Trong sự phát triển của ngành khuôn mẫu ô tô cả trong nước và quốc tế, chín xu hướng phát triển sau đây xuất hiện trong sản xuất, bán hàng, nhu cầu, chuyển đổi và nâng cấp ngành khuôn mẫu ô tô của Trung Quốc.
1. Hiện trạng thiết kế khuôn 3D được củng cố
Thiết kế khuôn 3D là thành phần quan trọng của công nghệ khuôn kỹ thuật số và là nền tảng để tích hợp thiết kế, sản xuất và kiểm tra khuôn. Các công ty như Toyota ở Nhật Bản và General Motors ở Hoa Kỳ đã triển khai thiết kế khuôn 3D và đạt được kết quả ứng dụng xuất sắc. Một số phương pháp được áp dụng ở nước ngoài trong thiết kế khuôn 3D rất đáng để học hỏi. Bên cạnh việc hỗ trợ sản xuất tích hợp, một ưu điểm khác của thiết kế khuôn 3D là dễ dàng kiểm tra nhiễu và phân tích nhiễu chuyển động, giải quyết thách thức lớn trong thiết kế 2D.
2. Vai trò của CAE (Kỹ thuật hỗ trợ-máy tính) trong Mô phỏng quy trình dập đang trở nên nổi bật hơn
Trong những năm gần đây, với sự phát triển nhanh chóng của phần mềm và phần cứng máy tính, công nghệ CAE ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc mô phỏng quá trình dập. Ở các nước phát triển như Hoa Kỳ, Nhật Bản và Đức, công nghệ CAE đã trở thành một phần thiết yếu trong quy trình thiết kế và sản xuất khuôn, được sử dụng rộng rãi để dự đoán khuyết tật hình thành, tối ưu hóa quy trình dập và cấu trúc khuôn, cải thiện độ tin cậy của thiết kế khuôn và giảm thời gian đúc thử. Nhiều công ty khuôn mẫu ô tô trong nước đã có những tiến bộ đáng kể và đạt được kết quả tốt trong việc ứng dụng CAE. Việc áp dụng công nghệ CAE có thể tiết kiệm đáng kể chi phí đúc thử và rút ngắn chu kỳ phát triển của khuôn dập, trở thành một phương tiện quan trọng để đảm bảo chất lượng khuôn. Công nghệ CAE đang dần chuyển đổi thiết kế khuôn từ thiết kế dựa trên kinh nghiệm-sang thiết kế khoa học.
3. Công nghệ khuôn kỹ thuật số đã trở thành xu hướng chủ đạo
Công nghệ khuôn kỹ thuật số phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây là một cách hiệu quả để giải quyết nhiều vấn đề gặp phải trong quá trình phát triển khuôn mẫu ô tô. Công nghệ khuôn kỹ thuật số đề cập đến việc ứng dụng công nghệ máy tính hoặc công nghệ-có sự hỗ trợ của máy tính (CAX) trong quy trình thiết kế và sản xuất khuôn mẫu. Tổng hợp những kinh nghiệm thành công của các công ty khuôn ô tô trong và ngoài nước trong việc áp dụng công nghệ-có sự hỗ trợ của máy tính, công nghệ khuôn ô tô kỹ thuật số chủ yếu bao gồm các khía cạnh sau:
① Thiết kế cho khả năng sản xuất (DFM), xem xét và phân tích khả năng sản xuất trong giai đoạn thiết kế để đảm bảo quá trình thành công.
② Công nghệ phụ trợ thiết kế bề mặt khuôn, phát triển công nghệ thiết kế bề mặt thông minh.
③ CAE-hỗ trợ phân tích và mô phỏng quá trình dập, dự đoán và giải quyết các lỗi tiềm ẩn cũng như hình thành các vấn đề.
④ Thay thế thiết kế hai chiều-truyền thống bằng thiết kế cấu trúc khuôn ba-chiều.
⑤ Quy trình sản xuất khuôn áp dụng các công nghệ CAPP, CAM và CAT.
⑥ Giải quyết các vấn đề gặp phải trong quá trình thử khuôn và sản xuất dập dưới sự hướng dẫn của công nghệ kỹ thuật số.
4. Sự phát triển nhanh chóng của tự động hóa xử lý khuôn
Công nghệ và thiết bị chế biến tiên tiến là nền tảng quan trọng để nâng cao năng suất và đảm bảo chất lượng sản phẩm. Trong các công ty khuôn mẫu ô tô tiên tiến, máy công cụ CNC được trang bị bàn làm việc kép, bộ thay dao tự động (ATC), hệ thống điều khiển quang điện để gia công tự động và hệ thống đo phôi trực tuyến là phổ biến. Gia công CNC đã phát triển từ gia công bề mặt đơn giản đến gia công toàn diện cả bề mặt và bề mặt kết cấu, đồng thời từ gia công tốc độ thấp-đến-trung bình đến gia công tốc độ-cao; sự phát triển của công nghệ tự động hóa gia công là vô cùng nhanh chóng.
5. Công nghệ dập tấm thép cường độ cao-là hướng đi trong tương lai
Thép cường độ-cao, nhờ các đặc tính tuyệt vời về tỷ lệ cường độ chảy, đặc tính làm cứng khi biến dạng, khả năng phân bổ biến dạng và khả năng hấp thụ năng lượng va chạm, ngày càng được sử dụng nhiều trong ô tô. Thép cường độ-cao được sử dụng trong các bộ phận dập ô tô chủ yếu bao gồm thép làm cứng sơn-(thép BH), thép hai pha{4}}(thép DP) và thép dẻo cảm ứng biến hình{5}}(thép TRIP). Dự án Thân xe siêu nhẹ (ULSAB) dự đoán rằng trong mẫu xe ý tưởng tiên tiến (ULSAB-AVC) sẽ được ra mắt vào năm 2010, 97% vật liệu sẽ là-thép cường độ cao. Các tấm thép cường độ cao tiên tiến{13}}sẽ chiếm hơn 60% tổng số vật liệu được sử dụng trong xe, trong đó thép song công chiếm 74% trong số này.
Việc sử dụng rộng rãi các dòng thép nhẹ, chủ yếu là thép IF, sẽ được thay thế bằng các tấm thép có độ bền-cao và thép hợp kim thấp-có độ bền-cao sẽ được thay thế bằng thép hai lớp và các tấm thép có độ bền-cao{4}}siêu cao. Hiện tại, việc ứng dụng các tấm thép cường độ cao-trong các bộ phận ô tô nội địa phần lớn chỉ giới hạn ở các bộ phận kết cấu và dầm, với cường độ kéo hầu hết dưới 500 MPa. Do đó, việc nhanh chóng làm chủ được-công nghệ dập tấm thép cường độ cao là một vấn đề quan trọng mà ngành khuôn mẫu ô tô của nước tôi cần phải giải quyết gấp.