在安徽,汽车产业被视为首位产业。而模具是大批量生产特定零部件或制件的成型工具,是汽车产业发展中不可或缺的重要组成。在模具下游应用行业中,汽车制造业模具使用量日益增大。
瑞鹄汽车模具股份有限公司是一家专业从事轻量化车身成形装备、轻量化车身焊接工装及专用设备、车身智能装备及机器人系统集成等高端装备的研发、设计及制造的国家火炬计划重点高新技术企业、国家“专精特新”小巨人企业、中国汽车覆盖件模具重点骨干企业、中国模具出口重点企业、省技术创新示范企业。在国内汽车模具行业综合排名位于全国前三,居省内首位。
汽车覆盖件设计系统主要靠CAD/CAM技术实现,CAD/CAM技术是指以计算机为媒介,对覆盖件模具进行数学模型分析并实施相应的图像处理等操作,从而完成模具的最终设计。
瑞鹄汽车模具股份有限公司一直重视首台(套)的研发,在董事长柴震的带领下,总工程师王荣辉为技术领头人,成立的国家企业技术中心重点跟进首台(套)的研制工作。自成立以来,始终将科技创新放在企业发展的重要位置,每年投入不低于销售收入的5%作为中心的研发经费,有力地保障了公司研发工作的正常开展。近年来,连续开发多款新产品,投入市场,客户反应良好,达到进口同类产品水平,为客户带来显著的经济效益和社会效益。
蔚来代号为Pegasus的ET5新轿跑车型,其外观由简单干净的表面与有机、人性化的细节组成,融合了蔚来超跑基因与“为自动驾驶而设计”的理念。该车型为了降低重量,部分车身采用铝合金板料,铝板的成型和钢板有很大区别,铝合金板料室温延伸率低、弹性模量小,其车身覆盖件成形后回弹量大。
公司在设计之初,就应用了新的CAE精算模式,在工艺设计阶段解决铝材的塑性差、成形困难的问题;基于NX软件,开发了面向快速仿真的汽车覆盖件成形装备模面设计系统,建立覆盖件成形装备模面设计自定义关联模型,结合汽车覆盖件成形装备模面智能化系统(intelligent die face,IDFE)与冲压工艺过程工业软件研发及应用,建立模型的数据继承机制与数据更新机制,实现针对多因素设计变更的模面设计快速更新方法,将模具的设计周期从原来的45天/套缩短至15天/套。在对模具进行结构设计时,该项目开发了正翻边与侧翻边复合式斜楔模具结构,在模具内部设计带有驱动和从动部分的翻边装置,实现多位置多角度翻边,在设计过程阶段对各部件的行程关系通过Solid Aid Mdister(简称SAM)三维运动干涉检查软件对翻边装置进行了精确地计算,通过设定调速阀便于现场与冲压频次互相调节,有效地避免装模以及运动干涉问题发生。
侧围成形采用整体冲压成形工艺,在模具调试过程中,受材料特性影响,侧围门框成形过程中存在边角撕裂;门洞处造型较深,若上模按常规做成整体,门洞里拉延容易开裂。在整体侧围顶梁处侧成形中,由于成形零件长度较长,为了保持刀块有足够的强度以及使用寿命,滑车驱动斜楔采用分段式结构设计(300~500mm为一段),但是此种设计容易出现长度太长,导致侧围顶梁侧成形后产生变形,刀块拼缝成形后有段差的问题。为此,需要通过研究新工艺、新方法,并结合公司现状来迅速解决这些问题。技术中心组织“揭榜挂帅”任务,提出了技术需求在公司内部召集技术人员进行专项攻关,最终由“求是小组”通过QC小组活动最终完成此项难题的技术攻关工作。
“求是小组”通过现状调查、目标设定、原因分析、要因确认、制定对策等步骤,历时6个月,先后组织技术讨论会10余次,数据统计100多项,现场试验10次,总结分析出4个主要原因,重点进行“点对点”制定对策并实施。通过优化差速成形工艺,设计上模门洞活芯结构,下模门洞小压边圈行程小于大压边圈行程,有效地解决了侧围拉延门洞开裂的问题;同时,开发出一体式侧围顶梁侧成形滑车驱动斜楔,解决侧围顶梁侧成形之前的放件塌陷、成形后的变形和刀块拼缝成形后有段差的问题,又能减少驱动插刀的磨损提高寿命。
该项目的实施能够克服传统的汽车模具在加工过程和使用过程中存在的不足,提高模具的使用效果和加工产品质量,减少运行管理费用,能够满足用户企业对产品的使用需求,促进汽车模具行业的发展,提供更高效、更优越的汽车模具。项目设计的各项技术处于或接近领先国际水平,对提升我国模具行业的科技水平有着十分重要意义。