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車身模具焊接夾具走俏中高端市場

    隨著汽車產業的快速發展,汽車模具和焊接夾具逐漸進行了有效的結合與匹配,汽車車身模夾具一體化趨勢增強,這樣能夠減少匹配周期,降低用戶成本。

    中國經濟的不斷增長加快了中國汽車制造業的發展,據中國汽車工業協會公布的數據顯示,2007年我國汽車產銷量雙雙超過880萬輛,同比增長高達22.02%,中國成為僅次于美國的第二大汽車消費國,預計2015年汽車銷量可達1500萬輛。 

    汽車工業的快速發展,給中國模具產業帶來了發展良機。我國制造的汽車覆蓋件模具、儀表盤模具、保險杠模具以及汽車電子模具等各類汽車模具在汽車零部件生產中得到越來越廣泛的應用。同時,隨著汽車產業的快速發展,汽車模具和焊接夾具逐漸進行了有效的結合與匹配,汽車車身模夾一體化趨勢增強,這樣能夠減少匹配周期,降低用戶成本。

中國模具產業規模化進入國際市場

    十年前中國汽車模具主要是以一汽、二汽、天汽、南汽、成飛以及我國臺灣的模具團隊為行業的標志性企業,今天汽車模具企業已發展到數十家,一批快速崛起的民營企業已經具備相當的規模。無論是技術上,還是產能上這些企業都大大超過了當年的標志性企業。

    從汽車沖壓模具在全國的分布狀況可以看出,中國的汽車模具已從過去的星星之火發展到當今的遍布全國。近三年,在中國上市的幾十款自主品牌及合資品牌的汽車所需的模具、夾具裝備,一半以上是由中國模具企業開發制造的,其中不少轎車OEM(原始設備制造商)廠家已經把B級轎車最復雜的整車模具交給了中國模具企業來生產。

    目前,具有一定規模的國內汽車車身模具制造企業有100多家,其中產值超過1億元的就有二十家。大型數控機床數量超過800臺,已接近或超過德國、美國、日本。

    2002年前,國內模具企業主要生產卡車和廂式車模具,轎車模具只處在生產結構件模具的水平;焊夾企業的生產能力也僅限于生產內部件的分焊夾具和部件總成夾具。2003~2007年,國內模具企業逐步開始生產整車白車身模具,焊裝企業也具備了從底盤總成四門、側圍總成到白車身主焊線的生產能力,并且在主要技術上已接近國際先進水平。

    國內很多企業實現了沖模實型鑄造泡沫模型的三維實體加工,模型工的主要工作就是在微機室里編制加工程序。這樣極大地提高了模型質量,提高了效率,縮短了制造周期。近年來,隨著高速多功能數控機床、高強度刀具等先進加工手段的不斷引進,在無人高速加工、模具型面精細加工、五軸聯動加工、計算機虛擬加工等技術應用領域取得了快速發展。模擬仿真、虛擬現實等先進技術已開始在模夾開發的前期得到了應用。

    由于產業的高速發展,中國模具行業的技術及管理的提升也進入了快車道,并已具備向發達國家模具制造業挑戰的能力。五年前中國進出口模具價值數額為5.8∶1,而2007年進出口的比值為1.45∶1,模具出口額超過了14億美元,它標志著中國模具產業以規模化進入國際市場的時代已經到來。

國內模夾具一體化程度不高

    日本豐田、德國大眾等國際領先的汽車生產廠,都有專門的沖壓、焊裝、總裝、涂裝工藝人員。他們與研發中心的車身設計人員共同進行產品的工藝性分析。  從車體設計到工裝制造都遵循著統一的原則,其一體化程度非常高,十分有利于對車身質量、成本、周期的全面控制。中國的模具、焊夾行業大多都是各自為戰,模具制造廠、焊夾制造廠之間難以溝通,許多問題都滯留到汽車廠家的生產準備階段,嚴重制約了白車身的產品質量與產出周期。

    由于受模具材料及模具特殊結構的限制,目前國內汽車車身模具的沖壓工藝水平與國外同行業仍有一定的差距。這主要表現在工藝設計人員的經驗和經歷方面,國內工藝設計人員所接觸的車型種類和國外工藝設計人員相比相差太多,導致工藝設計思想受到一些約束。

    國外沖壓工藝設計是一個專業性很強的崗位,分工明確,需要通過團隊合作來完成這個復雜的設計過程,一般包括產品前期工藝性分析、工藝方案預測、模型構建、工藝的可行性分析、模型的反復優化等設計過程。

    以轎車整體側圍為例,普通的側圍模具一般為5~6道工序。四年前,日本豐田把側圍從5道工序變成4道工序,并在模具開發和產品開發方面加大力度,在行業中實現了大的跨越。目前的研究方向是通過3道工序完成整體側圍的沖壓工藝,這不僅僅需要沖壓工藝方面提升,更需要同步工程的協同研發,在設計轎車整體側圍這一產品時,要充分考慮到沖壓工藝的可行性。

    國際上一些先進企業具有較高水平的焊裝開發能力,并形成了以少數具有先進的整車焊裝工藝平臺的企業為核心、眾多專業化程度較高的中小型焊裝企業為協作網的格局。國外如日本豐田、德國大眾、法國標致、美國通用等各大汽車公司應用三維的數字化工藝規劃與仿真軟件已有近十年的歷史。國內對于產量大、自動化程度高的焊裝線工藝規劃缺乏統一的數字化信息管理手段,還沒有形成這類高自動化焊裝線的規劃能力。

    中國汽車白車身制造業的裝備目前無論在數量上還是先進性上都已接近世界領先水平。據不完全統計,僅以汽車模具行業為例,國內大型數控機床擁有量已突破800臺,但由于我們起步較晚、積累不足,制造技術水平與國際先進水平仍有較大差距。要使我國由模具大國,變成模具強國,行業需要做出堅韌不拔的努力。

    我國汽車模具行業配套落后,材料種類、材質性能不穩定。這些問題包括:標準件的品種、質量不高;制造工藝水平的差距導致加工成本高于國外廠商;感應淬火/激光淬火/氮化/鈦化等邊緣技術有待發展;調試后數據反饋與沖壓工藝經驗積累不足,缺乏有效的措施將鉗工的調試修整過程融入設計前期;缺少系統的管理程序和逐步升級的能力。

    兩次石油危機促進了汽車第一次輕量化;保護地球環境,促進了汽車第二次輕量化。實現汽車輕量化、滿足汽車安全性法規的要求促進了高強度鋼的應用。日本、歐洲汽車廠家高強度鋼板應用時間久遠,范圍十分廣泛。材料顯示,日本某汽車公司在1980年高強度鋼應用比例為15%,1990年超過 30%,2000年已達到50%。國內汽車零件高強度鋼板應用僅限于結構件與梁類件,材料抗拉強度多在500MPa以下,新開發車型沖壓件最高達到 980MPa,如何迅速積累制造高強度鋼板沖壓件技術,是我們亟待解決的問題。

國內企業須進軍中高端市場

    做強模夾產業支撐自主品牌轎車的發展一直是模夾產業的奮斗目標.因此我們首先要繼續挑戰模夾技術含量高的中高檔產品。目前,國內中高檔模夾產品其滿足率還不到60%,相當一部分依賴進口。隨著中國自主品牌轎車的快速發展,未來我國對中高檔模夾市場的需求將更為迫切。前幾年,國內很多汽車模具廠主要承擔了A級車的模具開發和少量B級車的模具開發,伴隨著更多的B級車、C級車車型的面市,中高檔市場的汽車沖壓模具的需求將會大幅增長。

    此外,隨著跨國集團對中國模具采購量的不斷增長,未來5到10年歐美汽車市場對中國模具的采購量將會大幅增長,并逐步由中低端向中高端發展,這客觀上刺激了中國中高檔模具市場的發展。中國模夾產業必須肩負起中國汽車自主發展過程中所需的模具及焊接夾具的重任,中國模具產業進步的受益者其實并不只是產業的本身,更主要的是為自主轎車品牌作出了貢獻。由于中國模具業的進步,使得從國際進口模具的價格比2000年下降了30%,甚至更多,這是中國模具進步給國人帶來的好處。

    當中國從“中國制造”走向“中國創造”后,會有更多的中國自主汽車品牌為世界所認知。模夾產業作為支撐汽車發展的勁旅,生機盎然,懷揣民族工業精神的這支產業必將走向世界,邁向輝煌!
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