【正文】 套模具的能力。目前全行業(yè)已約有大型數(shù)控加工設(shè)備400多臺(tái)，因此，生產(chǎn)汽車覆蓋件模具的水平和能力已大為提高。 無論是近年來新建的企業(yè)還是經(jīng)過技術(shù)改造的老企業(yè)，無一例外地都大量采購了先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備，這些設(shè)備中包括了三軸至五軸的高速加工機(jī)床、大型龍門式加工中心和數(shù)控銑等機(jī)床、先進(jìn)的大型測量和調(diào)試設(shè)備及多軸數(shù)控激光切割機(jī)等。 向技術(shù)要效率，向管理要效益，已成為許多模具廠不斷發(fā)展的主要方法。不管是接受原來要進(jìn)口而轉(zhuǎn)為國內(nèi)采購的模具還是接受原來就是國產(chǎn)而現(xiàn)在要求降價(jià)的模具的訂單，都要求模具生產(chǎn)企業(yè)在管理和技術(shù)等方面取得進(jìn)步才能勝任。這怎麼理解？這是因?yàn)槠噺S要降低模具價(jià)格，當(dāng)然包括進(jìn)口和國產(chǎn)都在內(nèi)的所有模具，而現(xiàn)在國內(nèi)模具價(jià)格與國外相比要低得多，因此，汽車廠會(huì)在降低模具采購成本的要求下把一部分模具從國外采購轉(zhuǎn)為國內(nèi)采購，這樣一來，不但模具廠訂單會(huì)增加，而且這部分模具價(jià)格會(huì)比較好。汽車降價(jià)的結(jié)果就迫使汽車生產(chǎn)廠要降低成本，從而也對模具提出了降價(jià)要求。 近年來汽車覆蓋件模具的技術(shù)進(jìn)步成效顯著 與此同時(shí)，行業(yè)中已初步形成了企業(yè)專業(yè)化分工和集團(tuán)化經(jīng)營，從而增強(qiáng)了模具企業(yè)的整體實(shí)力。除了上海和河北省泊頭市各有不少汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)集中在一起之外，湖北省十堰市、天津市及周邊地區(qū)、哈爾濱、成都等地都相對集中了一批汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)，并已形成了一些協(xié)作關(guān)系，從而提高了整體能力。 除了各個(gè)企業(yè)自行發(fā)展生產(chǎn)能力之外，企業(yè)之間聯(lián)合、協(xié)調(diào)與協(xié)作能力近年來也有較大提高，某些地區(qū)已形成了汽車覆蓋件模具集聚生產(chǎn)基地的雛形，這些集聚生產(chǎn)基地都形成了汽車模具企業(yè)群和專業(yè)配合密切的供應(yīng)鏈。 日資、合資等獨(dú)資和合資的汽車模具生產(chǎn)企業(yè)，由于其資本雄厚、技術(shù)先進(jìn)、管理成熟，又與海外模具客戶有淵源的關(guān)系，并帶來了大批的經(jīng)營、技術(shù)和管理人才，因此能在很短的時(shí)間內(nèi)形成生產(chǎn)和經(jīng)營能力。由日本本田商事株式會(huì)社投資興建的煙臺(tái)駿輝模具有限公司也將很快形成較大能力。 上海目前也已集中了10家左右的汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)，總能力也有3億元左右。估計(jì)目前全國已有百家以上了。 從近年來發(fā)展情況看，民營企業(yè)發(fā)展很快，外資企業(yè)也開始進(jìn)入中國，其中日資和臺(tái)資最為活躍。再加上其他一些小企業(yè)，估計(jì)全國目前已有30億元左右的汽車覆蓋件模具生產(chǎn)能力。此外具有年產(chǎn)5000萬元左右汽車覆蓋件模具能力的企業(yè)全國還約有10多家。除此4家外，近年來新涌現(xiàn)了一批年產(chǎn)模具可以超過或接近1億元的企業(yè)。經(jīng)過技術(shù)改造，原來行業(yè)中公認(rèn)的四大模具廠（一汽模具制造有限公司、東風(fēng)汽車模具有限公司、天津汽車模具有限公司、四川成飛集成科技股份有限公司）都已有了生產(chǎn)大中型汽車覆蓋件模具200萬左右工時(shí)的能力，模具年產(chǎn)值都超過1億元，有的還超過了2億元。 近年來汽車覆蓋件模具生產(chǎn)能力發(fā)展很快 其中汽車覆蓋件模具的年均增幅還要高于行業(yè)總水平，估計(jì)平均增長率會(huì)接近20%。按“十五”模具行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，模具產(chǎn)值“十五”期間平均年增長率為12%，至2005年時(shí)將達(dá)到490億元左右。無論是產(chǎn)量還是車型，現(xiàn)在都已遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破了原來的汽車行業(yè)“十五”規(guī)劃。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，單是轎車一項(xiàng)，目前已有40多個(gè)品牌，200多個(gè)車型。 繼2002年和2003年“井噴”式的發(fā)展之后，2004年，%，%的高速發(fā)展，汽車總產(chǎn)量已超過507萬輛。中國汽車覆蓋件模具的發(fā)展動(dòng)向《國家機(jī)械網(wǎng)》( 日期：20060524 09:02)焦點(diǎn)透視： 免費(fèi)信息發(fā)布 根據(jù)用戶給定的三維工藝型面，經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚?，取代模板型面模塊中的預(yù)先給出的曲面(假想工藝型面)；這時(shí)，下模型體和上模型體中WAVE所得的分模線、胚料線和型面的狀態(tài)是斷開鏈接(broLen linked)，所以需要應(yīng)用WAVE技術(shù)建立新的聯(lián)系，即用新的分模線、胚料線和型面取代上、下模型體中分模線、胚料線和型面。 設(shè)定壓形模板中主控參數(shù)的數(shù)值后，系統(tǒng)能夠根據(jù)模板中的約束和相應(yīng)計(jì)算公式，將模具中的其他尺寸參數(shù)確定下來，如加強(qiáng)筋個(gè)數(shù)、壓板槽間隔等；同時(shí)，導(dǎo)板、定位板等標(biāo)淮件的型號(hào)和起重棒等標(biāo)淮結(jié)構(gòu)的尺寸，也能夠根據(jù)模板中的公式和約束關(guān)系得到相應(yīng)的調(diào)整。 調(diào)出壓形模板，首先根據(jù)用戶要求確定的閉合高度和送料高度修改總裝文件中的對應(yīng)主控參數(shù)，然后設(shè)定其他主控參數(shù)?？梢钥闯鲞@一壓形模板已經(jīng)與真正的壓形模具相差不大了，模具的基本結(jié)構(gòu)形狀已經(jīng)具備，必用的標(biāo)淮件已經(jīng)裝入，結(jié)合特定的用戶要求，只需作很小的改動(dòng)就可以成為一套真正可以應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的模具。壓形模板的裝配樹和約束關(guān)系如圖3所示。在壓形模板的設(shè)計(jì)中，上?；褪峭ㄟ^下模基座WAVE生成，秉著求同存異的原則，上?；龑?dǎo)腿外，與下?；嗤?，所以建立上模基座時(shí)，應(yīng)用WAVE技術(shù)，將下?；牟輬D抽取過來。 裝配和WAW技術(shù) 模塊造形完畢需要裝配成模板。7是用于生成側(cè)加強(qiáng)筋附著面。5是用于生成側(cè)加強(qiáng)筋，然后在xC方向做陣列，再關(guān)于xC做鏡像。2是用于生成導(dǎo)腿，關(guān)于YC方向做鏡像，便得到兩個(gè)導(dǎo)腿。選擇下?；牡酌鏋椴輬D附著面，初步生成的草圖如圖1所示。 以下?；輬D為例說明使用草圖的方法。除了使用公式在參數(shù)之間建立起關(guān)聯(lián)，還可以在草圖中通過幾何定位確定參數(shù)的關(guān)系。這樣模板的所有參數(shù)將全由主控參數(shù)來決定，減少了需要修改的參數(shù)個(gè)數(shù)，增強(qiáng)了模板的實(shí)用性。但由于裝配部件也較多，這樣所有的控制參數(shù)總共也較多，所以又將控制參數(shù)分成主控參數(shù)和非主控參數(shù)。 參數(shù)化關(guān)聯(lián)機(jī)制在壓形模板中建立方法將生成模板的所有參數(shù)分成2種即控制參數(shù)和受控參數(shù)。 參數(shù)化模板要求其中的曲線、曲面、實(shí)體的形狀、尺寸和空間位置都是可變的。這樣劃分的優(yōu)點(diǎn)有：U將上、下模劃分為基座和型體，因?yàn)榛巧僮兓头€(wěn)定的，結(jié)構(gòu)相對規(guī)則，易于實(shí)現(xiàn)參數(shù)化；而型體外形則是多變的，不規(guī)則，不易于實(shí)現(xiàn)參數(shù)化；當(dāng)型體由于突變失效時(shí)，不至于牽連基座；2)不同的產(chǎn)品，要求不同的模具型面，所以相對于模具其他部分來說，型面的多變和復(fù)雜性最突出，將型面單獨(dú)作為一個(gè)文件，便于對它的操縱和控制；3)機(jī)床的加入是為了保證機(jī)床和模具基座壓板槽的吻合。專用型面模塊是指型面結(jié)構(gòu)變化部分，不易實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)化，是覆蓋件成形的關(guān)鍵部分。從是否有利于實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的角度看，壓形模具可分為模架模塊和專用型面模塊。在深刻分析壓形模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，抽象出所有壓形模具的共同特征，要將上述兩個(gè)方面統(tǒng)一起來對模板劃分模塊。模塊的正確劃分是模板制作的關(guān)鍵，要兼顧兩個(gè)方面：一是模具的結(jié)構(gòu)，二是是否有利于實(shí)現(xiàn)參數(shù)化。根據(jù)零件的形狀和尺寸，首先在計(jì)算機(jī)中以工程草圖的形式畫出，尺寸以參數(shù)形式表示，然后對這些參數(shù)賦以不同的值，就能夠建立起一組形狀相同、規(guī)格不同的標(biāo)準(zhǔn)件。 針對模板中使用的標(biāo)準(zhǔn)件(模柄、螺栓、螺釘、導(dǎo)校導(dǎo)套等)，最好建立標(biāo)準(zhǔn)件庫，這樣在由模板生成具體模具時(shí)，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格需要變換時(shí)，能夠直接從標(biāo)準(zhǔn)件庫中提出，方便省時(shí)。將各個(gè)模塊建模，然后利用UG的裝配功能把模塊拼裝，便完成模板。在此以UG為開發(fā)平臺(tái)，運(yùn)用UG完善的參數(shù)化機(jī)制和強(qiáng)大的CAD功能進(jìn)行特征建模，尤其UG所提供的裝配功能和WAvE技術(shù)使參數(shù)化模板技術(shù)具有更廣泛的適應(yīng)性和更強(qiáng)大的生命力。參數(shù)化模板技術(shù)利用幟D設(shè)計(jì)的參數(shù)化技術(shù)，將模板的尺寸進(jìn)行全關(guān)聯(lián)，用主要參數(shù)來對其他參數(shù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。參數(shù)化模板技術(shù)的設(shè)計(jì)思想是為快速模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)服務(wù)的，縮短模具結(jié)構(gòu)生成和出固的耗時(shí)，減少?zèng)_壓工藝分析設(shè)計(jì)和依據(jù)圖紙進(jìn)行模具制造中間的時(shí)間間隔，從而更好的滿足MzM的要求。本文研究了參數(shù)化模板技術(shù)在汽車覆蓋件沖壓模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法，并實(shí)現(xiàn)了一套壓形模板，經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用，證明該模板簡化了設(shè)計(jì)過程，提高了設(shè)計(jì)效率。多品種、高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)件為模具標(biāo)準(zhǔn)化提供了條件，使模具生產(chǎn)周期大為縮短，同時(shí)還降低了成本。精密加工、多軸聯(lián)動(dòng)加工、傾角加工方法的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了模具制造質(zhì)量的提高。有些單位隨著高性能加工設(shè)備的使用和CAM技術(shù)的成熟，還建立了相應(yīng)的知識(shí)庫、刀具庫、主軸頭庫等，可實(shí)現(xiàn)虛擬加工以檢查干涉。由于CAD/CAE技術(shù)的普及和運(yùn)用積累，國內(nèi)有些企業(yè)在DL圖設(shè)計(jì)沖壓工藝分析方面已接近國外水平。近年來用于自動(dòng)化生產(chǎn)線生產(chǎn)的覆蓋件模具和大型多工位自動(dòng)化模具的出現(xiàn)也說明了模具技術(shù)質(zhì)量等綜合水平和實(shí)力的進(jìn)步。國內(nèi)高端模具水平與國外的差距正在縮小。國內(nèi)一些骨干企業(yè)已實(shí)現(xiàn)了從局部零部件、中低檔轎車模具過度到整車零部件、中高檔轎車模具產(chǎn)出的能力?，F(xiàn)在，包括高難度整體側(cè)圍和翼子板在內(nèi)的中檔轎車全部覆蓋件模具國內(nèi)已能生產(chǎn)。模具水平的提高是多方面的，體現(xiàn)在模具生產(chǎn)的全過程。（3）模具水平有了很大提高一些骨干企業(yè)以及外資企業(yè)在國內(nèi)設(shè)立了一些獨(dú)資或合資的汽車覆蓋件模具的設(shè)計(jì)與研發(fā)中心，有些企業(yè)還與國外有關(guān)公司進(jìn)行合作開發(fā)和合作設(shè)計(jì)，這也為行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步創(chuàng)造了有利條件。也有一些企業(yè)已實(shí)現(xiàn)了CAD/CAE/CAPP/CAM一體化，從而提升了企業(yè)的綜合水平。前不久，一批留學(xué)美國和加拿大并在美國汽車模具行業(yè)從業(yè)多年的技術(shù)人員在重慶組建了DSI數(shù)碼模系統(tǒng)（重慶）有限公司，創(chuàng)建和應(yīng)用了數(shù)碼模技術(shù)。以前很少采用的高速加工技術(shù)現(xiàn)在也越來越多地被采用，可以說是已經(jīng)到了開始廣泛應(yīng)用階段。數(shù)字化制造、逆向工程、并行工程、敏捷制造、精益生產(chǎn)等先進(jìn)技術(shù)也已在汽車覆蓋件模具生產(chǎn)中得到了應(yīng)用，并產(chǎn)生了良好效果。作為汽車大型覆蓋件模具開發(fā)中的核心技術(shù)——CAE技術(shù)，現(xiàn)在的CAE軟件已在傳統(tǒng)的只作成形分析上實(shí)現(xiàn)了升級，能參與沖壓工藝的全過程，在分析內(nèi)容的廣泛性、實(shí)用性、精確性方面都有顯著的進(jìn)步。一方面是從國外引進(jìn)的CAE軟件，經(jīng)過二次開發(fā)，應(yīng)用水平有了較大提高；另一方面是國內(nèi)自行開發(fā)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、先進(jìn)的CAE軟件也已在生產(chǎn)中得到成功應(yīng)用。近年來，企業(yè)使用三維CAD的已越來越多，有的企業(yè)已經(jīng)達(dá)到百分之百的應(yīng)用。大部分企業(yè)還同時(shí)配置了許多先進(jìn)的軟件。過去，一個(gè)企業(yè)很難在一年內(nèi)完成整個(gè)車型的模具，現(xiàn)在一些骨干重點(diǎn)企業(yè)已完全有這個(gè)能力了。目前許多模具企業(yè)已擁有了10臺(tái)左右的大型數(shù)控設(shè)備，有些企業(yè)已擁有了30多臺(tái)。（1）裝備水平有了很大提高汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)近年來的技術(shù)進(jìn)步主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。目前，中國的汽車模具企業(yè)在規(guī)模、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、數(shù)控加工機(jī)床、調(diào)試設(shè)備等主要硬件上與國際水平差距正在快速縮小，甚至有一批企業(yè)已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，技術(shù)進(jìn)步明顯。這就迫使模具企業(yè)積極采用新技術(shù)，努力改善企業(yè)管理來提高自身的綜合素質(zhì)和核心競爭力。這就是利好的理由。對此，許多模具廠認(rèn)為這對模具廠不利，但也有一些模具廠認(rèn)為這是利好消息。在汽車產(chǎn)量和車型近年來快速發(fā)展的同時(shí)，汽車價(jià)格一年比一年降低，有些車型甚至一年降價(jià)多次。隨著一些模具“龍頭”企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大和組織、協(xié)調(diào)能力及技術(shù)實(shí)力的增強(qiáng)，單個(gè)模具企業(yè)承接整車模具的能力已形成，甚至一年內(nèi)可承接多個(gè)車型的整車模具。這些都對能力發(fā)揮有很大幫助。由日本豐田汽車與中國一汽合資成立的豐田一汽（天津）模具有限公司已正式開業(yè)，將很快形成3個(gè)車型模具的生產(chǎn)能力。比亞、長城、瑞風(fēng)、屹豐、華莊、千緣等一大批民營汽車模具生產(chǎn)企業(yè)由于投資力度大、起點(diǎn)高、服務(wù)對象明確，已成為異軍突起的生力軍。例如，被中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)授予“汽車模具之鄉(xiāng)”的河北省泊頭市已有20家生產(chǎn)汽車覆蓋件模具的企業(yè)，2004年銷售額已達(dá)4億元?，F(xiàn)在生產(chǎn)汽車覆蓋件模具的企業(yè)越來越多了，光是在2004年5月第十屆國際模具技術(shù)和設(shè)備展覽會(huì)上參展的廠家就有40多家。這20多家的汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)是目前的主力，總能力已有20億元左右。例如福臻實(shí)業(yè)公司、普什模具有限公司、北京比亞迪模具有限公司、哈爾濱哈飛汽車模具制造有限公司，躍進(jìn)汽車集團(tuán)南京模具裝備有限公司、上海千緣汽車車身模具有限公司、河北興林車身制造集團(tuán)有限公司和濰坊模具廠等。這與2000年時(shí)相比，能力已增加一倍以上。由于汽車覆蓋件模具市場需求旺盛，因此許多企業(yè)加大了技術(shù)改造力度，一些新建企業(yè)也快速發(fā)展，使汽車覆蓋件模具的生產(chǎn)能力大為提高。在汽車覆蓋件的設(shè)計(jì)中采用數(shù)值模擬技術(shù)能從設(shè)計(jì)階段準(zhǔn)確預(yù)測各種工藝參數(shù)對成形過程的影響，進(jìn)而優(yōu)化工藝參數(shù)和模具結(jié)構(gòu)，縮短模具的設(shè)計(jì)制造周期，降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，提高模具和沖壓件產(chǎn)品品質(zhì)。對一個(gè)給定的零件來說，一套合理的模具和工藝方案的確定，不僅要靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論計(jì)算，還往往離不開反復(fù)地試模和修模。汽車覆蓋件成形過程中板料上的應(yīng)力應(yīng)變分布情況非常復(fù)雜，成形質(zhì)量影響因素較多。汽車覆蓋件具有材料薄、形狀復(fù)雜、多為復(fù)雜的空間曲面、結(jié)構(gòu)尺寸大和表面質(zhì)量高等特點(diǎn)。塑性成形理論經(jīng)過100多年的發(fā)展，已相當(dāng)成熟。汽車覆蓋件成形加工生產(chǎn)目前主要依靠傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)來制定沖壓工藝、開發(fā)相關(guān)模具，具有相當(dāng)大的隨意性和不確定性。這些都與加工過程中的板殼力學(xué)問題息息相關(guān)，而成形過程中的力學(xué)問題非常復(fù)雜，只有采用數(shù)值技術(shù)才能使問題得到簡化。汽車覆蓋件制造中的薄板沖壓數(shù)值模擬技術(shù)汽車覆蓋件是汽車產(chǎn)品最重要的組成部件之一，一般是通過大型模具采用沖壓工藝加工制造而成。工藝性好可以減少工序次數(shù)，進(jìn)行必要的工序合并。工藝補(bǔ)充的多余料需要在以后工序中去除。工藝補(bǔ)充是拉延件不可缺少的組成部分，它既是實(shí)現(xiàn)拉延的條件，又是增加變形程度獲得剛性零件 的必要補(bǔ)充。覆蓋件一般都采用一次成型法，為了創(chuàng)造一個(gè)良好的拉延條件，通常將翻邊展開，窗口補(bǔ)滿，再加添上工藝補(bǔ)充部分，構(gòu)成一個(gè)拉延件。覆蓋件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸決定該件的工藝性。剛性差的覆蓋件受至振動(dòng)后會(huì)產(chǎn)生空洞聲，用這樣零件裝車，汽車在高速行駛時(shí)就會(huì)發(fā)生振動(dòng)，造成覆蓋件早期破壞，因此覆蓋件的剛性要求不可忽視。剛性主模型是覆蓋件的主要制造依據(jù)，覆蓋件圖上標(biāo)注出來的尺寸形狀，其中包括立體曲面形狀、各種孔的位置尺寸、形狀過渡尺寸等，都應(yīng)和主模型一致，圖面上無法標(biāo)注的尺寸要依賴主模型量取，從這個(gè)意義上看，主模型是覆蓋件圖必要的補(bǔ)充。尺寸形狀總之覆蓋件不僅要滿足結(jié)構(gòu)上的功能要求，更要滿足表面裝飾的美觀要求。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，