汽车模具制造中的新技术

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1、包括数字化模具技术(三维设计、可制造性设计(DFM)、CAPP、CAM、CAT……)、成形过程模拟(CAE)技术、高速加工技术、自动化加工技术、新材料成形技术、表面处理技术、新型(多功能复合)模具技术、信息化管理技术等等汽车模具制造中的新技术作者：王晋　文章来源：海克斯康测量技术（青岛）有限公司　点击数：207　发布时间：2012-03-2303-23新浪微博QQ空间人人网开心网更多模具制造是周期长且工序复杂的采用单件生产方式的制造过程.图1 ROMOCUT铣削机器人模具制造是周期长且工序复杂的采用单件生产方式的制造过程。从设计、铸造、加工、修模到试模交付，其中涉及到大量的

2、反复测量和修调工作，因此生产效率是大家公认的模具行业的一个突出的问题。汽车模具有尺寸大、重量大、形面复杂的特点，技术要求也更高。面对越来越激烈的市场竞争，如何能提升技术优势，从而提高产品质量和缩短生产周期，是模具制造商追求的一致目标。本文将针对冲压和注塑模具的生产现状，介绍一些最新技术的发展与应用前景。冲压成形和注塑成型是汽车零部件制造的基本手段。汽车外饰件大都采用冲压而成，而内饰件多采用注塑成型。据统计，汽车制造中有70%~80%的零部件需经模具生产。因此，冲压和注塑工件的制造工艺水平及质量对汽车制造质量和成本有着直接的影响。模具是冲压和注塑成型的关键工具，模具的制造成本

3、和周期影响着汽车的制造成本以及新产品开发的周期。目前，国外汽车界提出缩短产品的市场化周期、降低产品开发费用和减轻汽车重量的发展战略，其中的一个重要环节就是降低车身件模具的制造费用和减少生产周期。同时，模具制造技术也正向着高效节能、安全清洁的生产方向发展。针对汽车模具制造中的加工和测量，海克斯康集团基于自身旗下的产品，与行业大客户合作，开发出了一系列特有的应用技术，受到了越来越多的模具制造厂的关注。图2 WLS400白光测量设备柔性铣削系统：模型加工的新方法消失模铸造技术以其成本低、精度高、生产效率高、环保且低能耗的优势成为模具铸造的主要手段。被国内外铸造界称为“21世纪的铸

4、造技术”和“铸造工业的绿色革命”。用泡沫塑料材料制作消失模是汽车模具毛坯铸造中的一个重要环节，目前广泛使用的模型制作方法是使用CAM编程和数控加工中心铣削。用先进的5轴加工中心来铣削泡沫塑料恰恰是最不经济和环保的技术：设备昂贵且效率低，加工过程中产生的泡沫碎屑和粉尘严重影响了设备寿命和人员的健康。海克斯康开发的ROMOCUT铣削机器人系统（图1），完美的解决了这一问题。ROMOCUT是专为消失模加工而设计的设备，它由机器人和专用的铣削头组成。这套铣削头的特点是高效率的空心铣刀和相连的真空除屑系统，能够实时清理泡沫碎屑和粉尘，真正做到了空中无尘，地面无屑，机身清洁，作业环境好

5、，环保健康。ROMOCUT不需要地基和机房，是一种可移动式NC设备。对于大尺寸工件，ROMOCUT可进行多机位移动加工，通过关节臂测量机或激光跟踪仪完成机位移动之后的精确重定位。因此ROMOCUT铣削机器人的加工行程不受限制。这样以小机器加工大工件的特点，克服了加工中心加工尺寸受限和需要固定的场所与地基的缺点。ROMOCUT接受通用的NCG代码文件，与通用的加工设备编程没有区别，可以按需要作粗、细加工编程，并保证刀具始终沿表面法线切削。铣头功率1.2kW，主轴转速在2000~12000r/min之间可调，配置一套直径10~50的加工刀具，与普通加工中心相比，有极高的生产效率

6、。该系统可用于诸如聚苯乙烯（泡沫）、油泥和PU树脂等模具和造型材料的铣削加工。ROMOCUT的成本远远低于5轴加工中心，经在南汽模的实际使用，证明是一种更新换代型的技术，性价比极高。图3 铸造毛坯及面形数据采集白光测量设备：快速完成面形测量与分析白光作为一种新型的面型测量技术，具有数据采集量大，效率高的特点。海克斯康集团最早与美国通用汽车合作，将白光测量系统（Cognitens）（图2）用于汽车车身件测量已有超过5年的历史。不同于其他仅用于逆向工程的白光设备，新推出的WLS400的曝光时间小于千分之一秒，这得益于高灵敏度的成像器件和高速快门技术，将环境振动的影响几乎完全消除

7、。因此也并不需要固定的相机三角架和工件的固定防振要求。实际上，该系统是地道的手持设备，操作方便而可靠，这是生产车间使用的重要需求。该系统的另一显著特点是不需要在工件上粘贴大量用于保证精度的参考目标，仅有少量用于找正用途的参考点即可。由于汽车模具和车身件的紧密关联性，白光测量系统被用于模具行业就是顺理成章的事了。通过在现场环境下快速测量，有效地缩短了模具制造周期。尤其在现场修模、根源问题追溯中体现的淋漓尽致。以下列举WLS400白光测量设备在模具制造环节中的几种典型应用。（1）毛坯件加工前智能逆向——减少空切及大进刀