目前,具有一定规模的国内汽车车身模具制造企业有100多家,其中产值超过1亿元的就有二十家。大型数控机床数量超过800台,已接近或超过德国、美国、日本。
2002年前,国内模具企业主要生产卡车和厢式车模具,轿车模具只处在生产结构件模具的水平;焊夹企业的生产能力也仅限于生产内部件的分焊夹具和部件总成夹具。2003~2007年,国内模具企业逐步开始生产整车白车身模具,焊装企业也具备了从底盘总成四门、侧围总成到白车身主焊线的生产能力,并且在主要技术上已接近国际先进水平。
国内很多企业实现了冲模实型铸造泡沫模型的三维实体加工,模型工的主要工作就是在微机室里编制加工程序。这样极大地提高了模型质量,提高了效率,缩短了制造周期。近年来,随着高速多功能数控机床、高强度刀具等先进加工手段的不断引进,在无人高速加工、模具型面精细加工、五轴联动加工、计算机虚拟加工等技术应用领域取得了快速发展。模拟仿真、虚拟现实等先进技术已开始在模夹开发的前期得到了应用。
由于产业的高速发展,中国模具行业的技术及管理的提升也进入了快车道,并已具备向发达国家模具制造业挑战的能力。五年前中国进出口模具价值数额为5.8∶1,而2007年进出口的比值为1.45∶1,模具出口额超过了14亿美元,它标志着中国模具产业以规模化进入国际市场的时代已经到来。
国内模夹具一体化程度不高
日本丰田、德国大众等国际领先的汽车生产厂,都有专门的冲压、焊装、总装、涂装工艺人员。他们与研发中心的车身设计人员共同进行产品的工艺性分析。
从车体设计到工装制造都遵循着统一的原则,其一体化程度非常高,十分有利于对车身质量、成本、周期的全面控制。中国的模具、焊夹行业大多都是各自为战,模具制造厂、焊夹制造厂之间难以沟通,许多问题都滞留到汽车厂家的生产准备阶段,严重制约了白车身的产品质量与产出周期。
由于受模具材料及模具特殊结构的限制,目前国内汽车车身模具的冲压工艺水平与国外同行业仍有一定的差距。这主要表现在工艺设计人员的经验和经历方面,国内工艺设计人员所接触的车型种类和国外工艺设计人员相比相差太多,导致工艺设计思想受到一些约束。
国外冲压工艺设计是一个专业性很强的岗位,分工明确,需要通过团队合作来完成这个复杂的设计过程,一般包括产品前期工艺性分析、工艺方案预测、模型构建、工艺的可行性分析、模型的反复优化等设计过程。
以轿车整体侧围为例,普通的侧围模具一般为5~6道工序。四年前,日本丰田把侧围从5道工序变成4道工序,并在模具开发和产品开发方面加大力度,在行业中实现了大的跨越。目前的研究方向是通过3道工序完成整体侧围的冲压工艺,这不仅仅需要冲压工艺方面提升,更需要同步工程的协同研发,在设计轿车整体侧围这一产品时,要充分考虑到冲压工艺的可行性。
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