审视汽车冲压模具未来发展与需求

本文来源：中国金属加工在线网

内容摘要：随着汽车产业的高速发展，汽车冲压模具未来发展趋势如何，对装备制造业的需求正在发生着哪些变化？带着这些问题，中国金属加工在线记者采访了中国模具工业协会理事长、一汽模具制造有限公司总经理褚克辛先生。

随着汽车产业的高速发展，汽车冲压模具未来发展趋势如何，对装备制造业的需求正在发生着哪些变化？带着这些问题，中国金属加工在线记者采访了中国模具工业协会理事长、一汽模具制造有限公司总经理褚克辛先生。

       褚总着眼于中国汽车业“十二五”发展的趋势与需求变化，告诫中国汽车模具业必须做好充分的准备，担负起未来汽车产业高速发展对车身装备需求的责任。


图示：中国模具工业协会理事长、一汽模具制造有限公司总经理褚克辛

       预测国内外汽车模具的发展趋势

       2011年是“十二五”规划开局之年，据汽车行业分析，“十二五”期间中国汽车仍然要快速增长，到2015年，我国汽车总产销量将突破3 500万辆。褚总认为，这对我国汽车模具的发展确实是一个千载难逢的机遇，但同时也是非常严峻的挑战。中国汽车模具业必须做好充分的准备，担负起未来汽车产业高速发展对车身装备需求的责任。为此，褚总从以下四个方面阐述了对未来形势的判断，为我们指明了前进的方向。

（1）汽车产业快速发展，使得汽车企业之间的竞争会更加激烈，成本压力越来越大。褚总深知，汽车企业一定要通过实现大批量自动化生产来提高效率，以解决这种压力。另外，汽车企业对模具技术上的需求也越来越高，对大型自动化、智能化、高速模具的需求迅速增长。一模具双件甚至一模具四件的大型自动化模具的要求将会更多（见图1、图2），这就给模具的技术开发和制造提出了新的挑战。褚总要求模具企业一定要跟上汽车业的发展，提前在设计、工艺、材料等诸多方面做好准备。



       （2）随着自主汽车企业能力不断提高，汽车产品开发的平台化战略的实施，一个平台多种车型的产品会不断出台，这样多种车身共用冲压件会更多，导致对模具品种需求也发生变化，为了满足汽车平台化的需要，大型多工位快速模具、大型级进快速模具的需求也会迅速增加（见图3、图4）。对于这类模具的开发和制造，我国与先进国家的差距还是较大的。



       （3）面对“十二五”汽车工业的发展，我国汽车模具产业要做的事就是要跟上汽车的发展，以满足对汽车模具的需求。褚总指出，我国是模具制造大国，更是汽车模具制造大国，但还不是模具制造强国，大而不强就是差距，我们汽车模具产业结构不尽合理，企业数量众多，规模之大，装备之好令世人瞩目，低端产品生产能力过剩，而高端产品生产不足，专业化能力不强，仍然是模具行业发展过程的大问题。褚总相信，随着汽车产业发展的拉动和市场竞争的洗礼，这种现象会改变。

       （4）我国的汽车模具企业近十年来进步速度的确很快，世界先进国家基本没有我们这么大规模的汽车模具生产企业。褚总概括道：可以这样讲，现在世界上最大的模具企业在中国，最多的模具企业在中国，最多的装备也在中国，但与国际企业仍有差距，主要表现在两个方面：一是高端产品的工艺开发设计仍有差距，这也是模具进口居高不下的原因之一；二是管理水平需要迅速提高。也就是说我们的装备已达到世界水平，如何充分发挥作用，提高效率，科学管理，仍然是企业很重要的任务。汽车模具企业是单件生产，几乎没有完全一样的产品，汽车模具开发制造过程也是汽车产品开发过程的延续，这样使得模具企业的管理比一般的汽车流水生产管理复杂得多，更多的变数会贯穿在模具开发和制造的全过程，技术能力和管理水平决定着企业的兴衰，如何提高能力和水平一直是企业管理者所追求的目标。

2011年4月初，褚总有机会访问了德国大众在狼堡和布朗什维克汽车模具工厂和奥迪公司在英格施达特的汽车模具工厂，这三个模具厂都是生产大众和奥迪所需要的高端模具和特殊模具，具有自己的专有技术和标准，代表了当今汽车模具开发制造的最高水平，把传统的单件生产通过信息化技术，实现了自动化流水生产，解决了长期困扰模具管理的难题。在模具加工车间几十台带工作台的无人驾驶小车带着被加工零件行驶在数控加工中心之间，按照信息指令在不同的设备上完成所有的工序加工，并按计划时间准时送达装配工位，大型模具装配和调试也实现了流水作业的生产方式。褚总称之为：汽车模具生产管理的一次革命。

       解读高效先进模具制造的新发展

       褚总从工艺、刀具、机床、测量、软件设计制造环节，全方位审视了高效先进模具制造技术与装备的新发展。

       （1）工艺方面 模具制造技术在数控加工技术提升的带动下得到了迅猛的发展，目前形成了以数控加工为主体的模具制造技术，在前期CAE分析不断积累成熟及数控加工精度得到保障的前提下，使后期工作逐渐简单，大大地缩短了模具制造周期。

       （2）刀具方面 刀具的发展日新月异，种类繁多的刀具层出不穷，但刀具的高效使用与许多方面息息相关如（设备状态、工件状态、环境状态等），如何有效地根据外因正确地使用刀具参数非常重要，一味地追求新型刀具，而忽略了正确合理的使用刀具是目前的关键盲点。同时刀具成本在模具成本中占很大的比重，需要在成本与效率间找到一个正确的平衡点尤为重要。

       （3）机床方面 高速切削技术是高效先进模具制造技术的主要发展方向，机床制造业也是以此为主导目标进行改善提升，机床精度的保持尤为重要，这里有两方面因素：使用中的保持和正常的维护保养。正确地解决这两方面因素，会对模具的制造精度及制造周期提供强有力的保障。

       （4）软件方面 编程技术是数控加工中的核心技术，各类编程软件各有千秋，但主要发展方向体现在：
        ①高效的计算速度。
        ②丰富的加工策略。
        ③程序安全性的保障。
        ④及时的售后响应。

       （5）测量方面 测量重要性主要体现在两方面，加工前检测和加工后检测。目前重视性主要体现在加工后检测上，往往忽略了加工前的检测。现在加工工件各方面状态并不是很稳定，加工前检测对于发现问题，形成预案十分有必要，解决问题的环节前置，对于效率提升，成本控制都十分重要。

       透析模具高效加工的需求重点和难点

       褚总针对模具制造企业在提高模具加工精度和效率方面经常遇到的棘手问题，提出模具制造装备提供商的服务方向。

       1.数控机床动态刀具测量与刀具补偿
       模具曲面自动化高速加工已经成为业界的共识，在自动化加工过程中，加工精度主要取决于加工刀具的测量与精度补偿。目前国内大部分数控加工设备的刀具测量装备，以接触式测刀仪为主，优势在于加工成本低。但接触式测刀仪为静态测刀，无法测量刀具高速旋转状态下的刀具长度。大型外覆盖件曲面精加工周期较长，加工过程中往往需要更换刀片，自动测刀精度无法满足高档轿车外覆盖件拉延模具的精度需求。因此，开发推广使用价格适中的动态测刀仪将成为最佳解决方案。

       2.超硬材料加工
       随着高强度板材、长寿命模具等新技术的推出，模具材料硬度也不断提升，部分整体淬火合金钢硬度已经达到55HRC以上，沿用现有技术，不但加工精度差，而且加工效率也很低。如何实现高硬度合金钢淬火件高效、高精度加工成为重要课题。这就需要制造装备供应商与模具厂家联合技术攻关，力争在加工工艺优化、改进刀具材料等方面取得突破。

       （1）设备制造厂家在售后服务和技术支持方面应予以足够的重视，诸如机床备件、易损件的供应，设备维修维护的响应速度等。

       （2）目前，中国模具制造业发展迅速，对数控加工设备的需求量也在快速增长，建议设备制造商更多地关注一下模具制造业现场加工需求，在设备研发时兼顾设备的通用性和专业性，增加一些模具加工的辅助功能。比如：工件快速找正定位和装夹方式，机床过载保护功能，在软件功能设置和硬件防范方面多设一些“关口”，提高设备使用操作的安全性。

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