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汽車模具產業的前世今生
轉載 :  zaoche168.com   2023年02月14日

模具制造

模具是工業生產的基礎裝備,各行業平均有75%的粗加工零件和50%的精加工零件都由模具成型。在汽車產業中則占比更大,平均每款新車開發大約需要2萬多個零部件,而這些零部件超過95%都需要依靠模具來進行批量加工制造,包括鈑金件、壓鑄件、沖壓件、塑料件、電子元氣件等等,門類之廣數量之多為各行業之最。

在我國模具制造屬于專用設備制造業,其包含品種繁多,共有 10大類46小類,涵蓋了各種用于金屬和非金屬成型的特殊工具。


汽車模具類型

汽車模具主要包括沖壓模具、塑料模具、鑄造模具等,其中沖壓模具所占比重約40%。在沖壓模具中,汽車覆蓋件模具又占據了主導地位,因此“汽車模具”常特指 “汽車沖壓模具”或“汽車覆蓋件模具”。

一般來說,一款新車需要汽車沖壓模具約1500余副、塑料模具800余副、鈑金模具300余副、壓鑄模具100余副。

每次整車換型都需要價值上億元的模具,例如大眾帕薩特的全套車身沖模價值就超過2.5億元。汽車覆蓋件模具是車身生產的重要工藝裝備,因其尺寸大、技術標準高且工作型面復雜,通常設計制造時間要占到整車開發周期的2/3,是汽車換型主要制約因素。

上世紀末國內汽軍模具企業主要以生產卡車、農用車車身模具和轎車結構件模具為主。

近年來隨著企業綜合實力提升,轎車翼子板、整體側圍、四門三蓋、大型復雜地板等主要覆蓋件模具實現國產化。

隨著汽車等行業的高速發展,我國模具產業實現了多年的快速增長。因受疫情影響2020年中國模具行業市場規模有所下降,2021年中國模具行業市場規?;厣?/FONT>3028.33億元,其中汽車模具約占30%。國內的模具企業多達20000家,遠高于日本的10000家,美國的7000家和德國的5000家。


注塑模具實現輕量化

在雙碳目標導向下,各國車企紛紛開始輕量化發展。

根據研究顯示,汽車整車質量每降低10%,燃油效率可提高6-8%;整車質量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3-0.6升。

在汽車模具領域注塑模具由于具有更輕的重量而得到廣泛采用,目前發達國家汽車的內飾件已基本實現塑料輕量化,塑料在汽車中的應用正在由內飾件向外飾件、車身與結構件發展,例如奔馳Smart、蓮花Elisey與雷諾Espace均采用了塑料車身。


三維設計與模擬軟件作用凸顯

模具的三維設計是數字化模具技術的重要內容,是實現模具設計、制造和檢驗一體化的基礎。日本豐田、美國通用等公司已實現了模具的三維設計,并取得了良好的應用效果。除了有利于實現集成化制造外,另一個優點就是便于干涉檢查,可進行運動干涉分析,解決了二維設計中的一個難題。

沖壓成形過程模擬(CAE)作用突顯。隨著計算機軟件和硬件的快速發展,發揮著越來越重要的作用。在美國、日本、德國等發達國家,沖壓成形過程的模擬技術(CAE)已成為模具設計制造過程的必要環節,廣泛用于預測成形缺陷,優化沖壓工藝與模具結構,提高了模具設計的可靠性,減少了試模時間。

國內許多汽車模具企業在CAE的應用中也取得了顯著進步,大大節省試模成本,縮短沖壓模具的開發周期,已成為保證模具質量的重要手段。

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