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谁说树脂不如金?

作者:施 义    文章来源:北京豪仪润世科技有限公司    点击数:711    更新时间:2009-7-23

用树脂模具来加工金属,它颠覆了我们的传统思维,但这种技术却非常实用,已被广泛用于德国大众、宝马、日本丰田、美国通用等一些著名汽车厂家的新车试制过程中,其中最典型的金属薄板拉伸件产品是汽车车身覆盖件。

金属薄板拉伸成形树脂模仅看标题就足以让我们吃惊,用树脂模具来加工金属,这颠覆了我们的传统思维,但这种技术却非常实用,已被广泛用于德国大众、宝马、日本丰田、美国通用等一些著名汽车厂家的新车试制过程中。最典型的金属薄板拉伸件产品是汽车车身覆盖件。汽车车身覆盖件产品(翼子板、发动机罩、行李箱等)质量标准高,其最突出的标志就是“数据化”精度及覆盖件的高光检查。整车车身的质量是由车身各覆盖件质量和整车装配零件质量两部分决定的,而覆盖件零件质量是整车质量的根本。

全球五大化学公司之一的瑞士汽巴(Ciba)公司(1938年发明了环氧树脂配方),从20世纪50年代与奔驰、宝马、大众等著名汽车厂商合作开发主模型材料开始,到目前为止,已生产出几百种模具专用树脂,形成了完善的模具树脂体系如表所示(2005年瑞士汽巴(Ciba)公司生产模具树脂的塑胶部被美国Huntsman公司收购)。常用金属薄板拉伸模有四种:金属模具、树脂复合拉伸模具、低(中)熔点合金拉伸模具以及树脂和低(中)熔点合金组合模。其中的树脂复合拉伸模在新车试制中应用最多,原因是金属模具成本高、周期长。低(中)熔点合金模具的优点是可重复利用,缺点是厂家首先要有大量的低(中)熔点合金,占用资金多。如果没有足够多低(中)点合金,在制造新模具时就须将老模具熔化,无法保存原有模具,因而缺乏连续开发的能力。另外,低熔点模具精度较低,无法得到要求较高的零件。成形树脂模具的制造工艺有多种方法,在此不赘述。

由于所用树脂材料收缩率只有万分之一至万分之五,主模型的“数据化”精度被精确复制,保证了汽车覆盖件拉伸件的质量要求,同时,由于这种工业“克隆”式的快速制造技术可以代替传统的机械加工方法,使整个试制周期大大缩短1/2~2/3,成本也降为金属拉伸模具的1/2~1/5。因为汽车试制所需工件数量不多,一般不制造相应的冲孔、裁边等模具,而是用激光切割机完成剪裁,再经过修整、焊接等制造出白车身。

新车开发时,修改设计是非常普遍的,无论是造型阶段(直到数控加工出比例为1:1的展示模型)结构工程设计阶段,还是生产工艺设计阶段以及生产阶段。发达国家的汽车企业为了化解市场风险,一般采用树脂模具试制或小批量生产;然后参展、报型进行各种试验及试销;若得到市场认可,再将树脂模具改成钢模,并在制造钢模的过程中继续用树脂模具来维持生产。这样,即使该车型没有得到市场的认可,也不会造成太大的经济损失。新开发出的车型不被市场认可是很平常的事情。如果在车型的开发阶段就采用钢模,不仅成本很大,而且制造周期过长而延长开发周期。美国通用汽车公司每年要开发200个以上的新车型,可以想象,若采用传统工艺,这是根本无法实现的。

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