1, Materiālzinātne: Mikroskopiskais tīrības un organizācijas karš
Veidņu materiālu veiktspējas atšķirības ir galvenie faktori, kas nosaka veidņu kalpošanas laiku un precizitāti. Importētajam veidņu tēraudam parasti tiek izmantots divkāršs vakuuma rafinēšanas un elektrosārņu pārkausēšanas (ESR) process. Tā tipiskais pārstāvis, piemēram, Vācijas 1.2344 (H13 uzlabotais tērauds), var kontrolēt sēra saturu zem 0,001%, un karbīda sadalījuma vienmērīgums sasniedz ASTM E45 standarta A pakāpi, savukārt vietējā H13 tērauda karbīda segregācijas pakāpe bieži pārsniedz standartu 2-3 reizes. Šīs mikrostrukturālās atšķirības rezultātā importētais veidņu tērauds saglabā tecēšanas robežu virs 800 MPa augstā 600 grādu temperatūrā, savukārt vietējiem materiāliem tajā pašā temperatūrā izturība samazinās līdz 40%.
Plastmasas veidņu jomā Japānas NAK80 iepriekš rūdītais tērauds ir sasniedzis spoguļa pulēšanas precizitāti Ra0,01 μm, izmantojot īpašu elektriskās krāsns pārkausēšanas procesu, kas atbilst optisko lēcu veidņu prasībām. No otras puses, sadzīves P20 tēraudu ierobežo kausēšanas process, un tā pulētajai virsmai bieži ir 0,05 μm līmeņa caurumu defekti, kas prasa papildu elektrolītiskās pulēšanas procesu un palielina izmaksas.
Būtiska ir arī plaisa materiālu termiskās apstrādes tehnoloģijā. Zviedru 8407 veidņu tērauds izmanto pakāpenisku dzesēšanas + kriogēnas apstrādes procesu, lai kontrolētu atlikušā austenīta saturu 3% robežās un sasniegtu izmēru stabilitāti ± 0,005 mm/100 mm. Tomēr nepietiekamas rūdīšanas procesa kontroles dēļ iekšzemē ražotā H13 tērauda atlikušais spriegums var sasniegt 200 MPa, kas alumīnija sakausējumu presformas liešanas laikā izraisa karstu plaisu veidošanos veidnē, kā rezultātā kalpošanas laiks samazinās par vairāk nekā 60%.
2, Ražošanas process: Sistēmas inženierija precīzai kontrolei
Augstākās klases veidņu ražošana ir sarežģīta sistēma, kas aptver vairākus procesus, piemēram, CNC apstrādi, elektriskās izlādes formēšanu un precīzu slīpēšanu. Automobiļu buferu veidņu jomā Vācijas veidņu uzņēmumi kontrolē detaļu precizitāti ± 0,1 mm robežās, izmantojot "2 mm projektu", kura kodols ir:
Piecu asu savienojuma apstrāde: izmantojot Heidenhain iTNC 530 CNC sistēmu, lai panāktu hordas augstuma kļūdu, mazāku vai vienādu ar 0,005 mm dobuma virsmas apstrādei
Liela ātruma elektriskās izlādes formēšana: Japānas darbgalds Shadick AQ325L ir savienots pārī ar īpaši-smalkiem grafīta elektrodiem, lai samazinātu izlādes apstrādes virsmas raupjumu līdz Ra0,8 μm.
Lāzera interferometra noteikšana: Renishaw XL-80 lāzera mērīšanas sistēma nodrošina darbgaldu pozicionēšanas precizitātes kompensāciju reāllaikā
No otras puses, vietējie veidņu uzņēmumi ir popularizējuši trīs{0}}asu apstrādes centrus, taču piecu asu darbgaldu īpatsvars ir mazāks par 15%, un trūkst pilnīga procesu datu bāzes atbalsta. Pašmāju automobiļu veidņu rūpnīcas faktiskais gadījums liecina, ka tās apstrādātajai paneļa veidnei montāžas laikā ir nepieciešama papildu 0,3 mm manuāla slīpēšana, kā rezultātā izstrādes cikls tiek pagarināts par 20 dienām.
Mikrostruktūru veidošanas jomā ievesto veidņu tehnoloģiskās priekšrocības ir pamanāmākas. Apple Watch Ultra ciparnīcas veidnē ir izmantots japāņu Fanuc ROBODRILL mikrofabrikas centrs, lai panāktu 0,05 mm līmeņu sprādzes konstrukciju sērijveida replikāciju, savukārt vietējās veidnes, apstrādājot vienu un to pašu struktūru, var saglabāt ražīgumu tikai aptuveni 75%.
3, Dizaina sistēma: Paradigmas revolūcija no pieredzes uz datiem
Importēto veidņu uzņēmumu galvenā konkurētspēja slēpjas to nobriedušajā digitālā dizaina sistēmā. Vācu uzņēmuma DME izstrādātais pelējuma plūsmas analīzes modulis var precīzi paredzēt kausējuma piepildīšanās izturēšanos 0,2 mm plānās sienas zonā. Tā algoritma modelī ietilpst:
NeŅūtona šķidruma konstitutīvie vienādojumi 42 veidu plastmasas materiāliem
Dinamiskais robežslāņa siltuma pārneses modelis
Šķiedru orientācijas tenzora evolūcijas vienādojums
Izmantojot šo sistēmu, optimizējot automašīnu durvju paneļa veidni, metinājuma zīmes pozīcijas novirze tiek kontrolēta ± 0,5 mm robežās, samazinot izstrādājuma virsmas spriegumu par 35%. Tomēr lielākā daļa vietējo pelējuma uzņēmumu joprojām paļaujas uz dizaina pieredzi. Pēc noteikta sadzīves tehnikas uzņēmuma veidņu izstrādes datiem, vidējais veidņu izmēģinājumu skaits bez veidņu plūsmas analīzes ir 4,2 reizes, savukārt veidņu izmēģinājumu skaits, izmantojot simulācijas optimizāciju, ir samazinājies līdz 1,8 reizēm.
Standartizētā dizaina ziņā importētās veidnes ir izveidojušas pilnīgu moduļu sistēmu. Vācijas HASCO standarta detaļu bibliotēkā ir 23 000 veidņu rāmju, vadotņu kolonnu un karstās skrejas komponentu specifikācijas, kas samazina veidņu projektēšanas ciklus par 40%. No otras puses, Ķīnā lielo veidņu standartizācijas līmenis ir mazāks par 30%. Saskaņā ar statistikas datiem no jauna enerģijas transportlīdzekļu uzņēmuma, ne-standarta detaļu īpatsvars viņu pašu izgatavotajās-veidnēs ir pat 65%, kā rezultātā uzturēšanas izmaksas pieaug 2,3 reizes.
4, Industrial Ecology: The Gap in Collaborative Innovation
Importētās pelējuma nozares priekšrocības vairāk atspoguļojas pilnā ekosistēmā. Japānas Pelējuma rūpniecības asociācijas (JDMA) izveidotā pelējuma tehnoloģiju datu banka apkopo 3 miljonus procesa parametru kopu, un uzņēmumi var iegūt vislabākos apstrādes apstākļus konkrētiem materiāliem, izmantojot maksas vaicājumus. Tomēr vietējā pelējuma rūpniecība joprojām atrodas "izolētā" attīstības stadijā. Nozares asociācijas veiktā aptauja liecina, ka tikai 12% uzņēmumu ir izveidojuši procesu datu bāzes, un datu atjaunošanas cikls pārsniedz 6 mēnešus.
Talantu izkopšanas ziņā Vācijas veidņu mehāniķiem ir jāpabeidz 3 gadu duālā profesionālā izglītība un 2 gadu prakse uzņēmumā, un viņu prasmju sertifikātā ietilpst:
Precīzijas mērīšanas tehnoloģija (kļūdu kontrole Mazāka vai vienāda ar 0,002 mm)
Piecu asu apstrādes programmēšana (G-koda optimizācija)
Termiskās apstrādes procesa projektēšana (fāzes pārejas punkta kontrole)
Tomēr galvenie pelējuma kursi vietējās profesionālajās koledžās joprojām galvenokārt koncentrējas uz tradicionālo apstrādi. Noteiktas profesionālās koledžas mācību iekārtās CNC darbgaldi veido mazāk nekā 40%, un trūkst reālas projektu integrācijas ar uzņēmumiem.
5. Izrāviena ceļš: no tehnoloģiskās attīstības-līdz ekoloģiskajai rekonstrukcijai
Saskaroties ar veiktspējas nepilnībām, vietējām veidnēm ir jāpanāk sasniegumi trīs aspektos:
Materiālu jauninājumi: izstrādājiet pulvermetalurģijas veidņu tēraudu (piemēram, ASP-2030), kontrolējiet karbīda izmēru 1 μm robežās un uzlabojiet nodilumizturību par 40%
Procesa jaunināšana: veiciniet īpaši precīzas apstrādes tehnoloģiju, piemēram, izmantojot jonu staru pulēšanu, lai sasniegtu virsmas raupjumu Ra0,005 μm
Ekoloģiskā būvniecība: sadarbības platformas izveide rūpniecībai, akadēmiskajām aprindām, pētniecībai un lietojumprogrammām, piemēram, Huawei un Huazhong Zinātnes un tehnoloģijas universitātes kopīgi izstrādātā "Mold Cloud Platform", kas ir uzkrājusi 100 000 procesu datu kopas.
Sadzīves riepu veidņu uzņēmuma transformācijas gadījumam ir atsauces nozīme: ieviešot Vācijas piecu asu apstrādes centru DMG un neatkarīgi attīstot veidņu plūsmas analīzes programmatūru, tā elastīgo veidņu dinamiskā līdzsvara precizitāte ir uzlabota no 0,5 mm līdz 0,1 mm, veiksmīgi iekļaujoties Michelin piegādes ķēdes sistēmā.
