汽车车身模夹具一体化增强 进军中高端市场

随着汽车产业的快速发展，汽车模具和焊接夹具逐渐进行了有效的结合与匹配，汽车车身模夹一体化趋势增强，这样能够减少匹配周期，降低用户成本。      中国模具工业协会理事长、一汽模具有限公司总经理 褚克辛 / m: V5 s2 X! O  t8 i: J5 B
    中国经济的不断增长加快了中国汽车制造业的发展，据中国汽车工业协会公布的数据显示，2007年我国汽车产销量双双超过880万辆，同比增长高达22.02%，中国成为仅次于美国的第二大汽车消费国，预计2015年汽车销量可达1500万辆。
  R- X, B  J/ R" u. \+ l# n# H, ?    汽车工业的快速发展，给中国模具产业带来了发展良机。我国制造的汽车覆盖件模具、仪表盘模具、保险杠模具以及汽车电子模具等各类汽车模具在汽车零部件生产中得到越来越广泛的应用。同时，随着汽车产业的快速发展，汽车模具和焊接夹具逐渐进行了有效的结合与匹配，汽车车身模夹一体化趋势增强，这样能够减少匹配周期，降低用户成本。
1 v* ^2 T3 S3 {3 U2 X8 S& W    中国模具产业规模化进入国际市场 $ T6 T+ j" K3 N4 e6 C
    十年前中国汽车模具主要是以一汽、二汽、天汽、南汽、成飞以及我国台湾的模具团队为行业的标志性企业，今天汽车模具企业已发展到数十家，一批快速崛起的民营企业已经具备相当的规模。无论是技术上，还是产能上这些企业都大大超过了当年的标志性企业。
% i, b( O( Q( Q: @   从汽车冲压模具在全国的分布状况可以看出，中国的汽车模具已从过去的星星之火发展到当今的遍布全国。近三年，在中国上市的几十款自主品牌及合资品牌的汽车所需的模具、夹具装备，一半以上是由中国模具企业开发制造的，其中不少轿车OEM(原始设备制造商)厂家已经把B级轿车最复杂的整车模具交给了中国模具企业来生产。 % I. S0 t+ x+ f( r+ C( Z( Q
    目前，具有一定规模的国内汽车车身模具制造企业有100多家，其中产值超过1亿元的就有二十家。大型数控机床数量超过800台，已接近或超过德国、美国、日本。
5 g* w( B$ r/ a( M    2002年前，国内模具企业主要生产卡车和厢式车模具，轿车模具只处在生产结构件模具的水平；焊夹企业的生产能力也仅限于生产内部件的分焊夹具和部件总成夹具。2003～2007年，国内模具企业逐步开始生产整车白车身模具，焊装企业也具备了从底盘总成四门、侧围总成到白车身主焊线的生产能力，并且在主要技术上已接近国际先进水平。
3 k; {9 v: {. Y9 K, T    国内很多企业实现了冲模实型铸造泡沫模型的三维实体加工，模型工的主要工作就是在微机室里编制加工程序。这样极大地提高了模型质量，提高了效率，缩短了制造周期。近年来，随着高速多功能数控机床、高强度刀具等先进加工手段的不断引进，在无人高速加工、模具型面精细加工、五轴联动加工、计算机虚拟加工等技术应用领域取得了快速发展。模拟仿真、虚拟现实等先进技术已开始在模夹开发的前期得到了应用。
; U8 U2 g. b) a由于产业的高速发展，中国模具行业的技术及管理的提升也进入了快车道，并已具备向发达国家模具制造业挑战的能力。五年前中国进出口模具价值数额为5.8∶1，而2007年进出口的比值为1.45∶1，模具出口额超过了14亿美元，它标志着中国模具产业以规模化进入国际市场的时代已经到来。 ! g9 E$ E3 U7 a) m3 H) O  u
    国内模夹具一体化程度不高
4 Q5 k7 u# b' K) N# n' V3 V    日本丰田、德国大众等国际领先的汽车生产厂，都有专门的冲压、焊装、总装、涂装工艺人员。: K/ A! u; v, s; I- m- \& f
    他们与研发中心的车身设计人员共同进行产品的工艺性分析。从车体设计到工装制造都遵循着统一的原则，其一体化程度非常高，十分有利于对车身质量、成本、周期的全面控制。中国的模具、焊夹行业大多都是各自为战，模具制造厂、焊夹制造厂之间难以沟通，许多问题都滞留到汽车厂家的生产准备阶段，严重制约了白车身的产品质量与产出周期。
4 x+ h2 U( K5 X' e7 m1 T. q由于受模具材料及模具特殊结构的限制，目前国内汽车车身模具的冲压工艺水平与国外同行业仍有一定的差距。这主要表现在工艺设计人员的经验和经历方面，国内工艺设计人员所接触的车型种类和国外工艺设计人员相比相差太多，导致工艺设计思想受到一些约束。
7 w+ Z* ]; H/ s5 |     国外冲压工艺设计是一个专业性很强的岗位，分工明确，需要通过团队合作来完成这个复杂的设计过程，一般包括产品前期工艺性分析、工艺方案预测、模型构建、工艺的可行性分析、模型的反复优化等设计过程。
  _% V" u3 i/ S3 o     以轿车整体侧围为例，普通的侧围模具一般为5～6道工序。四年前，日本丰田把侧围从5道工序变成4道工序，并在模具开发和产品开发方面加大力度，在行业中实现了大的跨越。目前的研究方向是通过3道工序完成整体侧围的冲压工艺，这不仅仅需要冲压工艺方面提升，更需要同步工程的协同研发，在设计轿车整体侧围这一产品时，要充分考虑到冲压工艺的可行性。   x+ T8 c- S: U4 t
    国际上一些先进企业具有较高水平的焊装开发能力，并形成了以少数具有先进的整车焊装工艺平台的企业为核心、众多专业化程度较高的中小型焊装企业为协作网的格局。国外如日本丰田、德国大众、法国标致、美国通用等各大汽车公司应用三维的数字化工艺规划与仿真软件已有近十年的历史。国内对于产量大、自动化程度高的焊装线工艺规划缺乏统一的数字化信息管理手段，还没有形成这类高自动化焊装线的规划能力。 & H/ [# A5 h; T- l) b
    中国汽车白车身制造业的装备目前无论在数量上还是先进性上都已接近世界领先水平。据不完全统计，仅以汽车模具行业为例，国内大型数控机床拥有量已突破800台，但由于我们起步较晚、积累不足，制造技术水平与国际先进水平仍有较大差距。要使我国由模具大国，变成模具强国，行业需要做出坚韧不拔的努力。
/ j) y/ B# p+ ~1 _" P8 \1 a, s我国汽车模具行业配套落后，材料种类、材质性能不稳定。这些问题包括：标准件的品种、质量不高；制造工艺水平的差距导致加工成本高于国外厂商；感应淬火/激光淬火/氮化/钛化等边缘技术有待发展；调试后数据反馈与冲压工艺经验积累不足，缺乏有效的措施将钳工的调试修整过程融入设计前期；缺少系统的管理程序和逐步升级的能力。 4 D% s% q$ ]4 B( [, z2 ?9 Z  T! c. ?
    两次石油危机促进了汽车第一次轻量化；保护地球环境，促进了汽车第二次轻量化。实现汽车轻量化、满足汽车安全性法规的要求促进了高强度钢的应用。日本、欧洲汽车厂家高强度钢板应用时间久远，范围十分广泛。材料显示，日本某汽车公司在1980年高强度钢应用比例为15%，1990年超过30%，2000年已达到50%。国内汽车零件高强度钢板应用仅限于结构件与梁类件，材料抗拉强度多在500MPa以下，新开发车型冲压件最高达到980MPa，如何迅速积累制造高强度钢板冲压件技术，是我们亟待解决的问题。% z& S0 n7 u* L4 m4 g, a
   国内企业须进军中高端市场 8 a2 q; f1 S& q0 \
    做强模夹产业支撑自主品牌轿车的发展一直是模夹产业的奋斗目标。
+ t; H2 U, b4 M4 b    因此我们首先要继续挑战模夹技术含量高的中高档产品。目前，国内中高档模夹产品其满足率还不到60%，相当一部分依赖进口。随着中国自主品牌轿车的快速发展，未来我国对中高档模夹市场的需求将更为迫切。前几年，国内很多汽车模具厂主要承担了A级车的模具开发和少量B级车的模具开发，伴随着更多的B级车、C级车车型的面市，中高档市场的汽车冲压模具的需求将会大幅增长。
/ q/ b3 s# \5 v) R' P( B( p0 v2 r此外，随着跨国集团对中国模具采购量的不断增长，未来5到10年欧美汽车市场对中国模具的采购量将会大幅增长，并逐步由中低端向中高端发展，这客观上刺激了中国中高档模具市场的发展。中国模夹产业必须肩负起中国汽车自主发展过程中所需的模具及焊接夹具的重任，中国模具产业进步的受益者其实并不只是产业的本身，更主要的是为自主轿车品牌作出了贡献。由于中国模具业的进步，使得从国际进口模具的价格比2000年下降了30%，甚至更多，这是中国模具进步给国人带来的好处。 4 L+ m3 K* ?/ i2 q6 L9 j
     当中国从“中国制造”走向“中国创造”后，会有更多的中国自主汽车品牌为世界所认知。模夹产业作为支撑汽车发展的劲旅，生机盎然，怀揣民族工业精神的这支产业必将走向世界，迈向辉煌！