表面质量极为有利;第三,改善了传统冲压对冲压成形方向的限制;第四,一次可以成形更多工艺内容,利于减少工序和模具数量;第五,成形中的冷作硬化有利於提高制件强度。同时,从目前国外应用情况来看,其生产节拍并不慢。
但是,液压成形技术亦有不足之处。其应用的限制显而易见:需要外用液体介质及其相应装置;并且有必要在焊接前对零件进行後续处理;考虑到对现场作业环境的影响,不大适合大批量零件加工。
国内汽车覆盖件模具制造存在的问题
汽车覆盖件有内外之别,相应地也有内外覆盖件模具之分。内覆盖件的表面质量主要是回弹和扭曲问题,模具的稳定可靠主要是防止拉伤、改善制件的翘曲和变形;外覆盖件的表面质量主要是划痕、孔与边的毛刺、局部凹陷、贴合面成型质量、总成件装配後的间隙等问题,模具要求工作部分制作精良,装配精准,模具动作流畅等。
应该说,国内已经完全具备制造一个完整的中级车车身模具的能力和技术,但模具不是批量生产,任何一套模具不管由哪家模具厂制造,最终还是由具体承担其设计制造任务的具体人员完成。我们可以在整体经验积累和标准化方面做很多工作,但因为是单件生产,所以事实上还是由个人水平决定的。
目前国内整车厂的内覆盖件模具主要由国内完成制作,而部份关键外覆盖件模具采取外包方式。外包是基於国外的经验更为丰富,发包方在产品制造周期和质量上有更大的期待。事实上外包制作的模具也存在许多问题,但对发包方来讲,从心理上会认为国内问题更多。
总而言之,汽车覆盖件外形尺寸大,采用成綫生产方式,使用成綫模具;中小型冲压件国外较普遍使用多工位级进模具,效率很高。随着国内汽车工业的不断发展,中国的汽车模具工业也在不断进步,国外汽车模具厂的竞争优势也将日渐被削弱,大家最终会越来越认同国内模具。
汽车模具模具设计期待提高CAD/CAE系统集成技术
谈汽车模具技术,就不能忽视汽车模具模具的设计。
目前市场上通用的CAD/CAE系统较之10年前有了很大变化,以前都是比较通用化的系统,目前都针对模具制造实际作了很多适应性的开发或转化,这无疑是巨大的进步。
现在市场上比较典型的一些CAD/CAE系统功能十分强大,但是在实际应用中,由于环境的变化,总是难以达到预期的效果,或者说存在少许不尽如人意的地方。从长远来说,从降成本和服务的角度看,若有功能强大的国产CAD/CAM系统就更好。
从长远看,CAD/CAE的集成将成为一种需求或趋势,事实上现在也有很多这样的尝试,但从应用效果看还不是十分理想。
CAD/CAE系统开发者有必要对覆盖件模具的设计思路作一些特别的细致的梳理、分析和特徵化处理,然後再从软件系统的角度找到一个结合点。在此方面做的比较出色的是Thinkdesign系统,该系统能够在回弹处理上很好地实现工程师的意图。