Matrița este echipamentul de bază al industriei auto. Peste 90% din piesele și componentele din producția de automobile trebuie să fie formate prin matriță. Potrivit lui Luo Baihui, expert în matrițe, sunt necesare aproximativ 1.500 de matrițe pentru fabricarea unei mașini obișnuite, dintre care se utilizează peste 1.000 de matrițe de ștanțare. În dezvoltarea de noi modele, 90% din volumul de muncă se concentrează pe schimbarea profilului caroseriei. Aproximativ 60% din costul de dezvoltare al noilor modele este utilizat pentru dezvoltarea proceselor și echipamentelor de caroserie și ștanțare. Aproximativ 40% din costul de fabricație al vehiculului reprezintă costul pieselor de ștanțare a caroseriei și al asamblării.
În dezvoltarea industriei matrițelor auto în țară și în străinătate, tehnologia matrițelor a demonstrat următoarele tendințe de dezvoltare.
1. Simularea procesului de ștanțare (CAE) este mai importantă
În ultimii ani, odată cu dezvoltarea rapidă a software-ului și hardware-ului, tehnologia de simulare (CAE) a procesului de formare prin ștanțare joacă un rol din ce în ce mai important. În țări dezvoltate precum Statele Unite, Japonia și Germania, tehnologia CAE a devenit o parte necesară a procesului de proiectare și fabricare a matrițelor. Este utilizată pe scară largă pentru a prezice defectele de formare, a optimiza procesul de ștanțare și structura matriței, a îmbunătăți fiabilitatea proiectării matriței și a reduce timpul de testare a matriței. Multe companii autohtone de matrițe auto au făcut, de asemenea, progrese semnificative în aplicarea CAE și au obținut rezultate bune. Aplicarea tehnologiei CAE poate economisi considerabil costul matrițelor de testare și poate scurta ciclul de dezvoltare a matrițelor de ștanțare, ceea ce a devenit un mijloc important de asigurare a calității matrițelor. Tehnologia CAE transformă treptat proiectarea matrițelor de la proiectarea empirică la proiectarea științifică.
2. Poziția designului 3D al matriței este consolidată
Proiectarea tridimensională a matriței este o parte importantă a tehnologiei digitale de matrițe și baza pentru integrarea proiectării, fabricației și inspecției matrițelor. Companii precum Toyota și General Motors din Statele Unite au realizat proiectarea tridimensională a matrițelor și au obținut rezultate bune în aplicații. Unele metode adoptate în proiectarea 3D a matrițelor în străinătate merită menționate. Pe lângă faptul că este favorabilă realizării fabricației integrate, proiectarea tridimensională a matriței are un alt avantaj, acela că este convenabilă pentru inspecția interferențelor și poate efectua analiza interferențelor mișcării, ceea ce rezolvă o problemă în proiectarea bidimensională.
În al treilea rând, tehnologia digitală a matrițelor a devenit direcția principală
În ultimii ani, dezvoltarea rapidă a tehnologiei digitale a matrițelor reprezintă o modalitate eficientă de a rezolva multe probleme întâlnite în dezvoltarea matrițelor pentru automobile. Așa-numita tehnologie digitală a matrițelor reprezintă aplicarea tehnologiei computerizate sau a tehnologiei asistate de calculator (CAX) în procesul de proiectare și fabricație a matrițelor. Rezumând experiența de succes a companiilor auto auto auto, atât interne, cât și străine, în aplicarea tehnologiei asistate de calculator, tehnologia digitală a matrițelor auto include în principal următoarele aspecte: ① Proiectarea pentru fabricabilitate (DFM), adică fabricabilitatea este luată în considerare și analizată în timpul proiectării pentru a asigura succesul procesului. ② Tehnologie auxiliară pentru proiectarea profilului matriței, dezvoltarea unei tehnologii inteligente de proiectare a profilului. ③ CAE asistă la analiza și formarea prin ștanțare, anticipând și rezolvând posibilele defecte și probleme de formare. ④ Înlocuirea designului bidimensional tradițional cu un design tridimensional al structurii matriței. ⑤ Procesul de fabricație a matrițelor adoptă tehnologiile CAPP, CAM și CAT. ⑥ Sub îndrumarea tehnologiei digitale, se ocupă și se rezolvă problemele care apar în procesul de testare a matriței și de producție a ștanțării.
În al patrulea rând, dezvoltarea rapidă a automatizării prelucrării matrițelor
Tehnologia și echipamentele avansate de prelucrare reprezintă o bază importantă pentru îmbunătățirea productivității și asigurarea calității produselor. Nu este neobișnuit ca firmele de matrițe auto avansate să aibă mașini-unelte CNC cu mese de lucru duble, schimbătoare automate de scule (ATC), sisteme de control fotoelectric pentru prelucrare automată și sisteme de măsurare online a pieselor de prelucrat. Prelucrarea prin control numeric s-a dezvoltat de la prelucrarea simplă a profilelor la prelucrarea completă a profilelor și a suprafețelor structurale, de la prelucrarea cu viteză medie și mică la prelucrarea cu viteză mare, iar dezvoltarea tehnologiei de automatizare a prelucrării este foarte rapidă.
5. Tehnologia de ștanțare a plăcilor de oțel de înaltă rezistență este direcția de dezvoltare viitoare
Oțelul de înaltă rezistență are caracteristici excelente în ceea ce privește raportul de curgere, caracteristicile de ecruisare la deformare, capacitatea de distribuție a deformării și absorbția energiei la coliziune, iar cantitatea de utilizare în automobile continuă să crească. În prezent, oțelurile de înaltă rezistență utilizate în ștanțările auto includ în principal oțelul de ecruisare a vopselei (oțel BH), oțelul cu fază dublă (oțel DP) și oțelul cu plasticitate indusă de transformare de fază (oțel TRIP). Proiectul Internațional pentru Caroserie Ultra Ușoară (ULSAB) prevede că 97% din vehiculele concept avansate (ULSAB-AVC) lansate în 2010 vor fi din oțel de înaltă rezistență. Proporția de oțel avansat de înaltă rezistență în materialul vehiculului va depăși 60%, iar proporția de oțel cu fază dublă va reprezenta 74% din plăcile de oțel auto. Seria de oțel moale utilizată în principal în oțelul IF va fi seria de plăci de oțel de înaltă rezistență, iar oțelul slab aliat de înaltă rezistență va fi oțel cu fază dublă și tablă de oțel ultra-înaltă rezistență. În prezent, utilizarea tablelor de oțel de înaltă rezistență pentru piese auto autohtone se limitează în mare parte la piese structurale și grinzi, iar rezistența la tracțiune a materialelor utilizate este în mare parte sub 500 MPa. Prin urmare, stăpânirea rapidă a tehnologiei de ștanțare a tablelor de oțel de înaltă rezistență este o problemă importantă care trebuie rezolvată urgent în industria matrițelor auto din țara mea.
6. Noi produse de matriță vor fi lansate la momentul potrivit
Odată cu dezvoltarea unei eficiențe ridicate și automatizarea producției de ștanțare auto, aplicarea matrițelor progresive în producția de piese de ștanțare auto va fi tot mai extinsă. Piesele de ștanțare cu forme complicate, în special unele piese de ștanțare complicate, de dimensiuni mici și mijlocii, care necesită mai multe seturi de matrițe de perforare conform procesului tradițional, sunt din ce în ce mai mult formate prin matrițe progresive. Matrița progresivă este un tip de produs matrițat de înaltă tehnologie, care este dificil din punct de vedere tehnic, necesită o precizie ridicată de fabricație și are un ciclu de producție lung. Matrița progresivă cu mai multe stații va fi unul dintre cele mai importante produse matrițate din țara mea.
Șapte, materialele de matriță și tehnologia de tratare a suprafețelor vor fi reutilizate
Calitatea și performanța materialelor de matriță sunt factori importanți care afectează calitatea, durata de viață și costul matriței. În ultimii ani, pe lângă introducerea continuă a unei varietăți de oțeluri pentru prelucrare la rece cu tenacitate ridicată și rezistență ridicată la uzură, oțeluri pentru prelucrare la rece călite la flacără și oțeluri pentru prelucrare la rece din metalurgie a pulberilor, merită să se utilizeze materiale din fontă pentru matrițe de ștanțare de dimensiuni mari și mijlocii în străinătate. Preocuparea este legată de tendința de dezvoltare. Fonta nodulară are o tenacitate și o rezistență bună la uzură, performanțele sale de sudare, prelucrabilitatea, performanța de călire a suprafeței sunt, de asemenea, bune, iar costul este mai mic decât cel al fontei aliate, deci este mai utilizată în matrițele de ștanțare pentru automobile.
8. Managementul științific și informatizarea reprezintă direcția de dezvoltare a întreprinderilor de matrițe
Data publicării: 11 mai 2021