Formen sind die grundlegende Prozessausrüstung der Automobilindustrie. Mehr als 90 % der Teile in der Automobilproduktion müssen mithilfe von Formen geformt werden. Für die Herstellung eines serienmäßigen Fahrzeugs werden etwa 1.500 Formensätze benötigt, davon etwa 1.000 Stanzwerkzeuge. Bei der Entwicklung neuer Modelle entfallen 90 % der Arbeit auf die Änderungen des Karosserieprofils. Etwa 60 % der Entwicklungskosten neuer Modelle fließen in die Entwicklung von Karosserie- und Stanzprozessen und -ausrüstung. Etwa 40 % der Gesamtherstellungskosten eines Fahrzeugs entfallen auf die Kosten für das Karosseriestanzen und dessen Montage.
Bei der Entwicklung der Automobil-Formenindustrie im In- und Ausland weist die Formentechnologie die folgenden Entwicklungstrends auf.
Erstens wurde der dreidimensionale Designstatus der Form konsolidiert
Die dreidimensionale Formgestaltung ist ein wichtiger Bestandteil der digitalen Formentechnologie und bildet die Grundlage für die Integration von Formenbau, -fertigung und -prüfung. Toyota in Japan, die USA und andere Unternehmen haben die dreidimensionale Formgestaltung bereits erfolgreich umgesetzt und gute Ergebnisse erzielt. Einige der im Ausland angewandten Praktiken der dreidimensionalen Formgestaltung sind lehrreich. Neben der integrierten Fertigung erleichtert die dreidimensionale Formgestaltung auch die Interferenzprüfung und ermöglicht die Analyse von Bewegungsinterferenzen, um Probleme der zweidimensionalen Gestaltung zu lösen.
Zweitens ist die Simulation des Stanzprozesses (CAE) wichtiger
In den letzten Jahren hat die Simulationstechnologie (CAE) im Pressformprozess mit der rasanten Entwicklung von Computersoftware und -hardware eine immer wichtigere Rolle gespielt. In den USA, Japan, Deutschland und anderen Industrieländern ist die CAE-Technologie zu einem unverzichtbaren Bestandteil des Formenbaus und -herstellungsprozesses geworden. Sie wird häufig eingesetzt, um Umformfehler vorherzusagen, den Stanzprozess und die Formstruktur zu optimieren, die Zuverlässigkeit der Formenkonstruktion zu verbessern und die Testzeit zu verkürzen. Viele inländische Automobilformenhersteller haben bei der Anwendung von CAE erhebliche Fortschritte erzielt und gute Ergebnisse erzielt. Der Einsatz von CAE-Technologie kann die Kosten für Versuchsformen erheblich senken und den Entwicklungszyklus von Stanzwerkzeugen verkürzen, was zu einem wichtigen Mittel zur Sicherung der Formqualität geworden ist. Die CAE-Technologie wandelt die Formenkonstruktion schrittweise vom empirischen zum wissenschaftlichen Design.
Drittens ist die digitale Formentechnologie zum Mainstream geworden
Die digitale Formentechnologie hat sich in den letzten Jahren rasant entwickelt und ist ein effektiver Weg, um viele Probleme bei der Entwicklung von Automobilformen zu lösen. Bei der sogenannten digitalen Formentechnologie wird Computertechnologie bzw. computergestützte Technologie (CAX) im Formendesign- und -herstellungsprozess eingesetzt. Fassen Sie die erfolgreichen Erfahrungen in- und ausländischer Automobilformenunternehmen mit der Anwendung computergestützter Technologie zusammen. Die digitale Automobilformentechnologie umfasst im Wesentlichen die folgenden Aspekte: 1. Herstellbarkeitsorientiertes Design (DFM): Dabei wird die Herstellbarkeit während des Designs berücksichtigt und analysiert, um den Prozesserfolg sicherzustellen. 2. Die unterstützende Technologie zur Formoberflächengestaltung entwickelt eine intelligente Profilgestaltungstechnologie. 3. CAE hilft bei der Analyse und Simulation des Stanzprozesses und prognostiziert und behebt mögliche Defekte und Formprobleme. 4. Ersetzen des herkömmlichen zweidimensionalen Designs durch ein dreidimensionales Formenstrukturdesign. 5. Der Formenherstellungsprozess nutzt CAPP-, CAM- und CAT-Technologie. 6. Lösen Sie mithilfe digitaler Technologie die Probleme im Testprozess und bei der Stanzproduktion.
Viertens die rasante Entwicklung der Automatisierung der Formenverarbeitung
Fortschrittliche Verarbeitungstechnologie und -ausrüstung bilden eine wichtige Grundlage für die Steigerung der Produktivität und die Sicherung der Produktqualität. CNC-Werkzeugmaschinen, automatische Werkzeugwechsler (ATC), optoelektronische Steuerungssysteme für die automatische Bearbeitung und Online-Messsysteme für Werkstücke sind in modernen Automobilformenbaubetrieben keine Seltenheit. Die CNC-Bearbeitung hat sich von der einfachen Profilbearbeitung zur vollflächigen Bearbeitung von Profil- und Strukturoberflächen entwickelt. Von der Mittel- über die Niedriggeschwindigkeitsbearbeitung bis hin zur Hochgeschwindigkeitsbearbeitung hat sich die Technologie zur Bearbeitungsautomatisierung rasant weiterentwickelt.
5. Die Stanztechnologie für hochfeste Stahlplatten ist die zukünftige Entwicklungsrichtung
Hochfeste Stähle eignen sich aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften hinsichtlich Streckgrenze, Kaltverfestigung, Dehnungsverteilung und Aufprallenergieabsorption hervorragend für den Einsatz im Automobilbau. Zu den derzeit in Automobilstanzteilen verwendeten hochfesten Stählen zählen vor allem lackgehärteter Stahl (BH-Stahl), Duplexstahl (DP-Stahl) und phasenwechselinduzierter plastischer Stahl (TRIP-Stahl). Das International Ultralight Body Project (ULSAB) geht davon aus, dass 97 % der 2010 eingeführten fortschrittlichen Konzeptmodelle (ULSAB-AVC) aus hochfesten Stählen bestehen werden. Der Anteil fortschrittlicher hochfester Stahlbleche an den Fahrzeugmaterialien wird 60 % übersteigen, und Duplexstahl wird 74 % der Fahrzeugstahlplatten ausmachen.
Die heute weit verbreitete Weichstahlreihe, die hauptsächlich auf IF-Stahl basiert, wird durch hochfeste Stahlbleche ersetzt, und hochfester niedriglegierter Stahl wird durch Dualphasenstahl und ultrahochfesten Stahl ersetzt. Derzeit beschränkt sich die Anwendung hochfester Stahlbleche für inländische Autoteile hauptsächlich auf Strukturteile und Trägerteile, wobei die Zugfestigkeit der verwendeten Materialien über 500 MPa liegt. Daher ist die schnelle Beherrschung der Stanztechnologie für hochfeste Stahlbleche ein wichtiges Problem, das in der chinesischen Automobilformenindustrie dringend gelöst werden muss.
Sechstens: Neue Schimmelpilzprodukte werden zu gegebener Zeit auf den Markt gebracht
Mit der Entwicklung hocheffizienter und automatisierter Stanzteile für die Automobilindustrie werden Folgeverbundwerkzeuge in der Produktion von Stanzteilen für die Automobilindustrie immer häufiger eingesetzt. Stanzteile mit komplexen Formen, insbesondere kleine und mittelgroße komplexe Stanzteile, die im konventionellen Verfahren mehrere Stempelpaare benötigen, werden zunehmend durch Folgeverbundwerkzeuge hergestellt. Folgeverbundwerkzeuge sind Hightech-Formprodukte mit hohem technischen Aufwand, hoher Fertigungspräzision und langen Produktionszyklen. Mehrstufige Folgeverbundwerkzeuge werden zu den wichtigsten Formprodukten in China gehören.
Sieben, Formmaterialien und Oberflächenbehandlungstechnologie werden wiederverwendet
Die Qualität und Leistung des Formmaterials sind wichtige Faktoren, die sich auf die Qualität, Lebensdauer und Kosten der Form auswirken. In den letzten Jahren hat sich neben einer Vielzahl von hochzähen und verschleißfesten Kaltarbeitsstählen, flammgehärteten Kaltarbeitsstählen und pulvermetallurgischen Kaltarbeitsstählen auch die Verwendung von Gusseisenwerkstoffen in großen und mittelgroßen Stanzwerkzeugen im Ausland als lohnenswert erwiesen. Der Entwicklungstrend ist besorgniserregend. Sphäroguss weist eine gute Zähigkeit und Verschleißfestigkeit auf und zeichnet sich durch gute Schweißeigenschaften, gute Verarbeitbarkeit und Oberflächenhärtungseigenschaften aus. Die Kosten sind niedriger als bei legiertem Gusseisen. Daher wird er häufig in Automobil-Stanzwerkzeugen verwendet.
Acht, wissenschaftliches Management und Information sind die Entwicklungsrichtung von Schimmelpilzunternehmen
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Entwicklung der Automobil-Formentechnologie ist das wissenschaftliche und Informationsmanagement. Dank des wissenschaftlichen Managements konnten sich Formenbauer kontinuierlich in Richtung Just-in-Time-Fertigung und schlanke Produktion weiterentwickeln. Das Unternehmensmanagement wurde präziser, die Produktionseffizienz deutlich verbessert und ineffiziente Institutionen, Verbindungen und Personalressourcen kontinuierlich optimiert. Mit der Weiterentwicklung moderner Managementtechnologien finden zahlreiche fortschrittliche Informationsmanagement-Tools breite Anwendung, darunter Enterprise-Resource-Management-Systeme (ERP), Customer-Relationship-Management (CRM), Supply-Chain-Management (SCM) und Projektmanagement (PM).
Neun, die verfeinerte Herstellung der Form ist ein unvermeidlicher Trend
Die sogenannte verfeinerte Herstellung von Formen umfasst den Entwicklungsprozess und die Herstellungsergebnisse der Formen, insbesondere die Rationalisierung des Stanzprozesses und des Designs der Formstruktur, die hohe Präzision der Formenverarbeitung, die hohe Zuverlässigkeit des Formprodukts und das strikte Management der Technologie. Die sorgfältige Herstellung von Formen ist keine einzelne Technologie, sondern eine umfassende Reflexion von Design-, Verarbeitungs- und Managementtechniken. Neben technischer Exzellenz wird die Realisierung eines feinen Formenbaus auch durch striktes Management gewährleistet.
Veröffentlichungszeit: 23. April 2023