Lo stampo è l'attrezzatura di processo di base dell'industria automobilistica. Oltre il 90% delle parti e dei componenti nella produzione automobilistica deve essere formato tramite stampo. Secondo Luo Baihui, esperto di stampi, per produrre un'auto normale sono necessari circa 1.500 stampi, di cui oltre 1.000 stampi per stampaggio. Nello sviluppo di nuovi modelli, il 90% del carico di lavoro è dedicato alla modifica del profilo della carrozzeria. Circa il 60% dei costi di sviluppo dei nuovi modelli è destinato allo sviluppo della carrozzeria e ai processi e alle attrezzature di stampaggio. Circa il 40% del costo di produzione del veicolo è costituito dal costo delle parti stampate e dell'assemblaggio della carrozzeria.
Nello sviluppo del settore degli stampi per automobili, sia in patria che all'estero, la tecnologia degli stampi ha mostrato le seguenti tendenze di sviluppo.
1. La simulazione del processo di stampaggio (CAE) è più evidente
Negli ultimi anni, con il rapido sviluppo di software e hardware, la tecnologia di simulazione (CAE) del processo di stampaggio e formatura sta svolgendo un ruolo sempre più importante. In paesi sviluppati come Stati Uniti, Giappone e Germania, la tecnologia CAE è diventata una parte necessaria del processo di progettazione e produzione degli stampi. È ampiamente utilizzata per prevedere difetti di formatura, ottimizzare il processo di stampaggio e la struttura dello stampo, migliorare l'affidabilità della progettazione dello stampo e ridurre i tempi di prova dello stampo. Anche molte aziende nazionali di stampi per automobili hanno compiuto progressi significativi nell'applicazione della CAE, ottenendo buoni risultati. L'applicazione della tecnologia CAE può ridurre notevolmente i costi degli stampi di prova e abbreviare il ciclo di sviluppo degli stampi per stampaggio, diventando un mezzo importante per garantire la qualità dello stampo. La tecnologia CAE sta gradualmente trasformando la progettazione dello stampo da progettazione empirica a progettazione scientifica.
2. La posizione della progettazione 3D dello stampo è consolidata
La progettazione tridimensionale dello stampo è una parte importante della tecnologia di stampaggio digitale e la base per l'integrazione di progettazione, produzione e ispezione dello stampo. Aziende come Toyota e General Motors negli Stati Uniti hanno implementato la progettazione tridimensionale degli stampi e ottenuto buoni risultati applicativi. Alcuni metodi adottati all'estero nella progettazione di stampi 3D sono degni di nota. Oltre a favorire la realizzazione di una produzione integrata, la progettazione tridimensionale dello stampo presenta un altro vantaggio: è comoda per l'ispezione delle interferenze e può eseguire l'analisi delle interferenze di movimento, risolvendo un problema nella progettazione bidimensionale.
In terzo luogo, la tecnologia degli stampi digitali è diventata la direzione dominante
Negli ultimi anni, il rapido sviluppo della tecnologia di stampaggio digitale si è rivelato un metodo efficace per risolvere molti problemi legati allo sviluppo di stampi per automobili. La cosiddetta tecnologia di stampaggio digitale consiste nell'applicazione della tecnologia informatica o tecnologia assistita da computer (CAX) al processo di progettazione e produzione di stampi. Riassumendo l'esperienza di successo delle aziende di stampi per automobili nazionali ed estere nell'applicazione della tecnologia assistita da computer, la tecnologia di stampaggio digitale per automobili comprende principalmente i seguenti aspetti: 1. Progettazione per la producibilità (DFM), ovvero la producibilità viene considerata e analizzata durante la progettazione per garantire il successo del processo. 2. Tecnologia ausiliaria per la progettazione del profilo dello stampo, sviluppo di una tecnologia di progettazione intelligente del profilo. 3. Il CAE supporta l'analisi e il processo di stampaggio e formatura, prevedendo e risolvendo possibili difetti e problemi di formatura. 4. Sostituzione della tradizionale progettazione bidimensionale con una progettazione tridimensionale della struttura dello stampo. 5. Il processo di produzione dello stampo adotta le tecnologie CAPP, CAM e CAT. ⑥ Sotto la guida della tecnologia digitale, affrontare e risolvere i problemi che si presentano nel processo di prova dello stampo e di produzione dello stampaggio.
In quarto luogo, il rapido sviluppo dell'automazione della lavorazione degli stampi
Le tecnologie e le attrezzature di lavorazione avanzate costituiscono una base fondamentale per migliorare la produttività e garantire la qualità del prodotto. Non è raro che le aziende produttrici di stampi per automobili all'avanguardia dispongano di macchine utensili CNC con doppio tavolo di lavoro, cambio utensile automatico (ATC), sistemi di controllo fotoelettrico per la lavorazione automatica e sistemi di misurazione del pezzo in linea. La lavorazione a controllo numerico si è evoluta dalla semplice lavorazione di profili alla lavorazione completa di profili e superfici strutturali, dalla lavorazione a media e bassa velocità a quella ad alta velocità, e lo sviluppo della tecnologia di automazione della lavorazione è molto rapido.
5. La tecnologia di stampaggio di piastre in acciaio ad alta resistenza è la direzione di sviluppo futura
L'acciaio ad alta resistenza presenta eccellenti caratteristiche in termini di rapporto di snervamento, caratteristiche di incrudimento, capacità di distribuzione delle deformazioni e assorbimento dell'energia di collisione, e il suo utilizzo nelle automobili continua ad aumentare. Attualmente, gli acciai ad alta resistenza utilizzati negli stampati per autoveicoli includono principalmente acciaio temprato per verniciatura (acciaio BH), acciaio bifase (acciaio DP) e acciaio a plasticità indotta dalla trasformazione di fase (acciaio TRIP). L'International Ultra Light Body Project (ULSAB) prevede che il 97% dei veicoli di concetto avanzati (ULSAB—AVC) lanciati nel 2010 sarà costituito da acciaio ad alta resistenza. La percentuale di acciaio ad alta resistenza avanzato nel materiale del veicolo supererà il 60% e la percentuale di acciaio bifase rappresenterà il 74% delle lamiere d'acciaio per autoveicoli. La serie di acciai dolci principalmente utilizzata nell'acciaio IF sarà costituita da lamiere d'acciaio ad alta resistenza, mentre l'acciaio bassolegato ad alta resistenza sarà costituito da acciaio bifase e lamiere d'acciaio ad altissima resistenza. Attualmente, l'applicazione di lamiere in acciaio ad alta resistenza per i componenti automobilistici nazionali è per lo più limitata a parti strutturali e travi, e la resistenza alla trazione dei materiali utilizzati è per lo più inferiore a 500 MPa. Pertanto, padroneggiare rapidamente la tecnologia di stampaggio di lamiere in acciaio ad alta resistenza è un problema importante che deve essere risolto con urgenza nel settore degli stampi per automobili del mio Paese.
6. Nuovi prodotti per stampi saranno lanciati a tempo debito
Con lo sviluppo di un'elevata efficienza e automazione nella produzione di stampaggio automobilistico, l'applicazione degli stampi progressivi nella produzione di componenti stampati per automobili sarà sempre più diffusa. I componenti stampati di forme complesse, in particolare quelli di piccole e medie dimensioni che richiedono più set di stampi di punzonatura secondo il processo tradizionale, sono sempre più spesso realizzati con stampi progressivi. Lo stampo progressivo è un tipo di stampo ad alta tecnologia, tecnicamente complesso, che richiede un'elevata precisione di produzione e un lungo ciclo di produzione. Lo stampo progressivo multistazione sarà uno dei prodotti di stampo più importanti nel mio Paese.
Sette, i materiali degli stampi e la tecnologia di trattamento delle superfici saranno riutilizzati
La qualità e le prestazioni dei materiali per stampi sono fattori importanti che incidono sulla qualità, la durata e il costo degli stampi. Negli ultimi anni, oltre alla continua introduzione di una varietà di acciai per stampi a freddo ad alta tenacità e resistenza all'usura, acciai per stampi a freddo temprati a fiamma e acciai per stampi a freddo ottenuti tramite metallurgia delle polveri, all'estero è utile utilizzare materiali in ghisa per stampi di grandi e medie dimensioni. Preoccupato per la tendenza di sviluppo. La ghisa nodulare ha una buona tenacità e resistenza all'usura, anche le sue prestazioni di saldatura, lavorabilità e tempra superficiale sono buone e il costo è inferiore a quello della ghisa legata, quindi è maggiormente utilizzata negli stampi per stampaggio automobilistico.
8. La gestione scientifica e l'informatizzazione sono la direzione di sviluppo delle imprese di stampi
Data di pubblicazione: 11-05-2021