李志剛，中國模具工業(yè)協(xié)會(huì)副理事長，華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室名譽(yù)主任。
模具是汽車工業(yè)的基礎(chǔ)工藝裝備，在汽車生產(chǎn)中90%以上的零部件都需要依靠模具成形。制造一輛普通轎車約需1 500套模具，其中沖壓模具約占1 000余套。在新車型的開發(fā)中，90%的工作量都是圍繞車身型面的改變而進(jìn)行的。在新車型的開發(fā)費(fèi)用中，約有60%用于車身和沖壓工藝及裝備的開發(fā)。在整車制造成本中約40%為車身沖壓件及其裝配的費(fèi)用。
在國內(nèi)外汽車模具行業(yè)的發(fā)展中，模具技術(shù)呈現(xiàn)出以下的發(fā)展趨勢。
一、模具三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)地位得以鞏固
模具的三維設(shè)計(jì)是數(shù)字化模具技術(shù)的重要內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)一體化的基礎(chǔ)。日本豐田、美國通用等公司已實(shí)現(xiàn)了模具的三維設(shè)計(jì)，并取得了良好的應(yīng)用效果。國外在模具三維設(shè)計(jì)中采取的一些做法值得我們借鑒。模具三維設(shè)計(jì)除了有利于實(shí)現(xiàn)集成化制造外，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是便于干涉檢查，可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干涉分析，解決了二維設(shè)計(jì)中的一個(gè)難題。
二、沖壓成形過程的模擬（CAE）作用更加凸顯
近年來，隨著計(jì)算機(jī)軟件和硬件的快速發(fā)展，沖壓成形過程的模擬技術(shù)（CAE）發(fā)揮著越來越重要的作用。在美國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家，CAE技術(shù)已成為模具設(shè)計(jì)制造過程的必要環(huán)節(jié)，廣泛用于預(yù)測成形缺陷，優(yōu)化沖壓工藝與模具結(jié)構(gòu)，提高了模具設(shè)計(jì)的可靠性，減少了試模時(shí)間。國內(nèi)許多汽車模具企業(yè)在CAE的應(yīng)用中也取得了顯著進(jìn)步，獲得了良好的效果。CAE技術(shù)的應(yīng)用可大大節(jié)省試模的成本，縮短沖壓模具的開發(fā)周期，已成為保證模具質(zhì)量的重要手段。CAE技術(shù)正逐步使模具設(shè)計(jì)由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)設(shè)計(jì)。
三、數(shù)字化模具技術(shù)已成主流方向
近年來得到迅速發(fā)展的數(shù)字化模具技術(shù)，是解決汽車模具開發(fā)中所面臨的許多問題的有效途徑。所謂數(shù)字化模具技術(shù)，就是計(jì)算機(jī)技術(shù)或計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)（CAX）在模具設(shè)計(jì)制造過程中的應(yīng)用?？偨Y(jié)國內(nèi)外汽車模具企業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的成功經(jīng)驗(yàn)，數(shù)字化汽車模具技術(shù)主要包括以下方面：①可制造性設(shè)計(jì)（DFM），即在設(shè)計(jì)時(shí)考慮和分析可制造性，保證工藝的成功。②模具型面設(shè)計(jì)的輔助技術(shù)，發(fā)展智能化的型面設(shè)計(jì)技術(shù)。③CAE輔助分析和仿真沖壓成形的工藝過程，預(yù)測和解決可能出現(xiàn)的缺陷和成形問題。④用三維的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)取代傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)。⑤模具的制造過程采用CAPP、CAM和CAT技術(shù)。⑥在數(shù)字化技術(shù)指導(dǎo)下處理解決試模過程中和沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題。
四、模具加工自動(dòng)化迅猛發(fā)展
先進(jìn)的加工技術(shù)與裝備是提高生產(chǎn)率和保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。在先進(jìn)的汽車模具企業(yè)中配有雙工作臺(tái)的數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)換刀裝置（ATC）、自動(dòng)加工的光電控制系統(tǒng)、工件在線測量系統(tǒng)等已不鮮見。數(shù)控加工已由單純的型面加工發(fā)展到型面和結(jié)構(gòu)面的全面加工，由中低速加工發(fā)展到高速加工，加工自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展十分迅速。
