O molde é o equipamento básico de processo da indústria automotiva. Mais de 90% das peças na produção de automóveis precisam ser moldadas pelo molde. São necessários cerca de 1.500 conjuntos de moldes para fabricar um carro comum, dos quais cerca de 1.000 conjuntos de matrizes de estampagem. No desenvolvimento de novos modelos, 90% da carga de trabalho é realizada em torno das alterações no perfil da carroceria. Cerca de 60% do custo de desenvolvimento de novos modelos é usado para o desenvolvimento de processos e equipamentos de carroceria e estampagem. Cerca de 40% do custo total de fabricação do veículo corresponde ao custo da estampagem da carroceria e sua montagem.
No desenvolvimento da indústria de moldes automotivos no país e no exterior, a tecnologia de moldes apresenta as seguintes tendências de desenvolvimento.
Primeiro, o status do projeto tridimensional do molde foi consolidado
O projeto tridimensional do molde é uma parte importante da tecnologia de moldes digitais e a base para a integração do projeto, fabricação e inspeção do molde. Empresas japonesas, como a Toyota, os Estados Unidos e outras, já realizaram o projeto tridimensional do molde e obtiveram bons resultados de aplicação. Vale a pena aprender algumas das práticas adotadas por países estrangeiros no projeto tridimensional de moldes. Além de facilitar a fabricação integrada, o projeto tridimensional do molde é conveniente para a verificação de interferências e pode realizar análises de interferência de movimento para solucionar problemas no projeto bidimensional.
Em segundo lugar, a simulação do processo de estampagem (CAE) é mais proeminente
Nos últimos anos, com o rápido desenvolvimento de softwares e hardwares, a tecnologia de simulação (CAE) do processo de conformação por prensagem tem desempenhado um papel cada vez mais importante. Nos Estados Unidos, Japão, Alemanha e outros países desenvolvidos, a tecnologia CAE tornou-se parte essencial do projeto e do processo de fabricação de moldes, sendo amplamente utilizada para prever defeitos de conformação, otimizar o processo de estampagem e a estrutura do molde, aumentar a confiabilidade do projeto do molde e reduzir o tempo de teste. Muitas empresas nacionais de moldes automotivos fizeram progressos significativos na aplicação da CAE e alcançaram bons resultados. A aplicação da tecnologia CAE pode reduzir significativamente o custo do molde de teste e encurtar o ciclo de desenvolvimento da matriz de estampagem, o que se tornou um meio importante para garantir a qualidade do molde. A tecnologia CAE está gradualmente transformando o projeto de moldes de projeto empírico para projeto científico.
Em terceiro lugar, a tecnologia de moldes digitais tornou-se a principal
O rápido desenvolvimento da tecnologia de moldes digitais nos últimos anos é uma forma eficaz de resolver muitos problemas enfrentados no desenvolvimento de moldes automotivos. A chamada tecnologia de moldes digitais é a aplicação de tecnologia computacional ou tecnologia assistida por computador (CAX) no projeto e processo de fabricação de moldes. Resuma a experiência bem-sucedida de empresas nacionais e estrangeiras de moldes automotivos na aplicação de tecnologia assistida por computador. A tecnologia de moldes automotivos digitais inclui principalmente os seguintes aspectos: 1. Projeto para Fabricabilidade (DFM), que considera e analisa a fabricabilidade durante o projeto para garantir o sucesso do processo. 2. A tecnologia auxiliar de projeto de superfície de molde desenvolve tecnologia de projeto de perfil inteligente. 3. O CAE auxilia na análise e simulação do processo de estampagem, prevendo e resolvendo possíveis defeitos e problemas de conformação. 4. Substitui o projeto bidimensional tradicional por um projeto tridimensional da estrutura do molde. 5. O processo de fabricação de moldes utiliza tecnologias CAPP, CAM e CAT. 6. Sob a orientação da tecnologia digital, soluciona os problemas no processo de teste e na produção de estampagem.
Em quarto lugar, o rápido desenvolvimento da automação do processamento de moldes
Tecnologia e equipamentos avançados de processamento são bases importantes para aumentar a produtividade e garantir a qualidade do produto. Não é incomum que máquinas-ferramentas CNC, trocadores automáticos de ferramentas (ATC), sistemas de controle optoeletrônico de usinagem automática e sistemas de medição online para peças de trabalho em empresas de moldes automotivos avançados utilizem máquinas-ferramentas CNC. A usinagem CNC evoluiu do simples processamento de perfis para a usinagem em larga escala de perfis e superfícies estruturais. Da usinagem de média a baixa velocidade para a usinagem de alta velocidade, a tecnologia de automação de usinagem evoluiu rapidamente.
5. A tecnologia de estampagem de chapa de aço de alta resistência é a direção do desenvolvimento futuro
Aços de alta resistência têm excelente aplicação em automóveis devido às suas excelentes características em termos de taxa de escoamento, características de endurecimento por deformação, capacidade de distribuição de deformação e absorção de energia de colisão. Atualmente, os aços de alta resistência utilizados em estampagens automotivas incluem principalmente aço endurecido por pintura (aço BH), aço duplex (aço DP) e aço plástico induzido por mudança de fase (aço TRIP). O Projeto Internacional de Carroceria Ultraleve (ULSAB) prevê que 97% dos modelos de conceito avançado (ULSAB-AVC) lançados em 2010 sejam aços de alta resistência, e a proporção de chapas de aço avançado de alta resistência em materiais veiculares excederá 60%, e a proporção de aço duplex representará 74% das chapas de aço para veículos.
A série de aço macio, baseada principalmente em aço IF, amplamente utilizada atualmente, será substituída por séries de chapas de aço de alta resistência, e o aço de baixa liga de alta resistência será substituído por aço bifásico e aço ultra-alta resistência. Atualmente, a aplicação de chapas de aço de alta resistência em autopeças nacionais limita-se principalmente a peças estruturais e vigas, e a resistência à tração dos materiais utilizados é superior a 500 MPa. Portanto, dominar rapidamente a tecnologia de estampagem de chapas de aço de alta resistência é uma questão importante que precisa ser resolvida urgentemente na indústria de moldes automotivos da China.
Sexto, novos produtos de moldes serão lançados em breve
Com o desenvolvimento da alta eficiência e da automação da produção de estampagem automotiva, a matriz progressiva será cada vez mais utilizada na produção de peças estampadas automotivas. Peças estampadas com formatos complexos, especialmente peças estampadas complexas de pequeno e médio porte que requerem múltiplos pares de punções no processo convencional, são cada vez mais moldadas por matriz progressiva. A matriz progressiva é um produto de molde de alta tecnologia com alta dificuldade técnica, alta precisão de fabricação e longo ciclo de produção. A matriz progressiva multiestação será um dos principais produtos de molde desenvolvidos na China.
Sete, materiais de molde e tecnologia de tratamento de superfície serão reutilizados
A qualidade e o desempenho do material do molde são fatores importantes que afetam a qualidade, a vida útil e o custo do molde. Nos últimos anos, além de uma variedade de aços para matrizes de trabalho a frio de alta tenacidade e alta resistência ao desgaste, aços para matrizes de trabalho a frio endurecidos por chama e aços para matrizes de trabalho a frio para metalurgia do pó, o uso de materiais de ferro fundido em matrizes de estampagem de grande e médio porte no exterior tem se destacado. A tendência de desenvolvimento é preocupante. O ferro dúctil possui boa tenacidade e resistência ao desgaste, além de apresentar bom desempenho de soldagem, trabalhabilidade e endurecimento superficial, além de ter um custo menor do que o do ferro fundido de liga. Portanto, é amplamente utilizado em matrizes de estampagem automotiva.
Oito, a gestão científica e a informatização são a direção do desenvolvimento das empresas de moldes
Outro aspecto importante do desenvolvimento da tecnologia de moldes automotivos é a gestão científica e da informação. A gestão científica permitiu que as empresas de moldes se desenvolvessem continuamente na direção da Manufatura Just-in-Time e da Produção Enxuta. A gestão empresarial tornou-se mais precisa, a eficiência da produção foi significativamente aprimorada e instituições, conexões e pessoal ineficientes foram continuamente otimizados. Com o avanço da tecnologia de gestão moderna, muitas ferramentas avançadas de gestão da informação, incluindo sistemas de gestão de recursos empresariais (ERP), gestão de relacionamento com o cliente (CRM), gestão da cadeia de suprimentos (SCM), gestão de projetos (PM), etc., tornaram-se amplamente utilizadas.
Nove, a fabricação refinada do molde é uma tendência inevitável
A chamada fabricação refinada de moldes se dá em termos do processo de desenvolvimento e dos resultados de fabricação do molde, especificamente a racionalização do processo de estampagem e do projeto da estrutura do molde, a alta precisão do processamento do molde, a alta confiabilidade do produto moldado e o gerenciamento rigoroso da tecnologia. A fabricação meticulosa de moldes não é uma tecnologia única, mas um reflexo abrangente de técnicas de projeto, processamento e gerenciamento. Além da excelência técnica, a realização da fabricação fina de moldes também é garantida por um gerenciamento rigoroso.
Horário da publicação: 23/04/2023