Khuôn mẫu là thiết bị xử lý cơ bản của ngành công nghiệp ô tô. Hơn 90% các bộ phận, linh kiện trong sản xuất ô tô cần được tạo hình bằng khuôn. Theo Luo Baihui, một chuyên gia về khuôn mẫu, cần khoảng 1.500 khuôn để sản xuất một chiếc ô tô thông thường, trong đó có hơn 1.000 khuôn dập được sử dụng. Trong quá trình phát triển các mẫu xe mới, 90% khối lượng công việc được thực hiện xoay quanh việc thay đổi hình dáng thân xe. Khoảng 60% chi phí phát triển các mẫu xe mới được sử dụng để phát triển thân xe, quy trình và thiết bị dập. Khoảng 40% chi phí sản xuất xe là chi phí dập thân xe và lắp ráp các bộ phận.
Trong sự phát triển của ngành khuôn mẫu ô tô trong và ngoài nước, công nghệ khuôn mẫu đã cho thấy những xu hướng phát triển sau.
1. Mô phỏng quá trình dập (CAE) nổi bật hơn
Trong những năm gần đây, với sự phát triển nhanh chóng của phần mềm và phần cứng máy tính, công nghệ mô phỏng (CAE) của quá trình tạo hình dập đang đóng một vai trò ngày càng quan trọng. Ở các nước phát triển như Hoa Kỳ, Nhật Bản và Đức, công nghệ CAE đã trở thành một phần cần thiết trong quá trình thiết kế và sản xuất khuôn mẫu. Nó được sử dụng rộng rãi để dự đoán các khuyết tật hình thành, tối ưu hóa quá trình dập và cấu trúc khuôn, cải thiện độ tin cậy của thiết kế khuôn và giảm thời gian thử khuôn. Nhiều công ty khuôn mẫu ô tô trong nước cũng đã có những tiến bộ đáng kể trong việc áp dụng CAE và đạt được kết quả tốt. Việc ứng dụng công nghệ CAE có thể tiết kiệm đáng kể chi phí làm khuôn thử và rút ngắn chu kỳ phát triển của khuôn dập, vốn đã trở thành một phương tiện quan trọng để đảm bảo chất lượng khuôn. Công nghệ CAE đang dần chuyển đổi thiết kế khuôn từ thiết kế thực nghiệm sang thiết kế khoa học.
2. Vị trí thiết kế khuôn mẫu 3D được củng cố
Thiết kế ba chiều của khuôn là một phần quan trọng của công nghệ khuôn kỹ thuật số và là cơ sở để tích hợp thiết kế, sản xuất và kiểm tra khuôn. Các công ty như Toyota và General Motors của Hoa Kỳ đã hiện thực hóa thiết kế ba chiều của khuôn và đạt được kết quả ứng dụng tốt. Một số phương pháp được áp dụng trong thiết kế khuôn 3D ở nước ngoài đáng để chúng ta tham khảo. Ngoài việc có lợi cho việc thực hiện sản xuất tích hợp, thiết kế ba chiều của khuôn còn có một ưu điểm khác là thuận tiện cho việc kiểm tra nhiễu và có thể thực hiện phân tích nhiễu chuyển động, giúp giải quyết vấn đề trong thiết kế hai chiều.
Thứ ba, công nghệ khuôn mẫu kỹ thuật số đã trở thành xu hướng chủ đạo
Trong những năm gần đây, sự phát triển nhanh chóng của công nghệ khuôn kỹ thuật số là một cách hiệu quả để giải quyết nhiều vấn đề gặp phải trong quá trình phát triển khuôn mẫu ô tô. Cái gọi là công nghệ khuôn kỹ thuật số là ứng dụng công nghệ máy tính hoặc công nghệ hỗ trợ máy tính (CAX) trong quy trình thiết kế và sản xuất khuôn mẫu. Tổng hợp kinh nghiệm thành công của các công ty khuôn mẫu ô tô trong và ngoài nước trong việc ứng dụng công nghệ có sự hỗ trợ của máy tính, công nghệ khuôn mẫu ô tô kỹ thuật số chủ yếu bao gồm các khía cạnh sau: ① Thiết kế cho khả năng sản xuất (DFM), tức là khả năng sản xuất được xem xét và phân tích trong quá trình thiết kế để đảm bảo sự thành công của quá trình. ②Công nghệ phụ trợ thiết kế biên dạng khuôn, phát triển công nghệ thiết kế biên dạng thông minh. ③CAE hỗ trợ quá trình phân tích và dập khuôn, dự đoán và giải quyết các khiếm khuyết có thể xảy ra cũng như các vấn đề về hình thành. ④ Thay thế thiết kế hai chiều truyền thống bằng thiết kế cấu trúc khuôn ba chiều. ⑤Quy trình sản xuất khuôn áp dụng công nghệ CAPP, CAM và CAT. ⑥ Dưới sự hướng dẫn của công nghệ kỹ thuật số, xử lý và giải quyết các vấn đề phát sinh trong quá trình thử khuôn và sản xuất dập.
Thứ tư, sự phát triển nhanh chóng của tự động hóa xử lý khuôn
Công nghệ và thiết bị chế biến tiên tiến là nền tảng quan trọng để nâng cao năng suất và đảm bảo chất lượng sản phẩm. Không có gì lạ khi các công ty khuôn mẫu ô tô tiên tiến có máy công cụ CNC với bàn làm việc kép, bộ thay dao tự động (ATC), hệ thống điều khiển quang điện để xử lý tự động và hệ thống đo phôi trực tuyến. Xử lý điều khiển số đã phát triển từ xử lý hồ sơ đơn giản đến xử lý toàn diện hồ sơ và bề mặt kết cấu, từ xử lý tốc độ trung bình và thấp đến xử lý tốc độ cao, và sự phát triển của công nghệ tự động hóa xử lý rất nhanh chóng.
5. Công nghệ dập tấm thép cường độ cao là hướng phát triển trong tương lai
Thép cường độ cao có các đặc tính tuyệt vời về tỷ lệ năng suất, đặc tính làm cứng biến dạng, khả năng phân bổ biến dạng và hấp thụ năng lượng va chạm và lượng sử dụng trong ô tô tiếp tục tăng. Hiện nay, các loại thép cường độ cao được sử dụng trong dập ô tô chủ yếu bao gồm thép cứng sơn (thép BH), thép hai pha (thép DP) và thép dẻo chuyển pha (thép TRIP). Dự án Thân xe Siêu nhẹ Quốc tế (ULSAB) dự đoán rằng 97% mẫu xe ý tưởng tiên tiến (ULSAB—AVC) ra mắt năm 2010 sẽ là thép cường độ cao. Tỷ lệ thép cường độ cao tiên tiến trong vật liệu xe sẽ vượt quá 60% và tỷ lệ thép hai pha sẽ chiếm 74% trong tấm thép ô tô. Dòng thép mềm chủ yếu được sử dụng trong thép IF sẽ là dòng thép tấm cường độ cao, còn thép hợp kim thấp cường độ cao sẽ là thép hai pha và thép tấm cường độ siêu cao. Hiện nay, việc ứng dụng thép tấm cường độ cao cho phụ tùng ô tô trong nước hầu hết chỉ giới hạn ở các bộ phận kết cấu và dầm, độ bền kéo của vật liệu được sử dụng hầu hết đều dưới 500MPa. Vì vậy, làm chủ nhanh công nghệ dập tấm thép cường độ cao là bài toán quan trọng cần giải quyết cấp bách trong ngành khuôn mẫu ô tô nước ta.
6. Sản phẩm khuôn mẫu mới sẽ được tung ra thị trường đúng thời điểm
Với sự phát triển của hiệu quả cao và tự động hóa của sản xuất dập ô tô, việc ứng dụng khuôn dập tiến bộ trong sản xuất phụ tùng dập ô tô sẽ ngày càng mở rộng. Các bộ phận dập hình dạng phức tạp, đặc biệt là một số bộ phận dập phức tạp cỡ vừa và nhỏ cần nhiều bộ khuôn đột dập theo quy trình truyền thống, ngày càng được hình thành bởi các khuôn dập lũy tiến. Khuôn tiến bộ là một loại sản phẩm khuôn mẫu công nghệ cao, khó về mặt kỹ thuật, đòi hỏi độ chính xác chế tạo cao và có chu kỳ sản xuất dài. Bộ khuôn lũy tiến đa trạm sẽ là một trong những sản phẩm khuôn quan trọng nhất ở nước tôi.
Thứ bảy, vật liệu khuôn và công nghệ xử lý bề mặt sẽ được tái sử dụng
Chất lượng và hiệu suất của vật liệu khuôn là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng, tuổi thọ và giá thành của khuôn. Trong những năm gần đây, ngoài việc liên tục giới thiệu nhiều loại thép khuôn gia công nguội có độ bền cao và khả năng chống mài mòn cao, thép khuôn gia công nguội được dập tắt bằng ngọn lửa và thép khuôn gia công nguội luyện kim bột, việc sử dụng vật liệu gang cho các sản phẩm lớn là rất đáng giá. và khuôn dập cỡ vừa ở nước ngoài. Lo ngại về xu hướng phát triển. Gang dạng nốt có độ dẻo dai và chống mài mòn tốt, hiệu suất hàn, khả năng làm việc, hiệu suất làm cứng bề mặt cũng tốt, giá thành thấp hơn gang hợp kim nên được sử dụng nhiều hơn trong khuôn dập ô tô.
8. Quản lý khoa học và tin học hóa là hướng phát triển của các doanh nghiệp khuôn mẫu
Thời gian đăng: May-11-2021