Kalup je 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 1500 kalupa, od čega se koristi više od 1000 kalupa za štancanje. U razvoju novih modela, 90% posla obavlja se oko promjene 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 dijelovi i montaža karoserije.
U razvoju industrije automobilskih kalupa u zemlji i inozemstvu, tehnologija kalupa pokazala je sljedeće trendove razvoja.
1. Simulacija procesa štancanja (CAE) je istaknutija
Posljednjih godina, s brzim razvojem računalnog softvera i hardvera, tehnologija simulacije (CAE) procesa oblikovanja kalupa igra sve važniju ulogu. U razvijenim zemljama poput Sjedinjenih Država, Japana i Njemačke, CAE tehnologija postala je nužan dio procesa projektiranja 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 tvrtke za proizvodnju automobilskih kalupa također su postigle značajan napredak u primjeni CAE i postigle dobre rezultate. Primjena CAE tehnologije može uvelike uštedjeti troškove probnih kalupa i skratiti ciklus razvoja kalupa za štancanje, što je postalo važno sredstvo za osiguranje kvalitete kalupa. CAE tehnologija postupno transformira dizajn kalupa od empirijskog dizajna do znanstvenog dizajna.
2. Položaj 3D dizajna kalupa je konsolidiran
Trodimenzionalni dizajn kalupa važan je dio tehnologije digitalnog kalupa i osnova za integraciju dizajna, proizvodnje i inspekcije kalupa. Tvrtke poput Toyote i General Motorsa u Sjedinjenim Državama ostvarile su trodimenzionalni dizajn kalupa i postigle dobre rezultate primjene. Neke metode usvojene u 3D dizajnu kalupa u inozemstvu vrijedne su naše reference. Osim što pogoduje realizaciji integrirane proizvodnje, trodimenzionalni dizajn kalupa ima još jednu prednost, a to je da je pogodan za inspekciju interferencije i može provoditi analizu interferencije kretanja, što rješava problem u dvodimenzionalnom dizajnu.
Treće, tehnologija digitalnih kalupa postala je glavni smjer
Posljednjih godina, brzi razvoj tehnologije digitalnih kalupa učinkovit je način rješavanja mnogih problema s kojima se suočavamo u razvoju automobilskih kalupa. Takozvana tehnologija digitalnih kalupa je primjena računalne tehnologije ili računalno potpomognute tehnologije (CAX) u procesu dizajna i proizvodnje kalupa. Sumirajući uspješno iskustvo domaćih i stranih tvrtki za automobilske kalupe u primjeni računalno potpomognute tehnologije, digitalna tehnologija automobilskih kalupa uglavnom uključuje sljedeće aspekte: 1. Dizajn za proizvodnost (DFM), odnosno proizvodnost se razmatra i analizira tijekom dizajna kako bi se osigurao uspjeh procesa. 2. Pomoćna tehnologija za dizajn profila kalupa, razvoj inteligentne tehnologije dizajna profila. 3. CAE pomaže u analizi i procesu oblikovanja štancanjem, predviđanju i rješavanju mogućih nedostataka i problema s oblikovanjem. 4. Zamjena tradicionalnog dvodimenzionalnog dizajna 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 važan su temelj za poboljšanje produktivnosti i osiguranje kvalitete proizvoda. Nije neuobičajeno da napredne tvrtke za izradu automobilskih kalupa imaju CNC alatne strojeve s dvostrukim radnim stolovima, automatskim izmjenjivačima alata (ATC), fotoelektričnim upravljačkim sustavima za automatsku obradu i online sustavima za mjerenje obratka. Numerička obrada razvila se od jednostavne obrade profila do sveobuhvatne obrade profilnih i strukturnih površina, od obrade srednje i niske brzine do obrade velike brzine, a razvoj tehnologije automatizacije obrade vrlo je brz.
5. Tehnologija štancanja čeličnih ploča visoke čvrstoće je budući smjer razvoja
Visokočvrsti čelik ima izvrsne karakteristike u pogledu omjera razvlačenja, karakteristika očvršćivanja deformacijom, sposobnosti raspodjele deformacije i apsorpcije energije sudara, a količina upotrebe u automobilima i dalje raste. Trenutno se visokočvrsti čelici koji se koriste u automobilskim prešama uglavnom uključuju čelik za očvršćavanje bojom (BH čelik), dvofazni čelik (DP čelik) i čelik induciran plastičnošću fazne transformacije (TRIP čelik). Međunarodni projekt ultralakih karoserija (ULSAB) predviđa da će 97% naprednog konceptnog vozila (ULSAB—AVC) lansiranog 2010. godine biti visokočvrsti čelik. Udio naprednog visokočvrstog čelika u materijalu vozila premašit će 60%, a dvofazni udio čelika činit će 74% automobilskih čeličnih ploča. Serija mekog čelika koja se uglavnom koristi u IF čeliku bit će serija visokočvrstog čeličnih ploča, a visokočvrsti niskolegirani čelik bit će dvofazni čelik i ultra visokočvrstog čeličnih ploča. Trenutno je primjena visokočvrstih čeličnih ploča za domaće automobilske dijelove uglavnom ograničena na konstrukcijske dijelove i grede, a vlačna čvrstoća korištenih materijala uglavnom je 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 učinkovitosti i automatizacije proizvodnje automobilskih dijelova za štancanje, primjena progresivnih alata za izradu dijelova za štancanje bit će sve raširenija. Komplicirani dijelovi za štancanje, posebno neki mali i srednje složeni dijelovi za štancanje koji zahtijevaju više setova alata za probijanje prema tradicionalnom postupku, sve se više oblikuju progresivnim alatima. Progresivni alat za izradu je vrsta visokotehnološkog kalupa, tehnički je složen, zahtijeva visoku preciznost proizvodnje i ima dugi 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 ponovno korišteni
Kvaliteta i performanse materijala za kalupe važni su čimbenici koji utječu na kvalitetu, vijek trajanja i cijenu kalupa. Posljednjih godina, uz kontinuirano uvođenje raznih čelika za kalupe za hladnu obradu visoke žilavosti i visoke otpornosti na habanje, čelika za hladnu obradu kalupa kaljenih plamenom i čelika za hladnu obradu metalurgijom praha, isplati se koristiti lijevano željezo za velike i srednje velike alate za štancanje u inozemstvu. Zabrinutost zbog trenda razvoja. Nodularno lijevano željezo ima dobru žilavost i otpornost na habanje, njegove performanse zavarivanja, obradivost, performanse površinskog kaljenja također su dobre, a cijena je niža od legiranog lijevanog željeza, pa se više koristi u alatima za štancanje automobila.
8. Znanstveno upravljanje i informatizacija su smjer razvoja poduzeća za kalupe
Vrijeme objave: 11. svibnja 2021.