国内覆盖件模具发展的难点和方向

（1）模具的强度磨损寿命预测难题。目前国内模具设计基本根据各自主机厂和模具厂的设计标准来完成，设计生产50万件的覆盖件模具和生产万件的模具在设计方法上基本上没有很大的区别。模具的失效和零件的不合格往往是联系在一起的，而模具表面磨损是影响零件质量缺陷和模具本体失效的最主要原因。模具的磨损过程一般如下：在模具加工制造阶段开始磨合，调试稳定后运输到主机厂，此阶段在正常量产模具过程中磨损可控，生产出来的零件质量稳定可靠，当模具形面磨损到一定程度后进入剧烈磨损期导致模具损坏，同时生产出来的零件质量不满足质量要求，此时意味着模具达到了寿命终期。

目前对于模具尤其高强钢模具失效机理研究比较多，但是对于模具表面磨损仿真及使用寿命预测在国内外鲜有相关文献进行报道；同时模具磨损失效的指标如何定义国内外文献和研究也没有涉及，大部分以某一特定的经验值作为磨损失效的指标。国外的汽车主机厂和模具制造企业发展比较久，甚至是百年老店，模具经验十分丰富，模具设计标准和模具材料标准非常完善，按照标准设计的模具基本可以达到设计要求。国内的模具企业由于起步较晚，许多技术标准不完善，加上国内模具材料质量以及铸造技术等基础工业水平同国外先进企业还有较大的差距，导致国内模具企业对自己生产的模具使用寿命无法精确控制。因此研究模具使用寿命预测对我国模具行业的发展有着重要的意义。

这方面研究包括综合材质、润滑、接触力、相对滑移速度、形面间隙、和热处理层组织等方面研究；从而实现模具表面磨损的定量分析，系统建立模具磨损失效的评价指标并提出模具寿命的预测与控制方法。

（2）回弹控制难题。随着汽车轻量化需求，高强度钢板、铝镁合金板等先进材料得到了广泛应用，零件回弹控制更加困难，这是目前国内模具行业发展最大的技术难点和痛点。虽然目前的商业冲压成形仿真软件对成形的仿真准确度提高幅度很大，但是对回弹的预测尤其是高强度钢板和大型外覆盖件的回弹预测都无法满足要求，导致模具制作过程中必须通过多次回弹整改，造成了模具开发成本的提高，严重制约了国内模具开发能力提升。

李光耀等认为针对回弹模拟精度的问题，必须对材料成形极限曲线、变弹性模量、反向加载硬化指数（吉田-尚森模型）和各向异性参数进行系统研究，提出考虑相变效应的材料本构模型以及本构关系参数的获取方法，建立针对先进材料的多尺度耦合仿真算法，才能获得高可靠性计算结果。

（3）国内模具企业新工艺、新技术和新设备的应用效果不足。在汽车覆盖件模具行业中，CAD/CAE/CAM/CAPP等计算机技术已经被广泛应用于模具设计和加工中，这对缩短模具制造周期、提高模具质量具有显著作用。同时数字化制造、逆向工程、高精度扫描、并行工程、智能制造、精益生产等先进技术也已在汽车覆盖件模具生产中得到了应用，并产生了非常好效果。然而目前国内的大部分模具厂还是处在追赶阶段，对于覆盖件模具研究的热点和发展方向——比如锐棱技术和镜面加工技术还没有开始系统的研究，甚至有的企业内部还没有建立覆盖件模具前沿技术研究团队。

高性能数控铣削加工技术以其高的加工精度和高的切削进给速度二者的优良匹配，成为高品质汽车模具制造的核心技术之一，但是国内高档汽车覆盖件模具的加工技术尚不成熟，使用与国外性能几乎相同的机床设备、刀具和编程软件，但是加工质量差距较大。如何提高模具加工精度、缩短加工时间，从而提高模具的制造质量和生产效率，对于提高我国高档外覆盖件模具的制造品质具有非常重要的意义。

（4）国内模具企业质量体系管理和高效模具开发流程不足。随着汽车市场的竞争加剧，模具企业市场竞争的更加严峻，“短周期、高质量”的模具开发方式越来越普遍。一些模具制造企业正在经历着重要的转变：比如模具从批量生产方式向按市场或客户要求并行开发制造方式转变；由产品设计、工艺设计、模具设计和模具制造各自独立开发向系统集成制造开发转变，这就要求模具厂和汽车主机厂建立更紧密的联系和同步开发流程；甚至共同建立质量管控体系和前沿技术共享机制，这些方案都需要模具厂变被动为主动，积极开拓自己的业务范围，赢取更多的客户和市场；同时配套和标准件生产向全球化采购、外包式生产转变；模具开发过程对质量、成本、效率以及安全的要求不断提高。

国内模具企业发展必须抛弃“低价竞标、低质交付”的思想，必须以自己过硬的技术开拓自己的业务，通过技术管理上的革新来降成本，坚持“低成本、高质量、厚技术”的发展理念。可以预见，这些转变将推动国内企业模具技术的提高，逐步出现一批全球化的模具企业集团。

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