■ 江蘇省宿遷市方圓機(jī)械有限公司總工程師 邱紹虎
即將過(guò)去的2014年,成為中國(guó)模具工業(yè)發(fā)展30年來(lái)重要的里程碑。我國(guó)模具工業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為2000億元產(chǎn)值、45億美元出口創(chuàng)匯的模具制造大國(guó)和模具貿(mào)易大國(guó)。
展望2015年,德國(guó)工業(yè)4.0席卷全球,智能制造、高速精密制造、微納制造、新材料應(yīng)用、3D打印及數(shù)字化工廠等世界前沿科技發(fā)展勢(shì)不可擋。模具企業(yè)將如何順勢(shì)而為,盡快融入這股科技浪潮之中。
2015年第2期,《金屬加工》雜志主題策劃:“模具創(chuàng)新與未來(lái)智造”主題論壇。特邀模具企業(yè)的技術(shù)骨干,暢想模具制造中國(guó)夢(mèng),2015新思維、新起點(diǎn),供業(yè)界參考。
策劃:盧燕明 張 麗
宏觀意義上來(lái)說(shuō),汽車模具是整個(gè)汽車上的零件模具的總稱,如注塑模具、沖壓模具和鍛造模具等。汽車覆蓋件是指構(gòu)成汽車車身或駕駛室、覆蓋發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)的異形體表面和內(nèi)部的汽車零件。汽車覆蓋件有引擎蓋板,車頂蓋,左、右車側(cè)圍,前、后車門(mén),前、后、左、右翼子板,行李箱蓋板,發(fā)動(dòng)機(jī)前支撐板,發(fā)動(dòng)機(jī)前裙板,前框架,前翼子板,車輪擋泥板,后圍板,行李倉(cāng)蓋,后圍上蓋板,頂蓋,前圍側(cè)板,前圍板,前圍上蓋板,前擋泥板及發(fā)動(dòng)機(jī)罩等。汽車覆蓋件既是外觀裝飾性的零件,又是封閉薄殼狀的受力零件。覆蓋件表面上任何微小的缺陷都會(huì)在涂漆后引起光線的漫反射而損壞外形的美觀,因此覆蓋件表面不允許有波紋、皺折、邊緣拉痕和其他破壞表面美感的缺陷。這對(duì)模具的精度要求是相當(dāng)高的。
現(xiàn)如今,隨著人們對(duì)事物認(rèn)知水平的提高,用戶對(duì)模具的要求也是愈見(jiàn)苛刻,“高精度、優(yōu)質(zhì)量、低價(jià)格、交貨期短和使用壽命長(zhǎng)”的汽車更能滿足用戶的要求,怎么樣在短時(shí)間內(nèi)用最廉價(jià)的成本生產(chǎn)出最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品,成了一大難題。
與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比,大多數(shù)國(guó)內(nèi)的汽車行業(yè)在模具設(shè)計(jì)并制作的CAD/CAE/CAM技術(shù)應(yīng)用不完善,沒(méi)有形成設(shè)計(jì)制作的一體化關(guān)聯(lián)。各企業(yè)并沒(méi)有在三維軟件應(yīng)用方面,總結(jié)出一套真正意義上屬于企業(yè)各自的方案及思路,只能效仿國(guó)外的成功案例,摸著石頭過(guò)河。但是模具結(jié)構(gòu)的差異性和唯一性,使得設(shè)計(jì)人員在面臨相同種類的模具設(shè)計(jì)時(shí),往往必須按照同一設(shè)計(jì)流程將設(shè)計(jì)完成,從而模具設(shè)計(jì)的效率總是不盡人意。隨著不斷發(fā)展和進(jìn)步的科學(xué)技術(shù),并行工程、人工智能技術(shù)、參數(shù)化建模和關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)等眾多學(xué)科技術(shù)不斷與建模工業(yè)聯(lián)系起來(lái)。模具CAD/CAE/CAM不斷提升的專業(yè)化程度,初見(jiàn)端倪的CAD/CAE/CAM網(wǎng)絡(luò)一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),吸引眼球的模具智能化技術(shù),先進(jìn)的制造技術(shù)均標(biāo)志著新生的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)朝著專業(yè)化、人工智能化、網(wǎng)絡(luò)化以及集成化等4個(gè)方面發(fā)展。
但是,國(guó)內(nèi)的模具生產(chǎn)技術(shù)含量低,幾乎全部的高檔轎車模具以及精密沖裁模均依賴于進(jìn)口。我國(guó)模具生產(chǎn)技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距主要有:
(1)模具企業(yè)綜合實(shí)力弱、專業(yè)化程度不高。因?yàn)槲覈?guó)絕大多數(shù)汽車模具企業(yè)隸屬于各大汽車集團(tuán),害怕新車型的技術(shù)資料泄露,很大程度上限制了模具企業(yè)間的技術(shù)交流,從而影響到整個(gè)模具企業(yè)的技術(shù)發(fā)展和進(jìn)步。模具生產(chǎn)企業(yè)全方位為汽車集團(tuán)服務(wù),從而難以形成屬于自己在某些方面的專業(yè)技能,其專業(yè)知識(shí)積累也很困難。
(2)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)能力不足。即使各企業(yè)都擁有基本的大三維CAD/CAE/CAM軟件,但由于人員素質(zhì)、習(xí)慣及設(shè)計(jì)效率等因素,當(dāng)前的設(shè)計(jì)并不能實(shí)際意義地實(shí)現(xiàn)三維化,對(duì)三維化的探索、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累與實(shí)際要求更是天地差別。
(3)模具設(shè)計(jì)并制作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、數(shù)據(jù)以及資料的積累量低,欠缺一個(gè)合理有效的累積措施。
我國(guó)要實(shí)現(xiàn)汽車車身覆蓋件模具不試模,一次成功裝模,很大程度上減少試模周期及制作成本,就必須研發(fā)一個(gè)相應(yīng)的高效軟件平臺(tái)。多數(shù)企業(yè)能夠以UG為平臺(tái),利用其中的相關(guān)模塊和二次開(kāi)發(fā)功能,研發(fā)一個(gè)在UG汽車模具設(shè)計(jì)參數(shù)化框架的基礎(chǔ)上,整合建模的仿真技術(shù),對(duì)其覆蓋件模具三維實(shí)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。