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汽车模具介绍 一 BASIS 二 汽车模具行业的现状与发展趋势 三 汽车模具制造的关键技术 四 典型汽车模具案例介绍 一 BASIS公司简介 深圳市银宝山新科技股份有限公司作为广东省模协副会长企业及深圳机械行业协会副会长企业 自成立以来 一直致力于精密制造技术水平的提升 现已发展成为集大型复杂精密模具设计开发到塑胶五金制品产出为一体的专业结构件制造公司 公司占地面积逾5万平方米 产品涉及汽车 通讯 医疗 家用电器等行业 主要服务的客户有 丰田TOYOTA 日产NISSAN 雷诺RENAULT 菲亚特FIAT 福特FORD 通用GM 广汽集团 通用医疗GE 中兴 华为 TCL等 3 Tianjin Shenzhen Huizhou 石岩分厂Shiyanplant 深圳本部BasisHeadquarters 天津分厂GFMTTianjinplant 惠州分厂Huizhouplant 5 InjectionPlasticMolds Parts注塑模具及产品Automotive汽车行业 InstrumentPanelSystem仪表盘 BumperSystem保险杠 FenderSystem翼子板 DoorPanels门板 Interior ExteriorTrims内外饰件 Engineparts发动机部件LightingSystem车灯系类HomeAppliance 家电行业 InnerandOuterPartsforWashingMachine洗衣机内外饰件 Refrigerator Dishwasher Oven LCDetc电冰箱 洗碗机 烤箱 液晶显示器等 Medical CommunicationandElectronicParts医疗 通迅和电子产品 CompressionMolds热压模ExteriorTrims SMC GMT 外部装饰件 Magnesium AluminumMolds parts镁 铝模具和产品SafetyComponents安全系统零件SeatStructures坐椅系统 RapidPrototypeMolds Parts快速成型模具及产品 CheckingFixtures检具 我们服务的主要客户 汽车制造商 我国目前共有模具生产企业 厂 点 约3万个 从业人员近100万人 2009年模具销售额约980亿元 根据2008年我国工业普查资料 模具制造行业主营收入500万元以上企业全国共有2813个 从业人员41 22万人 工业总产值1178 35亿元 含模具及非模具产品 资产总计1206 34亿元 利税总额133 90亿元 根据海关统计 2009年我国共进口模具19 64亿美元 出口18 43亿美元 出口模具约占模具总销售额的12 8 从模具产需情况看 中低档模具已供过于求 而以大型 精密 复杂 长寿命模具为主要代表的高技术含量模具自给率还较低 只有60 左右 有很大一部分依靠进口 目前模具总销售额中塑料模具占比最大 约占45 冲压模具约占37 铸造模具约占9 其他各类模具共计约9 从产业技术进步看 模具企业装备水平和实力有了很大提高 生产技术长足进步 CAD CAM技术已普及 热流道技术和多工位级进冲压技术已得到较好推广 CAE CAPP PLM ERP等数字化技术已有一部分企业开始采用 并收到了较好的效果 高速加工 并行工程 逆向工程 虚拟制造 无图生产和标准化生产已在一些重点骨干企业实施 二 汽车模具行业的现状与发展趋势 1 汽车模具行业的现状 作为模具使用量最大的汽车行业 预计在今后五年将会以年均10 左右的增长速度发展 加上我国庞大的机动车保有量 2009年底为1 86亿辆 其中汽车7619 3万辆 摩托车9453万辆 所带动的维修配件市场和出口市场 我国汽车零部件也将在1 5万亿元的厐大市场基础上保持较高的增长速度 由此预计在今后五年汽车模具的年均增速不会低于10 我国模具工业与国际先进水平相比 由于在理念 设计 工艺 技术 经验等方面存在差距 因此在企业的综合水平上与选进国家还是有很大的差距 差距虽然正在不断缩小 但从总体来看 目前我们还处于以向先进国家跟踪学习为主的阶段 创新不够 尚未到达信息化生产管理和创新发展阶段 只处于世界中等水平 仍有大约10年以上的差距 其中模具加工在线测量和计算机辅助测量及企业管理的差距在15年以上 管理水平 设计理念 模具结构需要不断创新 设计制造方法 工艺方案 协作条件等需要不断更新 提高和努力创造 经验需要不断积累和沉淀 现代制造服务业需要不断发展 模具制造产业链上各个环节需要环环相扣并互相匹配 1 CAD CAE CAM向智能化 可视化和协同作业方向发展 2 虚拟仿真技术在设计 加工 装配 成型等工序中广泛使用 3 模具加工 检测设备向高精度 高效和多功能方向发展 具体表现为高速 多轴 高精度的模具加工设备的使用 日益精密 高效的检测设备和在线检测技术的使用越来越频繁 4 模具材料及表面处理技术发展迅速 5 模具 零件日趋大型化 精密化 复杂化 6 企业管理与协同作业要求越来越严格 模具需求量不断增加 更新速度加快 质量要求越来越高 交货周期缩短 这些都给企业管理提出了更高要求 2 汽车模具行业的发展趋势 三 汽车模具制造的关键技术 1 可视化 智能化的设计 汽车模具大部分都比较复杂 采用3D模具设计可以实现可视化设计 这样不但可以立体 直观地再现尚未加工出的模具体 真正实现CAD CAM一体化 而且3D设计还可以解决2D设计难于解决的一些问题 诸如 干涉检查 模拟装配等 通过CAD软件本身的功能和一些二次开发的工具 可使设计师从一些频繁 重复的绘图工作中解放出来 让设计师更专注于一些有创造性的设计工作 以提高设计师的设计效率和设计质量 2 仿真技术 如利用模流分析软件MOLDFLOW模拟产品的注塑成型过程 提前发现问题 优化模具设计 从而实现模具的制造 调试一次成功 3 标准化的生产方式 它包括经营管理 模具设计和模具制造三方面的标准化 主要体现为 a 统一的数据库和文件传输格式 b 充分利用和开发Internet和Intranet 实现信息的集成和数据资源的共享 c 解决生产的组织 协调和专业化分工 这样可以解决模具单件生产效率不高的问题 使大多数的模具零件由单件生产方式转变为流水线式生产方式 以提高模具制造的质量和效率 降低模具成本 4 高速精密的切削技术 HighSpeedMachining 在某注塑模的高速铣削中 材料硬度为56 58HRC 原来采用电火花加工 EDM 每个零件需时90min 采用直径为12mm球头铣刀 主轴转速1500r min 工作台进给1500r min进行高速加工 加工每个零件只需5min 工效提高了18倍 高速精密切削技术制造模具 具有切削效率高 加工精度高 表面质量好的优点 这样可以减少钳工装配 配模的工作量 从而实现以计算机前的操作逐步代替现场操作 以高精度加工代替人的手工劳动 最终达到提高模具的质量 缩短模具的制作周期 降低模具成本的目的 5 高精度的检测设备以及在线检测技术 汽车模具的精度要求很高 要充分运用高精度的检测设备和在线检测技术 对模具的尺寸精度进行现场控制 以何证生产出来的产品符合设计要求 6 热流道技术和顺序注塑技术热流道技术和顺序注塑技术的充分利用 可以提高模具的生产效率和制品的质量 同时可以大幅度节约原材料 7 使用新的模具材料及模具表面处理技术 主要是使用易加工 抛光性好的材料 根据模具的不同要求选择使用预硬易切削钢 一般28 35HRC之间 耐蚀钢 硬质合金钢以及时效硬化型钢等不同钢种 表面处理可以弥补模具材料的不足 可使用的表面处理技术除了有渗碳 渗氮 高频淬火 电镀等传统工艺外 还有物理气相沉淀技术 PVD 化学气相沉淀技术 CVD 镜面抛光技术等新的表面技术 四 典型汽车模具介绍 1 汽车保险框模具 2 汽车翼子板模具 18 1 汽车保险框模具 动模座 铸件 1 模胚铸件化 通过模胚的铸件化 可以大大缩短模具的加工周期 降低模具制作成本 定模座 铸件 2 模温控制 定模侧水路 直通式水路难以达到客户要求成型周期 要采用大量接近产品形状空间角度水路 动模侧水路 滑块水路 3 可整体拆装的热流道结构 可以提高模具维修保养的效率 4 通过模流分析 采用顺序注塑 使产品的表面质量趋于完美 型腔多面角度 腔深940mm 毛料重30T 精加工后仍然达到20T 采用常规刀具及设备无法加工 要订制非标刀具和大型5轴机床来解决上述问题 5 模具尺寸非常大 加工及配模难度高 所有主体零件均超过1吨重 钳工装配难度大 6 大型组合式的滑块机构 7 大型组合式的斜顶机构 动模侧图片 8 模具相关图片 定模侧图片 模具照片 33 2 汽车翼子板模具 1 汽车翼子板的传统制造工艺是利用钣金材料经过冲压 拉伸和剪切等多道工序组合完成 因此生产周期长 生产效率低 废品率和生产成本都很高 现在将其改成注塑零件 通过注塑成型一道工序就可以将整个零件制造出来 并且可以大大提高产品的质量和成品率 降低产品的制造成本 同时可以减轻产品的重量 是汽车零部件制造领域中的一个大的创新 翼子板一周都是R角 一般的产品可将分型线设计在上图中的 A 处 这样便于加工制作 但翼子板不允许这样做 因为这样会影响产品的外观 因此一般的翼子板都要求将分型线放在 B 处 但这样会有以下问题 2 汽车翼子板外观要求非常高 SECC C C C a 在定模部分会形成倒扣 加工困难 只有用五轴CNC机床加工才比较方便 b 模具的结构与开模的动作非常复杂 必须采用斜顶和滑块以及顶块相结合的方式使顶出与开模的同时顶出产品 为了保证顶出的平衡和同步在A板上要设计扣机拉杆 在模具打开的时候拉动动模侧的顶针底板 再由顶针底板统一驱动上述机构的运动