Vorm on autotööstuse põhiline protsessiseade. Üle 90% autotootmise osadest ja komponentidest tuleb vormida. Vormieksperdi Luo Baihui sõnul on tavalise auto valmistamiseks vaja umbes 1500 vormi, millest üle 1000 kasutatakse stantsvormi. Uute mudelite väljatöötamisel moodustab 90% töökoormusest kereprofiili muutmine. Ligikaudu 60% uute mudelite arenduskuludest kulub kere- ja stantsitamisprotsesside ning -seadmete väljatöötamisele. Umbes 40% sõiduki tootmiskuludest moodustavad kere stantsdetailide ja montaaži kulud.
Autotööstuse arendamisel nii kodu- kui ka välismaal on hallitustehnoloogia näidanud järgmisi arengusuundi.
1. Tembeldamisprotsessi simulatsioon (CAE) on silmapaistvam
Viimastel aastatel on arvutitarkvara ja riistvara kiire arenguga stantsvormimisprotsessi simulatsioonitehnoloogia (CAE) mänginud üha olulisemat rolli. Arenenud riikides, nagu Ameerika Ühendriigid, Jaapan ja Saksamaa, on CAE-tehnoloogiast saanud vormide projekteerimise ja tootmisprotsessi vajalik osa. Seda kasutatakse laialdaselt vormimisdefektide ennustamiseks, stantsitamisprotsessi ja vormi struktuuri optimeerimiseks, vormide disaini usaldusväärsuse parandamiseks ja vormide proovimise aja lühendamiseks. Paljud kodumaised autovormide ettevõtted on samuti CAE rakendamisel teinud märkimisväärseid edusamme ja saavutanud häid tulemusi. CAE-tehnoloogia rakendamine võib oluliselt kokku hoida proovivormide kulusid ja lühendada stantsvormide arendustsüklit, millest on saanud oluline vahend vormide kvaliteedi tagamiseks. CAE-tehnoloogia muudab vormide disaini järk-järgult empiirilisest disainist teaduslikuks disainiks.
2. Vormi 3D-kujunduse positsioon on konsolideeritud
Vormi kolmemõõtmeline disain on digitaalse vormitehnoloogia oluline osa ning vormide disaini, tootmise ja kontrolli integreerimise alus. Ettevõtted nagu Toyota ja Ameerika Ühendriikide General Motors on realiseerinud vormide kolmemõõtmelise disaini ja saavutanud häid rakendustulemusi. Mõned välismaal 3D-vormide disainis kasutusele võetud meetodid väärivad meie tähelepanu. Lisaks integreeritud tootmise realiseerimisele on vormi kolmemõõtmelisel disainil veel üks eelis: see on mugav interferentsi kontrollimiseks ja võimaldab teostada liikumise interferentsi analüüsi, mis lahendab kahemõõtmelise disaini probleemi.
Kolmandaks, digitaalsest vormitehnoloogiast on saanud peavoolu suund
Viimastel aastatel on digitaalse vormitehnoloogia kiire areng olnud tõhus viis paljude autovormide väljatöötamisel esinevate probleemide lahendamiseks. Nn digitaalne vormitehnoloogia on arvutitehnoloogia või arvutipõhise tehnoloogia (CAX) rakendamine vormide projekteerimisel ja tootmisprotsessis. Kokkuvõttes kodumaiste ja välismaiste autovormifirmade edukatest kogemustest arvutipõhise tehnoloogia rakendamisel hõlmab digitaalne autovormitehnoloogia peamiselt järgmisi aspekte: ① Valmistatavuse disain (DFM), st valmistatavust arvestatakse ja analüüsitakse projekteerimise käigus, et tagada protsessi edukus. ② Vormiprofiilide projekteerimise abitehnoloogia, intelligentse profiilide projekteerimise tehnoloogia väljatöötamine. ③ CAE abistab analüüsimisel ja stantsimise vormimisprotsessis, ennustades ja lahendades võimalikke defekte ja vormimisprobleeme. ④ Traditsioonilise kahemõõtmelise disaini asendamine kolmemõõtmelise vormistruktuuri disainiga. ⑤ Vormi tootmisprotsessis kasutatakse CAPP-, CAM- ja CAT-tehnoloogiat. ⑥ Digitaaltehnoloogia juhtimisel vormide katsetamise ja stantsimise tootmise käigus tekkivate probleemide lahendamine.
Neljandaks, vormide töötlemise automatiseerimise kiire areng
Täiustatud töötlemistehnoloogia ja -seadmed on tootlikkuse parandamise ja tootekvaliteedi tagamise oluline alus. Pole haruldane, et täiustatud autovormimisettevõtetel on CNC-tööpingid kahe töölauaga, automaatsed tööriistavahetid (ATC), fotoelektrilised juhtimissüsteemid automaatseks töötlemiseks ja veebipõhised tooriku mõõtmise süsteemid. Numbriline juhtimistöötlus on arenenud lihtsast profiilitöötlusest profiili- ja konstruktsioonipindade tervikliku töötlemiseni, keskmise ja madala kiirusega töötlemisest kiire töötlemiseni ning töötlemisautomaatika tehnoloogia areng on väga kiire.
5. Kõrgtugeva terasplaadi stantsimistehnoloogia on tulevane arengusuund
Kõrgtugeval terasel on suurepärased omadused voolavussuhte, deformatsioonikõvenemisomaduste, deformatsioonijaotuse võime ja kokkupõrkeenergia neeldumise osas ning selle kasutamine autodes kasvab jätkuvalt. Praegu hõlmavad autotööstuses stantsimisel kasutatavad kõrgtugevad terased peamiselt värvikõvenevat terast (BH-teras), kahefaasilist terast (DP-teras) ja faasimuundumisega indutseeritud plastilisusega terast (TRIP-teras). Rahvusvaheline ülikergete kerede projekt (ULSAB) ennustab, et 97% 2010. aastal turule toodud täiustatud kontseptsioonsõidukitest (ULSAB-AVC) on kõrgtugevast terasest. Täiustatud kõrgtugeva terase osakaal sõidukimaterjalis ületab 60% ja kahefaasilise terase osakaal moodustab 74% autotööstuse terasplaatidest. IF-terasest kasutatakse peamiselt pehme terase seeriaid, mis on kõrgtugeva terasplaadi seeriad, ja kõrgtugevast madallegeeritud terasest kasutatakse kahefaasilist terast ja ülikõrgtugevat terasplaati. Praegu piirdub kodumaiste autoosade jaoks mõeldud ülitugevate terasplaatide kasutamine enamasti konstruktsiooniosade ja taladega ning kasutatavate materjalide tõmbetugevus on enamasti alla 500 MPa. Seetõttu on ülitugevate terasplaatide stantsimistehnoloogia kiire omandamine oluline probleem, mis tuleb meie riigi autovormitööstuses kiiresti lahendada.
6. Uued hallitustooted lastakse õigel ajal turule
Autostantsimise tootmise kõrge efektiivsuse ja automatiseerimise arenguga laieneb progressiivsete stantside kasutamine autostantsimisdetailide tootmisel. Keerulise kujuga stantsimisdetailid, eriti mõned väikesed ja keskmise suurusega keerulised stantsimisdetailid, mis traditsioonilise protsessi kohaselt vajavad mitut stantsimisvormide komplekti, valmistatakse üha enam progressiivsete stantside abil. Progressiivne stants on omamoodi kõrgtehnoloogiline vormitoode, mis on tehniliselt keeruline, nõuab suurt tootmistäpsust ja millel on pikk tootmistsükkel. Mitmejaamaline progressiivne stants on üks olulisemaid vormitooteid meie riigis.
Seitsmendaks, vormimaterjale ja pinnatöötlustehnoloogiat taaskasutatakse
Vormimaterjalide kvaliteet ja toimivus on olulised tegurid, mis mõjutavad vormi kvaliteeti, eluiga ja kulusid. Viimastel aastatel on lisaks mitmesuguste ülimalt tugevate ja kulumiskindlate külmtöötlemisteraste, leegiga kustutatud külmtöötlemisteraste ja pulbermetallurgia külmtöötlemisteraste pidevale turuletoomisele välismaal osutunud mõttekaks kasutada suurte ja keskmise suurusega stantsvormide jaoks malmmaterjale. Arengutrend on murettekitav. Nodulaarmalmil on hea sitkus ja kulumiskindlus, samuti on selle keevitusomadused, töödeldavus ja pinna kõvenemisomadused head ning hind on madalam kui legeermalmil, mistõttu seda kasutatakse rohkem autode stantsvormides.
8. Teaduslik juhtimine ja informaatika on hallitusettevõtete arengusuund
Postituse aeg: 11. mai 2021