قالب، تجهیزات فرآیندی اساسی صنعت خودرو است. بیش از ۹۰٪ قطعات و اجزای سازنده در تولید خودرو باید توسط قالب شکل داده شوند. به گفته لو بای هوی، متخصص قالب، برای تولید یک ماشین معمولی حدود ۱۵۰۰ قالب مورد نیاز است که از این تعداد بیش از ۱۰۰۰ قالب پرسکاری استفاده میشود. در توسعه مدلهای جدید، ۹۰٪ حجم کار حول تغییر پروفیل بدنه انجام میشود. تقریباً ۶۰٪ از هزینه توسعه مدلهای جدید برای توسعه فرآیندها و تجهیزات پرسکاری بدنه استفاده میشود. حدود ۴۰٪ از هزینه تولید خودرو، هزینه قطعات پرسکاری بدنه و مونتاژ است.
در توسعه صنعت قالب خودرو در داخل و خارج از کشور، فناوری قالب روندهای توسعه زیر را نشان داده است.
۱. شبیهسازی فرآیند مهرزنی (CAE) برجستهتر است
در سالهای اخیر، با توسعه سریع نرمافزار و سختافزار کامپیوتری، فناوری شبیهسازی (CAE) فرآیند شکلدهی با پرس، نقش بسیار مهمی ایفا میکند. در کشورهای توسعهیافته مانند ایالات متحده، ژاپن و آلمان، فناوری CAE به بخش ضروری فرآیند طراحی و ساخت قالب تبدیل شده است. این فناوری به طور گسترده برای پیشبینی عیوب شکلدهی، بهینهسازی فرآیند پرس و ساختار قالب، بهبود قابلیت اطمینان طراحی قالب و کاهش زمان آزمایش قالب استفاده میشود. بسیاری از شرکتهای قالبسازی خودرو داخلی نیز در کاربرد CAE پیشرفت قابل توجهی داشتهاند و به نتایج خوبی دست یافتهاند. کاربرد فناوری CAE میتواند هزینه قالبهای آزمایشی را تا حد زیادی کاهش دهد و چرخه توسعه قالبهای پرس را کوتاه کند، که به ابزاری مهم برای اطمینان از کیفیت قالب تبدیل شده است. فناوری CAE به تدریج طراحی قالب را از طراحی تجربی به طراحی علمی تبدیل میکند.
2. جایگاه طراحی سهبعدی قالب تثبیت شده است
طراحی سهبعدی قالب بخش مهمی از فناوری قالبسازی دیجیتال و اساس ادغام طراحی قالب، ساخت و بازرسی است. شرکتهایی مانند تویوتا و جنرال موتورز ایالات متحده، طراحی سهبعدی قالبها را درک کرده و به نتایج کاربردی خوبی دست یافتهاند. برخی از روشهای اتخاذ شده در طراحی قالب سهبعدی در خارج از کشور، شایستهی ارجاع ما هستند. طراحی سهبعدی قالب علاوه بر اینکه برای تحقق تولید یکپارچه مفید است، مزیت دیگری نیز دارد که برای بازرسی تداخل مناسب است و میتواند تجزیه و تحلیل تداخل حرکتی را انجام دهد که مشکلی را در طراحی دوبعدی حل میکند.
سوم، فناوری قالب دیجیتال به مسیر اصلی تبدیل شده است
در سالهای اخیر، توسعه سریع فناوری قالب دیجیتال، راهی مؤثر برای حل بسیاری از مشکلات پیش روی توسعه قالبهای خودرو بوده است. فناوری قالب دیجیتال، کاربرد فناوری کامپیوتر یا فناوری به کمک کامپیوتر (CAX) در فرآیند طراحی و ساخت قالب است. با خلاصه کردن تجربه موفق شرکتهای قالبسازی خودرو داخلی و خارجی در بهکارگیری فناوری به کمک کامپیوتر، فناوری قالب خودرو دیجیتال عمدتاً شامل جنبههای زیر است: ① طراحی برای قابلیت ساخت (DFM)، یعنی قابلیت ساخت در طول طراحی در نظر گرفته و تجزیه و تحلیل میشود تا موفقیت فرآیند تضمین شود. ② فناوری کمکی برای طراحی پروفیل قالب، فناوری طراحی پروفیل هوشمند را توسعه میدهد. ③ CAE در تجزیه و تحلیل و فرآیند شکلدهی قالبگیری، پیشبینی و حل نقصهای احتمالی و مشکلات شکلدهی کمک میکند. ④ طراحی دوبعدی سنتی را با طراحی ساختار قالب سهبعدی جایگزین میکند. ⑤ فرآیند ساخت قالب، فناوری CAPP، CAM و CAT را اتخاذ میکند. ⑥ تحت هدایت فناوری دیجیتال، به مشکلاتی که در فرآیند آزمایش قالب و تولید قالب ایجاد میشوند، رسیدگی و آنها را حل میکند.
چهارم، توسعه سریع اتوماسیون پردازش قالب
فناوری و تجهیزات پیشرفته پردازش، پایه و اساس مهمی برای بهبود بهرهوری و تضمین کیفیت محصول هستند. برای شرکتهای پیشرفته قالبسازی خودرو، داشتن ماشینآلات CNC با میز کار دوگانه، تعویضکنندههای خودکار ابزار (ATC)، سیستمهای کنترل فوتوالکتریک برای پردازش خودکار و سیستمهای اندازهگیری آنلاین قطعه کار، امری غیرمعمول نیست. پردازش کنترل عددی از پردازش ساده پروفیل به پردازش جامع سطوح پروفیل و سازه، از پردازش با سرعت متوسط و پایین به پردازش با سرعت بالا توسعه یافته است و توسعه فناوری اتوماسیون پردازش بسیار سریع است.
5. فناوری مهر زنی صفحات فولادی با استحکام بالا، مسیر توسعه آینده است
فولاد با استحکام بالا از نظر نسبت تسلیم، ویژگیهای سختشوندگی کرنش، قابلیت توزیع کرنش و جذب انرژی برخورد، ویژگیهای بسیار خوبی دارد و میزان استفاده از آن در خودروها همچنان رو به افزایش است. در حال حاضر، فولادهای با استحکام بالا که در قالبهای خودرو استفاده میشوند، عمدتاً شامل فولاد سختشونده رنگ (فولاد BH)، فولاد دوفازی (فولاد DP) و فولاد با قابلیت پلاستیسیته القایی با تبدیل فاز (فولاد TRIP) هستند. پروژه بینالمللی بدنه فوق سبک (ULSAB) پیشبینی میکند که 97٪ از خودروهای مفهومی پیشرفته (ULSAB—AVC) که در سال 2010 راهاندازی شدند، فولاد با استحکام بالا خواهند بود. نسبت فولاد پیشرفته با استحکام بالا در مواد خودرو از 60٪ فراتر خواهد رفت و نسبت فولاد دوفازی 74٪ از صفحات فولادی خودرو را تشکیل خواهد داد. سری فولاد نرم که عمدتاً در فولاد IF استفاده میشود، سری صفحات فولادی با استحکام بالا خواهد بود و فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا، فولاد دوفازی و صفحه فولادی با استحکام فوق العاده بالا خواهد بود. در حال حاضر، کاربرد صفحات فولادی با استحکام بالا برای قطعات خودرو داخلی عمدتاً به قطعات سازهای و تیرها محدود میشود و استحکام کششی مواد مورد استفاده عمدتاً کمتر از ۵۰۰ مگاپاسکال است. بنابراین، تسلط سریع بر فناوری پرسکاری صفحات فولادی با استحکام بالا یک مشکل مهم است که باید فوراً در صنعت قالبسازی خودرو کشور من حل شود.
۶. محصولات قالب جدید به زودی عرضه خواهند شد.
با توسعه راندمان بالا و اتوماسیون تولید پرس خودرو، کاربرد قالبهای پیشرونده در تولید قطعات پرس خودرو گستردهتر خواهد شد. قطعات پرس با اشکال پیچیده، به ویژه برخی از قطعات پرس کوچک و متوسط پیچیده که طبق فرآیند سنتی به چندین مجموعه قالب پانچ نیاز دارند، به طور فزایندهای توسط قالبهای پیشرونده شکل میگیرند. قالب پیشرونده نوعی محصول قالب با فناوری پیشرفته است که از نظر فنی دشوار است، به دقت تولید بالایی نیاز دارد و چرخه تولید طولانی دارد. قالب پیشرونده چند ایستگاهه یکی از مهمترین محصولات قالب در کشور من خواهد بود.
هفت، مواد قالب و فناوری تصفیه سطح مورد استفاده مجدد قرار خواهند گرفت
کیفیت و عملکرد مواد قالب از عوامل مهمی هستند که بر کیفیت، عمر و هزینه قالب تأثیر میگذارند. در سالهای اخیر، علاوه بر معرفی مداوم انواع فولادهای قالب سردکار با چقرمگی بالا و مقاومت سایش بالا، فولادهای قالب سردکار با کوئنچ شعلهای و فولادهای قالب سردکار متالورژی پودر، استفاده از مواد چدنی برای قالبهای پرسکاری بزرگ و متوسط در خارج از کشور ارزشمند است. با توجه به روند توسعه، چدن نشکن چقرمگی و مقاومت سایشی خوبی دارد، عملکرد جوشکاری، کارایی و عملکرد سختشوندگی سطحی آن نیز خوب است و هزینه آن کمتر از چدن آلیاژی است، بنابراین بیشتر در قالبهای پرسکاری خودرو استفاده میشود.
8. مدیریت علمی و اطلاع رسانی، جهت توسعه شرکت های قالب سازی است
زمان ارسال: ۱۱ مه ۲۰۲۱