แนวโน้มเก้าประการในการพัฒนาเทคโนโลยีแม่พิมพ์ยานยนต์ทั้งในและต่างประเทศ

แม่พิมพ์เป็นอุปกรณ์กระบวนการพื้นฐานของอุตสาหกรรมยานยนต์ ชิ้นส่วนมากกว่า 90% ในการผลิตรถยนต์จำเป็นต้องขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์ รถยนต์ทั่วไปต้องใช้แม่พิมพ์ประมาณ 1,500 ชุด และแม่พิมพ์ปั๊มประมาณ 1,000 ชุด ในการพัฒนาโมเดลใหม่ 90% ของภาระงานจะดำเนินการเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงโปรไฟล์ของร่างกาย ประมาณ 60% ของต้นทุนการพัฒนารุ่นใหม่ใช้สำหรับการพัฒนาตัวถังและกระบวนการปั๊มและอุปกรณ์ ประมาณ 40% ของต้นทุนการผลิตรถยนต์ทั้งหมดเป็นต้นทุนการปั๊มตัวถังและการประกอบ

ในการพัฒนาอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ยานยนต์ทั้งในและต่างประเทศ เทคโนโลยีแม่พิมพ์นำเสนอแนวโน้มการพัฒนาดังต่อไปนี้

ประการแรก สถานะการออกแบบสามมิติของแม่พิมพ์ได้ถูกรวมเข้าด้วยกัน

การออกแบบแม่พิมพ์สามมิติเป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีแม่พิมพ์ดิจิทัล และเป็นพื้นฐานสำหรับการบูรณาการการออกแบบแม่พิมพ์ การผลิต และการตรวจสอบ โตโยต้าญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา และบริษัทอื่นๆ ประสบความสำเร็จในการออกแบบแม่พิมพ์สามมิติ และบรรลุผลการใช้งานที่ดี แนวทางปฏิบัติบางประการที่ต่างประเทศนำมาใช้ในการออกแบบแม่พิมพ์สามมิตินั้นคุ้มค่าที่จะเรียนรู้ นอกเหนือจากการอำนวยความสะดวกในการผลิตแบบครบวงจรแล้ว การออกแบบสามมิติของแม่พิมพ์ยังสะดวกสำหรับการตรวจสอบการรบกวน และสามารถทำการวิเคราะห์การรบกวนการเคลื่อนไหวเพื่อแก้ไขปัญหาในการออกแบบสองมิติ

ประการที่สอง การจำลองกระบวนการปั๊มขึ้นรูป (CAE) มีความโดดเด่นมากกว่า

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์และฮาร์ดแวร์ เทคโนโลยีการจำลอง (CAE) ของกระบวนการขึ้นรูปแม่พิมพ์จึงมีบทบาทสำคัญมากขึ้น ในสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น เยอรมนี และประเทศที่พัฒนาแล้วอื่นๆ เทคโนโลยี CAE ได้กลายเป็นส่วนสำคัญของการออกแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิต ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำนายข้อบกพร่องในการขึ้นรูป เพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการปั๊มและโครงสร้างแม่พิมพ์ ปรับปรุงความน่าเชื่อถือของการออกแบบแม่พิมพ์ และลดเวลาในการทดสอบ บริษัทแม่พิมพ์รถยนต์ในประเทศหลายแห่งมีความก้าวหน้าอย่างมากในการใช้ CAE และบรรลุผลลัพธ์ที่ดี การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี CAE สามารถลดต้นทุนของแม่พิมพ์ทดลองได้อย่างมาก และลดวงจรการพัฒนาของแม่พิมพ์ปั๊ม ซึ่งกลายเป็นวิธีการสำคัญในการรับรองคุณภาพของแม่พิมพ์ เทคโนโลยี CAE กำลังค่อยๆ เปลี่ยนการออกแบบแม่พิมพ์จากการออกแบบเชิงประจักษ์เป็นการออกแบบทางวิทยาศาสตร์

ประการที่สาม เทคโนโลยีแม่พิมพ์ดิจิทัลได้กลายเป็นกระแสหลัก

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีแม่พิมพ์ดิจิทัลในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการแก้ปัญหามากมายที่ต้องเผชิญในการพัฒนาแม่พิมพ์ยานยนต์ เทคโนโลยีแม่พิมพ์ดิจิทัลที่เรียกว่าเป็นการนำเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์หรือเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ช่วย (CAX) มาประยุกต์ใช้ในการออกแบบแม่พิมพ์และกระบวนการผลิต สรุปประสบการณ์ที่ประสบความสำเร็จขององค์กรแม่พิมพ์ยานยนต์ในประเทศและต่างประเทศในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีช่วยด้วยคอมพิวเตอร์ เทคโนโลยีแม่พิมพ์ยานยนต์แบบดิจิทัลประกอบด้วยประเด็นต่อไปนี้เป็นหลัก: 1 การออกแบบเพื่อการผลิต (DFM) ซึ่งพิจารณาและวิเคราะห์ความสามารถในการผลิตในระหว่างการออกแบบเพื่อให้มั่นใจว่ากระบวนการจะประสบความสำเร็จ 2 เทคโนโลยีเสริมของการออกแบบพื้นผิวแม่พิมพ์พัฒนาเทคโนโลยีการออกแบบโปรไฟล์อัจฉริยะ 3CAE ช่วยในการวิเคราะห์และจำลองกระบวนการปั๊มขึ้นรูป คาดการณ์และแก้ไขข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นและก่อให้เกิดปัญหา 4 แทนที่การออกแบบสองมิติแบบดั้งเดิมด้วยการออกแบบโครงสร้างแม่พิมพ์สามมิติ 5 กระบวนการผลิตแม่พิมพ์ใช้เทคโนโลยี CAPP, CAM และ CAT 6 ภายใต้การแนะนำของเทคโนโลยีดิจิทัล แก้ไขปัญหาในกระบวนการทดลองและในการผลิตปั๊มขึ้นรูป

ประการที่สี่ การพัฒนาระบบอัตโนมัติในการประมวลผลแม่พิมพ์อย่างรวดเร็ว

เทคโนโลยีและอุปกรณ์การประมวลผลขั้นสูงเป็นรากฐานสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ไม่ใช่เรื่องแปลกสำหรับเครื่องมือกล CNC, เครื่องเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติ (ATC), ระบบควบคุมออปโตอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการตัดเฉือนอัตโนมัติ และระบบการวัดออนไลน์สำหรับชิ้นงานในบริษัทแม่พิมพ์ยานยนต์ขั้นสูง การตัดเฉือน CNC ได้พัฒนาจากการประมวลผลโปรไฟล์แบบธรรมดาไปสู่การตัดเฉือนโปรไฟล์และพื้นผิวโครงสร้างเต็มรูปแบบ ตั้งแต่การตัดเฉือนความเร็วปานกลางไปจนถึงการตัดเฉือนความเร็วสูง เทคโนโลยีการตัดเฉือนอัตโนมัติมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว

5. เทคโนโลยีการปั๊มแผ่นเหล็กความแข็งแรงสูงเป็นทิศทางการพัฒนาในอนาคต

เหล็กกล้าความแข็งแรงสูงมีการใช้งานที่ดีเยี่ยมในรถยนต์ เนื่องจากมีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมในแง่ของอัตราส่วนผลผลิต ลักษณะการแข็งตัวของความเครียด ความสามารถในการกระจายความเครียด และการดูดซับพลังงานจากการชน ปัจจุบัน เหล็กความแข็งแรงสูงที่ใช้ในการปั๊มขึ้นรูปยานยนต์ส่วนใหญ่ได้แก่ เหล็กชุบแข็งด้วยสี (เหล็ก BH) เหล็กดูเพล็กซ์ (เหล็ก DP) และเหล็กพลาสติกที่เกิดจากการเปลี่ยนเฟส (เหล็ก TRIP) โครงการ International Ultralight Body Project (ULSAB) คาดว่า 97% ของโมเดลแนวคิดขั้นสูง (ULSAB-AVC) ที่เปิดตัวในปี 2010 จะเป็นเหล็กกล้าความแข็งแรงสูง และสัดส่วนของแผ่นเหล็กความแข็งแรงสูงขั้นสูงในวัสดุยานยนต์จะเกิน 60% และ ดูเพล็กซ์ สัดส่วนของเหล็กจะคิดเป็น 74% ของแผ่นเหล็กสำหรับยานยนต์

ซีรีส์เหล็กอ่อนที่ใช้เหล็ก IF เป็นหลัก ซึ่งปัจจุบันใช้กันอย่างแพร่หลาย จะถูกแทนที่ด้วยซีรีส์เหล็กแผ่นความแข็งแรงสูง และเหล็กโลหะผสมต่ำที่มีความแข็งแรงสูงจะถูกแทนที่ด้วยเหล็กสองเฟสและเหล็กที่มีความแข็งแรงสูงพิเศษ . ปัจจุบัน การใช้แผ่นเหล็กความแข็งแรงสูงสำหรับชิ้นส่วนรถยนต์ในประเทศส่วนใหญ่จำกัดอยู่เพียงชิ้นส่วนโครงสร้างและชิ้นส่วนคาน และความต้านทานแรงดึงของวัสดุที่ใช้มีมากกว่า 500 MPa ดังนั้นการเรียนรู้เทคโนโลยีการปั๊มแผ่นเหล็กที่มีความแข็งแรงสูงอย่างรวดเร็วจึงเป็นปัญหาสำคัญที่ต้องแก้ไขอย่างเร่งด่วนในอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ยานยนต์ของจีน

ประการที่หก ผลิตภัณฑ์แม่พิมพ์ใหม่เปิดตัวในเวลาอันควร

ด้วยการพัฒนาประสิทธิภาพสูงและระบบอัตโนมัติของการผลิตปั๊มขึ้นรูปรถยนต์ แม่พิมพ์แบบโปรเกรสซีฟจะถูกใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในการผลิตชิ้นส่วนปั๊มขึ้นรูปยานยนต์ การปั๊มชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน โดยเฉพาะชิ้นส่วนปั๊มขึ้นรูปที่ซับซ้อนขนาดเล็กและขนาดกลางที่ต้องใช้การเจาะหลายคู่ในกระบวนการแบบเดิมๆ จะถูกขึ้นรูปมากขึ้นโดยการขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์แบบก้าวหน้า Progressive die เป็นผลิตภัณฑ์แม่พิมพ์เทคโนโลยีขั้นสูงที่มีปัญหาทางเทคนิคสูง มีความแม่นยำในการผลิตสูง และมีวงจรการผลิตที่ยาวนาน แม่พิมพ์โปรเกรสซีฟแบบหลายสถานีจะเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์แม่พิมพ์หลักที่พัฒนาขึ้นในประเทศจีน

เจ็ด วัสดุแม่พิมพ์และเทคโนโลยีการรักษาพื้นผิวจะถูกนำมาใช้ซ้ำ

คุณภาพและประสิทธิภาพของวัสดุแม่พิมพ์เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อคุณภาพ อายุการใช้งาน และต้นทุนของแม่พิมพ์ ในปีที่ผ่านมา นอกเหนือจากความหลากหลายของความเหนียวสูงและความต้านทานการสึกหรอสูงเหล็กแม่พิมพ์งานเย็น เหล็กแม่พิมพ์งานเย็นชุบแข็งด้วยเปลวไฟ โลหะผงเหล็กแม่พิมพ์งานเย็น การใช้วัสดุเหล็กหล่อในการปั๊มแม่พิมพ์ขนาดใหญ่และขนาดกลางในต่างประเทศ คุ้มค่า แนวโน้มการพัฒนาที่น่ากังวล เหล็กดัดมีความเหนียวและทนต่อการสึกหรอได้ดี ประสิทธิภาพการเชื่อม ความสามารถในการใช้งาน และการชุบแข็งพื้นผิวก็ดีเช่นกัน และมีต้นทุนต่ำกว่าเหล็กหล่อโลหะผสม ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในแม่พิมพ์ปั๊มขึ้นรูปรถยนต์

แปด การจัดการทางวิทยาศาสตร์และข้อมูลเป็นทิศทางการพัฒนาของวิสาหกิจแม่พิมพ์

สิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งของการพัฒนาเทคโนโลยีแม่พิมพ์ยานยนต์คือการจัดการทางวิทยาศาสตร์และข้อมูล การจัดการทางวิทยาศาสตร์ช่วยให้บริษัทแม่พิมพ์สามารถพัฒนาอย่างต่อเนื่องไปในทิศทางของการผลิตแบบทันเวลาพอดีและการผลิตแบบลดขั้นตอน (Lean Production) การจัดการองค์กรมีความแม่นยำมากขึ้น ประสิทธิภาพการผลิตได้รับการปรับปรุงอย่างมาก และสถาบัน การเชื่อมโยง และบุคลากรที่ไม่มีประสิทธิภาพได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง - ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการจัดการที่ทันสมัย ​​เครื่องมือการจัดการข้อมูลขั้นสูงมากมาย รวมถึงระบบการจัดการทรัพยากรองค์กร (ERP) การจัดการลูกค้าสัมพันธ์ (CRM) การจัดการห่วงโซ่อุปทาน (SCM) การจัดการโครงการ (PM) เป็นต้น ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย

เก้า การผลิตแม่พิมพ์ที่ประณีตเป็นแนวโน้มที่หลีกเลี่ยงไม่ได้

สิ่งที่เรียกว่าการผลิตแม่พิมพ์แบบกลั่นนั้นอยู่ในแง่ของกระบวนการพัฒนาและผลการผลิตของแม่พิมพ์ โดยเฉพาะการหาเหตุผลเข้าข้างตนเองของกระบวนการปั๊มและการออกแบบโครงสร้างแม่พิมพ์ ความแม่นยำสูงของการประมวลผลแม่พิมพ์ ความน่าเชื่อถือสูงของ ผลิตภัณฑ์แม่พิมพ์และการจัดการเทคโนโลยีอย่างเข้มงวด เพศ. การผลิตแม่พิมพ์อย่างพิถีพิถันไม่ใช่เทคโนโลยีเดียว แต่เป็นภาพสะท้อนที่ครอบคลุมของเทคนิคการออกแบบ การประมวลผล และการจัดการ นอกเหนือจากความเป็นเลิศทางเทคนิคแล้ว การผลิตแม่พิมพ์ชั้นดียังรับประกันโดยฝ่ายบริหารที่เข้มงวดอีกด้วย