เก้าแนวโน้มในการพัฒนาเทคโนโลยีแม่พิมพ์ยานยนต์ในและต่างประเทศ

แม่พิมพ์เป็นอุปกรณ์กระบวนการพื้นฐานของอุตสาหกรรมยานยนต์ ชิ้นส่วนมากกว่า 90% ในการผลิตยานยนต์ต้องขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์ ต้องใช้แม่พิมพ์ประมาณ 1,500 ชุดในการผลิตรถยนต์ทั่วไป ซึ่งในจำนวนนี้ใช้แม่พิมพ์ปั๊มประมาณ 1,000 ชุด ในการพัฒนาโมเดลใหม่ ภาระงาน 90% เกิดขึ้นเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของตัวถัง ประมาณ 60% ของต้นทุนการพัฒนาโมเดลใหม่ใช้สำหรับการพัฒนากระบวนการและอุปกรณ์ตัวถังและการปั๊ม ประมาณ 40% ของต้นทุนการผลิตทั้งหมดของรถยนต์คือต้นทุนการปั๊มตัวถังและการประกอบตัวถัง

ในการพัฒนาของอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ยานยนต์ในและต่างประเทศ เทคโนโลยีแม่พิมพ์นำเสนอแนวโน้มการพัฒนาต่อไปนี้

ประการแรก สถานะการออกแบบแม่พิมพ์สามมิติได้รับการเสริมสร้างแล้ว

การออกแบบแม่พิมพ์สามมิติเป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีแม่พิมพ์ดิจิทัลและเป็นพื้นฐานสำหรับการผสานรวมการออกแบบ การผลิต และการตรวจสอบแม่พิมพ์ บริษัทโตโยต้าของญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา และบริษัทอื่นๆ ได้ประสบความสำเร็จในการออกแบบแม่พิมพ์สามมิติ และได้ผลลัพธ์การใช้งานที่ดี แนวทางปฏิบัติบางอย่างที่ต่างประเทศนำมาใช้ในการออกแบบแม่พิมพ์สามมิตินั้นคุ้มค่าต่อการเรียนรู้ นอกจากจะอำนวยความสะดวกในการผลิตแบบบูรณาการแล้ว การออกแบบแม่พิมพ์สามมิติยังสะดวกสำหรับการตรวจสอบการรบกวน และสามารถวิเคราะห์การรบกวนของการเคลื่อนไหวเพื่อแก้ปัญหาในการออกแบบสองมิติได้

ประการที่สอง การจำลองกระบวนการปั๊ม (CAE) มีความโดดเด่นมากขึ้น

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ เทคโนโลยีการจำลอง (CAE) ของกระบวนการขึ้นรูปด้วยเครื่องอัดจึงมีบทบาทสำคัญเพิ่มมากขึ้น ในสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น เยอรมนี และประเทศพัฒนาแล้วอื่นๆ เทคโนโลยี CAE ได้กลายเป็นส่วนจำเป็นของกระบวนการออกแบบและผลิตแม่พิมพ์ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อคาดการณ์ข้อบกพร่องในการขึ้นรูป เพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการปั๊มและโครงสร้างแม่พิมพ์ ปรับปรุงความน่าเชื่อถือของการออกแบบแม่พิมพ์ และลดเวลาการทดสอบ บริษัทแม่พิมพ์รถยนต์ในประเทศหลายแห่งได้พัฒนาอย่างมากในการใช้ CAE และประสบความสำเร็จเป็นอย่างดี การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี CAE สามารถลดต้นทุนของแม่พิมพ์ทดลองได้อย่างมากและลดรอบการพัฒนาแม่พิมพ์ปั๊ม ซึ่งได้กลายเป็นวิธีการสำคัญในการรับรองคุณภาพของแม่พิมพ์ เทคโนโลยี CAE กำลังค่อยๆ เปลี่ยนการออกแบบแม่พิมพ์จากการออกแบบเชิงประจักษ์เป็นการออกแบบเชิงวิทยาศาสตร์

ประการที่สาม เทคโนโลยีแม่พิมพ์ดิจิทัลกลายเป็นกระแสหลัก

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีแม่พิมพ์ดิจิทัลในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการแก้ปัญหาต่างๆ ที่เกิดขึ้นในการพัฒนาแม่พิมพ์ยานยนต์ เทคโนโลยีแม่พิมพ์ดิจิทัลเป็นการนำเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์หรือเทคโนโลยีช่วยด้วยคอมพิวเตอร์ (CAX) มาใช้ในการออกแบบและผลิตแม่พิมพ์ สรุปประสบการณ์ที่ประสบความสำเร็จของบริษัทแม่พิมพ์ยานยนต์ในประเทศและต่างประเทศในการนำเทคโนโลยีช่วยด้วยคอมพิวเตอร์มาใช้ เทคโนโลยีแม่พิมพ์ยานยนต์ดิจิทัลประกอบด้วยประเด็นหลักดังต่อไปนี้: 1 การออกแบบเพื่อการผลิต (DFM) ซึ่งพิจารณาและวิเคราะห์การผลิตระหว่างการออกแบบเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการจะประสบความสำเร็จ 2 เทคโนโลยีเสริมของการออกแบบพื้นผิวแม่พิมพ์พัฒนาเทคโนโลยีการออกแบบโปรไฟล์อัจฉริยะ 3CAE ช่วยในการวิเคราะห์และจำลองกระบวนการปั๊ม ทำนายและแก้ไขข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นและปัญหาการขึ้นรูป 4 แทนที่การออกแบบสองมิติแบบเดิมด้วยการออกแบบโครงสร้างแม่พิมพ์สามมิติ 5 กระบวนการผลิตแม่พิมพ์ใช้เทคโนโลยี CAPP, CAM และ CAT 6 ภายใต้คำแนะนำของเทคโนโลยีดิจิทัล แก้ไขปัญหาในกระบวนการทดลองและในการผลิตปั๊ม

ประการที่สี่ การพัฒนาอย่างรวดเร็วของการประมวลผลแม่พิมพ์อัตโนมัติ

เทคโนโลยีและอุปกรณ์การประมวลผลขั้นสูงเป็นรากฐานที่สำคัญสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและการรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ไม่ใช่เรื่องแปลกสำหรับเครื่องมือเครื่องจักร CNC เครื่องเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติ (ATC) ระบบควบคุมออปโตอิเล็กทรอนิกส์สำหรับงานกลึงอัตโนมัติ และระบบวัดออนไลน์สำหรับชิ้นงานในบริษัทแม่พิมพ์ยานยนต์ขั้นสูง เครื่องจักรกล CNC ได้พัฒนาจากการประมวลผลโปรไฟล์แบบง่ายๆ ไปสู่การกลึงโปรไฟล์และพื้นผิวโครงสร้างแบบเต็มรูปแบบ จากเครื่องจักรกลความเร็วปานกลางถึงต่ำไปสู่เครื่องจักรกลความเร็วสูง เทคโนโลยีอัตโนมัติสำหรับงานกลึงได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว

5. เทคโนโลยีการปั๊มแผ่นเหล็กกล้าแรงสูงเป็นทิศทางการพัฒนาในอนาคต

เหล็กกล้าแรงสูงมีประโยชน์อย่างมากในยานยนต์เนื่องจากมีคุณสมบัติที่โดดเด่นในแง่ของอัตราส่วนผลผลิต ลักษณะการชุบแข็งความเครียด ความสามารถในการกระจายความเครียด และการดูดซับพลังงานจากการชน ปัจจุบัน เหล็กกล้าแรงสูงที่ใช้ในการปั๊มขึ้นรูปยานยนต์ ได้แก่ เหล็กกล้าชุบแข็งด้วยสี (เหล็ก BH) เหล็กกล้าดูเพล็กซ์ (เหล็ก DP) และเหล็กกล้าพลาสติกเหนี่ยวนำการเปลี่ยนเฟส (เหล็ก TRIP) เป็นหลัก โครงการตัวถังน้ำหนักเบาพิเศษระหว่างประเทศ (ULSAB) คาดว่า 97% ของโมเดลแนวคิดขั้นสูง (ULSAB-AVC) ที่เปิดตัวในปี 2010 จะเป็นเหล็กกล้าแรงสูง และสัดส่วนของแผ่นเหล็กกล้าแรงสูงขั้นสูงในวัสดุยานยนต์จะเกิน 60% และสัดส่วนของเหล็กดูเพล็กซ์จะคิดเป็น 74% ของแผ่นเหล็กสำหรับยานยนต์

เหล็กกล้าอ่อนซีรีส์ที่ใช้เหล็ก IF เป็นหลักซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันจะถูกแทนที่ด้วยซีรีส์แผ่นเหล็กแรงสูง และเหล็กกล้าอัลลอยด์แรงสูงต่ำจะถูกแทนที่ด้วยเหล็กสองเฟสและเหล็กแรงสูงพิเศษ ในปัจจุบัน การใช้แผ่นเหล็กแรงสูงสำหรับชิ้นส่วนรถยนต์ในประเทศส่วนใหญ่จำกัดอยู่แค่ชิ้นส่วนโครงสร้างและชิ้นส่วนคาน และความแข็งแรงแรงดึงของวัสดุที่ใช้มากกว่า 500 MPa ดังนั้นการเรียนรู้เทคโนโลยีการปั๊มแผ่นเหล็กแรงสูงอย่างรวดเร็วจึงเป็นปัญหาสำคัญที่ต้องแก้ไขอย่างเร่งด่วนในอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ยานยนต์ของจีน

ประการที่หก ผลิตภัณฑ์แม่พิมพ์ใหม่เปิดตัวในเวลาอันสมควร

ด้วยการพัฒนาประสิทธิภาพและการทำงานอัตโนมัติของการผลิตปั๊มรถยนต์ แม่พิมพ์แบบโปรเกรสซีฟจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในการผลิตชิ้นส่วนปั๊มรถยนต์ ชิ้นส่วนปั๊มที่มีรูปร่างซับซ้อน โดยเฉพาะชิ้นส่วนปั๊มขนาดเล็กและขนาดกลางที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้ปั๊มหลายคู่ในกระบวนการแบบเดิม มักขึ้นรูปด้วยการขึ้นรูปแม่พิมพ์แบบโปรเกรสซีฟ แม่พิมพ์แบบโปรเกรสซีฟเป็นผลิตภัณฑ์แม่พิมพ์ไฮเทคที่มีความยากทางเทคนิคสูง ความแม่นยำในการผลิตสูง และรอบการผลิตยาวนาน แม่พิมพ์แบบโปรเกรสซีฟแบบหลายสถานีจะเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์แม่พิมพ์หลักที่พัฒนาในประเทศจีน

เจ็ด วัสดุแม่พิมพ์และเทคโนโลยีการชุบผิวจะถูกนำมาใช้ซ้ำ

คุณภาพและประสิทธิภาพของวัสดุแม่พิมพ์เป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อคุณภาพ อายุการใช้งาน และต้นทุนของแม่พิมพ์ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นอกจากเหล็กกล้าแม่พิมพ์งานเย็นที่มีความเหนียวและทนต่อการสึกหรอสูง เหล็กกล้าแม่พิมพ์งานเย็นชุบแข็งด้วยเปลวไฟ เหล็กกล้าแม่พิมพ์งานเย็นที่ทำจากโลหะผงแล้ว การใช้วัสดุเหล็กหล่อในแม่พิมพ์ปั๊มขนาดใหญ่และขนาดกลางในต่างประเทศก็คุ้มค่า แนวโน้มการพัฒนาที่น่ากังวล เหล็กเหนียวมีความเหนียวและทนต่อการสึกหรอได้ดี และประสิทธิภาพการเชื่อม การทำงานได้ และประสิทธิภาพการชุบแข็งพื้นผิวก็ดีเช่นกัน และต้นทุนต่ำกว่าเหล็กหล่อผสม ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในแม่พิมพ์ปั๊มรถยนต์

แปด การจัดการทางวิทยาศาสตร์และสารสนเทศเป็นทิศทางการพัฒนาของบริษัทแม่พิมพ์

อีกหนึ่งด้านที่สำคัญของการพัฒนาเทคโนโลยีแม่พิมพ์ยานยนต์คือการจัดการทางวิทยาศาสตร์และข้อมูล การจัดการทางวิทยาศาสตร์ทำให้บริษัทแม่พิมพ์สามารถพัฒนาไปในทิศทางของการผลิตแบบ Just-in-Time และการผลิตแบบลีนได้อย่างต่อเนื่อง การจัดการองค์กรมีความแม่นยำมากขึ้น ประสิทธิภาพการผลิตได้รับการปรับปรุงอย่างมาก และสถาบัน การเชื่อมโยง และบุคลากรที่ไม่มีประสิทธิภาพก็ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการจัดการสมัยใหม่ เครื่องมือการจัดการข้อมูลขั้นสูงมากมาย เช่น ระบบการจัดการทรัพยากรองค์กร (ERP) การจัดการความสัมพันธ์ลูกค้า (CRM) การจัดการห่วงโซ่อุปทาน (SCM) การจัดการโครงการ (PM) เป็นต้น ถูกใช้กันอย่างแพร่หลาย

เก้า การผลิตแม่พิมพ์ที่ประณีตเป็นแนวโน้มที่หลีกเลี่ยงไม่ได้

การผลิตแม่พิมพ์ที่ประณีตนั้นขึ้นอยู่กับกระบวนการพัฒนาและผลการผลิตแม่พิมพ์โดยเฉพาะการทำให้กระบวนการปั๊มและการออกแบบโครงสร้างแม่พิมพ์มีเหตุมีผล ความแม่นยำสูงในการประมวลผลแม่พิมพ์ ความน่าเชื่อถือสูงของผลิตภัณฑ์แม่พิมพ์ และการจัดการเทคโนโลยีที่เข้มงวด การผลิตแม่พิมพ์ที่พิถีพิถันนั้นไม่ใช่เทคโนโลยีเดียว แต่เป็นการสะท้อนถึงเทคนิคการออกแบบ การประมวลผล และการจัดการอย่างครอบคลุม นอกจากความเป็นเลิศทางเทคนิคแล้ว การผลิตแม่พิมพ์ที่ประณีตยังได้รับการรับประกันโดยการจัดการที่เข้มงวดอีกด้วย