銅閥沖壓模具,銅管沖壓工藝
本篇文章給大家談?wù)勩~閥沖壓模具,以及銅管沖壓工藝對應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。
本文目錄概覽:
- 1、適合紅熱沖壓熱作模具材料是哪種?
- 2、沖壓模具發(fā)展歷史和國外沖壓模具發(fā)展?fàn)顩r
- 3、紅沖模具用什么鋼材好?
- 4、冷沖模熱板落料,選用什么模具材料最佳,3MM-6MM材料間隙怎么取法,撕裂帶光潔度達(dá)到鏡面,怎么處理。謝謝
- 5、有關(guān)沖壓模的介紹 英文為主的 英文1W5千字符一上 最好有中文對照 有中文對照的追加積分
適合紅熱沖壓熱作模具材料是哪種?
適合紅熱沖壓熱作模用HMAX系列模具鋼詳細(xì)介紹如下:
材料名稱 ? ?材料牌號(hào) ? ?特性 ? ?用途 ? ?可用硬度值 ?
HMAX系列熱作模具鋼 ? ?HMAX-D ? ?HMAX-D是高耐熱中韌性模具鋼,提高了斷裂韌性和熱疲勞抗力。工作溫度達(dá)700℃以上,是一種空冷硬化型的熱作模具鋼,具有高溫韌性及熱穩(wěn)定性高,冷熱疲勞抗力和熱磨損性能好等優(yōu)點(diǎn)。 ? ?HMAX-D適用于制作受熱溫度較高,使用條件苛刻的熱作模具,如黑色及有色金屬材料的熱擠壓模,熱精鍛模等。鋼使用壽命比3Cr2W8V鋼有顯著提高。 ? ?HRC48~50 ?
HMAX-R ? ?HMAX-R是新型高耐熱中韌性模具鋼熱作模具鋼,使用壽命比3Cr2W8V鋼高標(biāo)準(zhǔn)2-6倍,適于制造溫度較高,與工件接觸時(shí)間長,易引起熱變形塌陷或熱磨損失效的模具。良好的熱強(qiáng)性、紅硬性和耐磨性 ? 2.耐熱沖擊及抗冷熱疲勞性能均佳 3.切削加工性能好、淬火溫度范圍寬、淬透性好。 ? ?HMAX-R鋼軸承內(nèi)圈成形沖頭、)軸承內(nèi)圈切底沖頭、)軸承內(nèi)圈成形凹模、軸承外圈成形凹模、鋼球熱鐓模、汽車氣門熱鍛模、汽車彈簧芯棒、汽車起動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪高速鍛模、螺母熱鍛模、柱塞熱壓沖頭、紫銅熱擠壓模、自行車曲柄滾鍛模、縫紉機(jī)擺梭頭等。 ? ?HRC50~55 ?
HMAX-3 ? ?HMAX-3鋼是中耐熱高韌性具有優(yōu)良的強(qiáng)韌性,較高熱強(qiáng)性、耐磨性、回火穩(wěn)定性,抗冷熱疲勞性能、冷熱加工性能好,工作溫度700℃以上。該鋼通用性強(qiáng),適合于制作在高溫、高速、高負(fù)荷、急冷急熱條件下工作的模具,其性能優(yōu)于4Cr5W2VSi和3Cr2W8V鋼,模具壽命比3Cr2W8V鋼提高標(biāo)準(zhǔn)2—3倍。 ? ?HMAX-3鋼適用于熱鍛成形凹模、連桿輥鍛模、軸承套圈毛坯熱擠壓凹模、高強(qiáng)鋼精鍛模、中小型機(jī)鍛模、高溫軋輥模具、鋁合金壓鑄模等模具上,都有良好的效果。 ? ?HRC48~50 ?
HMAX-4 ? ?HMAX-4是針對銅合金壓鑄、熱鍛、熱擠壓、熱剪切、熱軋輥模而研制的新型熱作模具用鋼,也是一種中碳超高強(qiáng)度和空冷硬化型耐高溫模具鋼,具有良好的熱強(qiáng)性、紅硬性和耐磨性。 ? ?由于HMAX-4模具鋼種的各項(xiàng)綜合性能良好,適用于制作受熱溫度較高,使用條件要求苛刻的銅合金壓鑄、熱鍛、熱擠壓、熱剪切、熱軋輥模熱作模具。汽車變速箱同步器銅錐環(huán)壓鑄模、銅彎管接頭壓鑄模、1/2銅閘閥體壓鑄模、1銅閘閥體殼壓鑄模、銅管熱擠壓模、軸承套圈熱擠壓模、液鍛活塞模等模具比3CR2W8V名稱提高3-6倍。 ? ?HRC52~55 ?
HMAX-5 ? ?冷熱兩用基體鋼,基體純凈、 ? 退火組織均勻、各個(gè)方向都具有優(yōu)良的韌性和延展性、 良好的耐磨性 、 ? 良好的熱處理尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)良的淬透性、良好的抗回火軟化性能、良好的高溫強(qiáng)度、良好的抗熱疲勞性、 極佳的拋光性,兼具高硬度高耐磨性和高韌性。
HMAX-5鋼具有優(yōu)異的沖擊韌性、高耐磨性、高的使用硬度,適用于各種熱作(熱擠壓、壓鑄、復(fù)雜型腔熱鍛)模具,主要針對高韌性和高硬度兼?zhèn)涞臒釕B(tài)工況,也可以作為冷作模具材料(如重型沖裁、冷鍛等),還可用于高鏡面、高耐磨性、高韌性的復(fù)雜型腔塑膠模具。??????????????????????????????????????????????????????????????????? ? 也適用于工況非??量痰臒崮6?、 熱沖壓模具、 冷作模具和工程用鋼, 例如: 高速熱鍛模具(精密齒輪、曲軸、連桿、氣門芯模具, ? 高負(fù)荷沖切模具、 搓絲模具等;也適用于耐磨性要求特高的增強(qiáng)型塑料和壓塑模具;高溫耐磨性要求很高的熱擠壓模具等。
HRC56~58 ?
HMAX-6 ? ?HMAX-6是高耐熱高韌性冷熱兼用基體模具鋼,硫含量極低(< ? 5ppm) , 基體純凈、 組織均勻, 無大塊共晶碳化物、 淬回火后有優(yōu)越的沖擊性能, 兼有高的高溫強(qiáng)度、 高韌性。
HMAX-6適用于熱鍛工藝中對耐磨性異常嚴(yán)苛( ? 如沖頭類) 的情況和耐高溫模具( 如氣門類) 。也適合應(yīng)用與熱鍛、熱沖、熱軋、頂鍛、軸向閉模軋制、熱彎等工況下的模具或工具。
HRC58~60 ?
沖壓模具發(fā)展歷史和國外沖壓模具發(fā)展?fàn)顩r
我國考古發(fā)現(xiàn),早在2000多年前,我國已有沖壓模具被用于制造銅器,證明了中國古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就就在世界領(lǐng)先。1953年,長春第一汽車制造廠在中國首次建立了沖模車間,該廠于1958年開始制造汽車覆蓋件模具。我國于20世紀(jì)60年代開始生產(chǎn)精沖模具。在走過了溫長的發(fā)展道路之后,目前我國已形成了300多億元(未包括港、澳、臺(tái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字,下同。)各類沖壓模具的生產(chǎn)能力。
一、沖壓模具市場情況
我國沖壓模具無論在數(shù)量上,還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展,但與國發(fā)經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比,差距仍很大,一些大型、精度、復(fù)雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口,特別是中高檔轎車的覆蓋件模具,目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡單沖模,已趨供過于求,市場竟?fàn)幖ち摇?/p>
現(xiàn)將2004年我國沖壓模具市場情況簡介如下:
據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的統(tǒng)計(jì)材料,2004年我國沖壓模具總產(chǎn)出約為220億元,其中出口0.75億美元,約合6.2億元.
根據(jù)我國海關(guān)統(tǒng)計(jì)資料,2004年我國共進(jìn)口沖壓模具5.61億美聯(lián)社元,約合46.6億元.從上述數(shù)字可以得出2004年我國沖壓模具市場總規(guī)模約為266.6億元.其中國內(nèi)市場需求為260.4億元,總供應(yīng)約為213.8億元,市場滿足率為82%.在上述供求總體情況中,有幾個(gè)具體情況必須說明:一是進(jìn)口模具大部分是技術(shù)含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技術(shù)含量較低中的中低檔模具,因此技術(shù)含量高的中高檔模具市場滿足率低于沖壓模具總體滿足率,這些模具的發(fā)展已滯后于沖壓件生產(chǎn),而技術(shù)含量低的中低檔模具市場滿足率要高于沖壓模具市場總體滿足率;二是由于我國的模具價(jià)格要比國際市場低格低許多,具有一定的竟?fàn)幜?因此其在國際市場前景看好,2005年沖壓模具出口達(dá)到1.46億美元,比2004年增長94.7%就可說明這一點(diǎn);三是近年來港資、臺(tái)資、外資企業(yè)在我國發(fā)展迅速,這些企業(yè)中大量的自產(chǎn)自用的沖壓模具無確切的統(tǒng)計(jì)資料,因此未能計(jì)入上述數(shù)字之中。
二、沖壓模具水平狀況
近年來,我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1~2m,壽命2億次左右的多工位級進(jìn)模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≤1.5m的精沖模,大尺寸(≥300mm)精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。
1、 模具CAD/CAM技術(shù)狀況
我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733廠于1984年共同完成的精神模CAD/CAM系統(tǒng)是我國第一個(gè)自行開發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的第一個(gè)沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。20世紀(jì)90年代以來,國內(nèi)汽車行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開始采用CAD/CAM技術(shù)。國家科委863計(jì)劃將東風(fēng)汽車公司作為CIMS應(yīng)用示范工廠,由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位,開發(fā)的汽車車身與覆蓋模具CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)于1996年初通過鑒定。在此期間,一汽和成飛汽車模具中心引進(jìn)了工作站和CAD/CAM軟件系統(tǒng),并在模具設(shè)計(jì)制造中實(shí)際應(yīng)用,取得了顯著效益。1997年一汽引進(jìn)了板料成型過程計(jì)算機(jī)模擬CAE軟件并開始用于生產(chǎn)。
21世紀(jì)開始CAD/CAM技術(shù)逐漸普及,現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術(shù)。其中部分骨干重點(diǎn)企業(yè)還具備各CAE能力。
模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量,已成為人們的共識(shí)。在“八五”、九五“期間,已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù),數(shù)控加工的使用率也越來越高,并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量CAD/CAM系統(tǒng)。如美國EDS的UG,美國Parametric Technology公司 Pro/Engineer,美國CV公司的CADSS,英國DELCAM公司的DOCT5,日本HZS公司的CRADE及space-E, 以色列公司的Cimatron 還引進(jìn)了AutoCAD CATIA 等軟件及法國Marta-Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的Euclid-IS等專用軟件。國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)/DL圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維CAD,多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡,總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)也開始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)域。
在沖壓成型CAE軟件方面,除了引進(jìn)的軟件外,華中科技術(shù)大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件,并已在生實(shí)踐中得到成功應(yīng)用,產(chǎn)生了良好的效益。
快速原型(RP)傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合,快速制造大型汽車覆蓋件模具,解決了原來低熔點(diǎn)合金模具靠樣件澆鑄模具,模具精度低、制件精度低,樣樣制作難等問題,實(shí)現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造,它標(biāo)志著RPM應(yīng)用于汽車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。
圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模具的快速制造,近年來也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法,例如目前已開始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無模多點(diǎn)成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。
2、模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況
在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下,經(jīng)過幾十年努力,現(xiàn)在我國沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平,包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。
雖然如此,我國的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場需要和國際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這一些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面,無論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面,都有較大差距。轎車覆蓋件模具,具有設(shè)計(jì)和制造難度大,質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn),可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面基本達(dá)到了國際水平,模具結(jié)構(gòu)周期等方面,與國外相比還存在一定的差距。
標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級進(jìn)模和多功能模具,是我國重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具,已基本達(dá)到國際水平。
但總體上和國外多工位級進(jìn)模相比,在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上,仍存在一定差距。
汽車覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完美,高精度、高效益加工設(shè)備的使用越來越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應(yīng)用已越來越多。NC、DNC技術(shù)的應(yīng)用越來越成熟,可以進(jìn)行傾角加工超精加工。這些都提高了模具面加工精度,提高了模具的質(zhì)量,縮短了模具的制造周期。
模具表面強(qiáng)化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。工藝成熟、無污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來越被認(rèn)可,碳化物被覆處理(TD處理)及許多鍍(涂)層技術(shù)在沖壓模具上的應(yīng)用日益增多。真空處理技術(shù)、實(shí)型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊技術(shù)也得到了應(yīng)用。
紅沖模具用什么鋼材好?
紅沖銅螺帽8566模具鋼可以紅沖20多萬個(gè)產(chǎn)品,
紅沖銅螺帽的蘇先生回復(fù),8566模具鋼的耐磨性比HD翻一倍。
蘇州萬先生是紅沖銅螺帽的。就是把銅棒用高頻機(jī),加熱到1000多度,熱沖紅銅。以前用H13,HD,熱處理硬度做到HRC52-55,模具沖壓一下就塌陷了。用鎢鋼做模具,又容易崩裂。想找一款,耐熱,耐磨又有硬度的模具鋼材。
經(jīng)過和萬先生電話溝通后,我建議萬先生用8566模具鋼。因?yàn)?566的耐高溫性能好,高溫紅硬性和高速鋼SKH-9一樣。在高溫環(huán)境工作,可以長時(shí)間保持高硬度。韌性是SKH-9的4倍,D2的2倍,可以保證沖頭料不會(huì)崩裂。8566使用硬度HRC58-60,耐磨性足夠,可以滿足沖頭料長期使用。
前段時(shí)間,萬先生說:現(xiàn)在剛剛用上8566模具鋼,使用效果還不錯(cuò)。如果能打幾十萬就開心啦!
今天再次回訪,萬先生說:模具已經(jīng)打了二十多萬,模具還在繼續(xù)使用。我感覺,8566的耐磨性,比HD是好多了。同樣硬度是HRC58-60,8566是壽命比HD翻一倍還要多。使用效果超乎我想象,我準(zhǔn)備批量導(dǎo)入。
冷沖模熱板落料,選用什么模具材料最佳,3MM-6MM材料間隙怎么取法,撕裂帶光潔度達(dá)到鏡面,怎么處理。謝謝
撕裂帶光潔度達(dá)到鏡面,只有無間隙擠壓了。
紅沖壓模具專用模具鋼HD
4Cr3Mo2NiVNb鋼(代號(hào)HD)通過合理的成分配比,使其在達(dá)到高的熱強(qiáng)性及熱穩(wěn)定性的同時(shí),又保持了好的韌性、導(dǎo)熱性及工藝性能。以3Cr2W8V鋼作對比,其主要性能如下:
1. 化學(xué)成分:
化學(xué)元素含量 C Cr W Mn Mo V Si Ni Nb S P
HD 0.42 2.78 0.002 0.24 2.07 1.20 0.35 1.08 0.28 0.011 0.014
3Cr2W8V 0.33 2.28 8.02 0.21 — 0.28 0.23 — — 0.03 0.03
2. 室溫力學(xué)性能:
性能
鋼種 b/ MPa / % % AK/J K/J?cm-2 退火態(tài)硬度HB
HD 1696.4 12.6 50.0 28.4 1531 170~235
3Cr2W8V 1697.4 10.5 39.4 22.5 980 207~250
3. 抗冷熱疲勞性能:
采用高頻加熱試樣,780℃到250℃循環(huán),加熱時(shí)間1.5秒,3000次循環(huán)后試樣表面裂紋情況如表所示:
鋼 種 裂 紋 條 數(shù) 最長裂紋長度
≤0.05mm 0.05—0.1mm 0.1—0.15mm 0.10—0.20mm ≥0.2mm
HD 14 5 — — — 0.07
3Cr2W8V 22 10 1 2 3 0.31
4. 工藝性能:
鍛造溫度范圍1100-850℃,鍛后緩冷,經(jīng)850℃退火后,HB170-235.鋼鍛造、切削等工藝性能良好。焠火溫度1150-1200℃,回火溫度560-650℃,回火后硬度HRC46-56.
HD鋼適用于銅合金壓鑄以及原用3Cr2W8V鋼的中小型壓力機(jī)模具、熱擠壓、鍛壓、紅沖等模具。
5.產(chǎn)品用途分析及客戶案例:
HD系列是針對當(dāng)前紅沖、熱鍛壓模、銅擠壓、壓鑄模、炊具熱鍛模首選熱模鋼。 該模具鋼是通過調(diào)整合金元素生產(chǎn)的一種新型熱作模具鋼。具有良好的熱強(qiáng)性、熱穩(wěn)定性,高溫沖擊韌性可達(dá)75J/cm2,斷裂韌性比3Cr2W8V鋼高23.7%,具有良好的抗熱磨損性能、導(dǎo)熱性和工藝性能。4Cr3Mo2NiVNb鋼 (HD)是一種空冷硬化型的熱作模具鋼,該鋼不含鈷 ,增加了 1%鎳和微量鈮、硼。其高溫強(qiáng)韌性、高溫硬度、熱穩(wěn)定性、抗熱疲勞性等均較好。 4Cr3Mo2NiVNb鋼與 3Cr2W8V鋼相比 ,雖然其合金元素含量較低 ,但 6 2 0~ 650℃的回火穩(wěn)定性、6 0 0℃的抗氧化性、80 0~ 95 0℃的抗熱磨損性、6 5 0℃和 75 0℃的抗熱疲勞性 ,以及易切削性和 10 0 0~ 110 0℃可鍛造性能均優(yōu)于 3Cr2W 8V鋼。由于這種鋼的綜合性能良好 ,適用于鋼合金或鋼質(zhì)熱擠壓模具,鋁、銅壓鑄模具,壽命有明顯提高。是目前替代3Cr2W8V鋼最合適的材料。
HD系列使用壽命比3Cr2W8V壽命提高2—4倍以上,極大的減輕了用戶生產(chǎn)成本,保證了用戶交貨時(shí)間。已廣泛的用于國內(nèi)大中小企業(yè)中,使用企業(yè)做出良好評價(jià),極大的提高了經(jīng)濟(jì)效益,取得一致好評。
5. 應(yīng)用效果:
模具名稱 3Cr2W8V鋼模具壽命 HD鋼模具壽命
汽車變速箱同步器銅環(huán)壓鑄模 3000—5000次 16000—20000次
銅彎管接頭壓鑄模 7000次 18700次
銅閘閥體壓鑄模 3000—5000次 21000次
銅閘閥體殼壓鑄模 3500次 10350次
銅管熱擠壓模 為原壽命的2—3倍
軸承套圈熱擠壓模 3000—4000只 15000—30000
液鍛活塞模 為原壽命的11倍
汽車配件鍛壓模具 3000-5000 8000-15000
有關(guān)沖壓模的介紹 英文為主的 英文1W5千字符一上 最好有中文對照 有中文對照的追加積分
沖壓模具的形式很多,一般可按以下幾個(gè)主要特征分類:
1.根據(jù)工藝性質(zhì)分類
(1)沖裁模 沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。
(2)彎曲模 使板料毛坯或其他坯料沿著直線(彎曲線)產(chǎn)生彎曲變形,從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。
(3)拉深模 是把板料毛坯制成開口空心件,或使空心件進(jìn)一步改變形狀和尺寸的模具。
(4)成形模 是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形,而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴(kuò)口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。
2.根據(jù)工序組合程度分類
(1)單工序模 在壓力機(jī)的一次行程中,只完成一道沖壓工序的模具。
(2)復(fù)合模 只有一個(gè)工位,在壓力機(jī)的一次行程中,在同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。
(3)級進(jìn)模(也稱連續(xù)模) 在毛坯的送進(jìn)方向上,具有兩個(gè)或更多的工位,在壓力機(jī)的一次行程中,在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。
3. 根據(jù)材料的變形特點(diǎn)分類
模具典型結(jié)構(gòu):
圖1.1.2 是一副帶導(dǎo)柱導(dǎo)套的單工序沖裁模。由上、下模兩部分構(gòu)成,上模由模柄5、上模座3、導(dǎo)套2、凸模10、墊板8、固定板7、卸料板14和螺釘、銷釘?shù)攘慵M成;下模由下模座17、導(dǎo)柱1、凹模11、導(dǎo)料板15、承料板18和螺釘、銷釘?shù)攘慵M成。上模通過模柄5被安裝在壓力機(jī)滑塊上,隨滑塊作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),因此稱為活動(dòng)部分。下模通過下模座被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)上,所以又稱為固定部分。
通常模具是由二類零件組成:
一類是工藝零件,這類零件直接參與工藝過程的完成并和坯料有直接接觸,包括有工作零件、定位零件、卸料與壓料零件等;
一類是結(jié)構(gòu)零件,這類零件不直接參與完成工藝過程,也不和坯料有直接接觸,只對模具完成工藝過程起保證作用,或?qū)δ>吖δ芷鹜晟谱饔?,包括有?dǎo)向零件、緊固零件、標(biāo)準(zhǔn)件及其它零件等,如表1.1.3所示。應(yīng)該指出,不是所有的沖模都必須具備上述六種零件,尤其是單工序模,但是工作零件和必要的固定零件等是不可缺少的。
沖壓模 - 沖壓模的現(xiàn)狀和發(fā)展
根據(jù)考古發(fā)現(xiàn),早在2000多年前,我國已有沖壓模被用于制造銅器,證明了中國古代沖壓成型和沖壓模方面的成就在世界領(lǐng)先。1953年,長春第一汽車制造廠在中國首次建立了沖模車間,該廠于1958年開始制造汽車覆蓋件模具。我國于20世紀(jì)60年代開始生產(chǎn)精沖模具。在走過了漫長的發(fā)展道路之后,目前我國已形成了300多億元(未包括港、澳、臺(tái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字,下同。)各類沖壓模的生產(chǎn)能力。
一、沖壓模市場情況
我國沖壓模無論在數(shù)量上,還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展,但與國民經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比,差距仍很大,一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口,特別是中高檔轎車的覆蓋件模具,目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡單沖模,已趨供過于求,市場競爭激烈。
據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的統(tǒng)計(jì)材料,2004年我國沖壓模總產(chǎn)出約為220億元,其中出口0.75億美元,約合6.2億元。
根據(jù)我國海關(guān)統(tǒng)計(jì)資料,2004年我國共進(jìn)口沖壓模5.61億美元,約合46.6億元。從上述數(shù)字可以得出2004年我國沖壓模市場總規(guī)模約為266.6億元。其中國內(nèi)市場總需求為260.4億元,總供應(yīng)約為213.8億元,市場滿足率為82%。在上述供求總體情況中,有幾個(gè)具體情況必須說明:一是進(jìn)口模具大部分是技術(shù)含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技術(shù)含量較低的中低檔模具,因此技術(shù)含量高的中高檔模具市場滿足率低于沖壓??傮w滿足率,這些模具的發(fā)展已滯后于沖壓件生產(chǎn),而技術(shù)含量低的中低檔模具市場滿足率要高于沖壓模市場總體滿足率;二是由于我國的模具價(jià)格要比國際市場低格低許多,具有一定的競爭力,因此其在國際市場的前景看好,2005年沖壓模出口達(dá)到1.46億美元,比2004年增長94.7%就可說明這一點(diǎn);三是近年來港資、臺(tái)資、外資企業(yè)在我國發(fā)展迅速,這些企業(yè)中大量的自產(chǎn)自用的沖壓模無確切的統(tǒng)計(jì)資料,因此未能計(jì)入上述數(shù)字之中。
二、沖壓模水平狀況
近年來,我國沖壓模水平已有很大提高。大型沖壓模已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1~2m,壽命2億次左右的多工位級進(jìn)模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≤1.5m的精沖模,大尺寸(≥300mm)精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。
1、 模具CAD/CAM技術(shù)狀況
我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733廠于1984年共同完成的精沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國第一個(gè)自行開發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的第一個(gè)沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。20世紀(jì)90年代以來,國內(nèi)汽車行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開始采用CAD/CAM技術(shù)。國家科委863計(jì)劃將東風(fēng)汽車公司作為CIMS應(yīng)用示范工廠,由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位,開發(fā)的汽車車身與覆蓋件模具CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)于1996年初通過鑒定。在此期間,一汽和成飛汽車模具中心引進(jìn)了工作站和CAD/CAM軟件系統(tǒng),并在模具設(shè)計(jì)制造中實(shí)際應(yīng)用,取得了顯著效益。1997年一汽引進(jìn)了板料成型過程計(jì)算機(jī)模擬CAE軟件并開始用于生產(chǎn)。
21世紀(jì)開始CAD/CAM技術(shù)逐漸普及,現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術(shù)。其中部分骨干重點(diǎn)企業(yè)還具備各CAE能力。
模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量,已成為人們的共識(shí)。在“八五”、“九五”期間,已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù),數(shù)控加工的使用率也越來越高,并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。如美國EDS的UG,美國Parametric Technology公司的Pro/Engineer,美國CV公司的CADS5,英國DELCAM公司的DOCT5,日本HZS公司的CRADE及space-E,以色列公司的Cimatron,還引進(jìn)了AutoCAD、CATIA等軟件及法國Marta-Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的Euclid-IS等專用軟件。國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)。DL圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維CAD,多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡,總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)也開始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)域。
在沖壓成型CAE軟件方面,除了引進(jìn)的軟件外,華中科技大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件,并已在生產(chǎn)實(shí)踐中得到成功應(yīng)用,產(chǎn)生了良好的效益。
快速原型(RP)與傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合,快速制造大型汽車覆蓋件模具,解決了原來低熔點(diǎn)合金模具靠樣件澆鑄模具,模具精度低、制件精度低,樣件制作難等問題,實(shí)現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造,并且保證了制件的精度,為汽車行業(yè)新車型的開發(fā)、車身快速試制提供了覆蓋件制作的保證,它標(biāo)志著RPM應(yīng)用于汽車車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。
圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模具的快速制造,近年來也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法,例如目前已開始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無模多點(diǎn)成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。
2、模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況
在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下,經(jīng)過幾十年努力,現(xiàn)在我國沖壓模的設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平,包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。
雖然如此,我國的沖壓模設(shè)計(jì)制造能力與市場需要和國際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面,無論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面,都有較大差距。轎車覆蓋件模具,具有設(shè)計(jì)和制造難度大,質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn),可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面已基本達(dá)到了國際水平,模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平,在轎車模具國產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步,但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面,與國外相比還存在一定的差距。
標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級進(jìn)模和多功能模具,是我國重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具,已基本達(dá)到國際水平。
但總體上和國外多工位級進(jìn)模相比,在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上,仍存在一定差距。
汽車覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完善,高精度、高效益加工設(shè)備的使用越來越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應(yīng)用已越來越多。NC、DNC技術(shù)的應(yīng)用越來越成熟,可以進(jìn)行傾角加工和超精加工。這些都提高了模具型面加工精度,提高了模具的質(zhì)量,縮短了模具的制造周期。
模具表面強(qiáng)化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。工藝成熟、無污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來越被認(rèn)可,碳化物被覆處理(TD處理)及許多鍍(涂)層技術(shù)在沖壓模上的應(yīng)用日益增多。真空處理技術(shù)、實(shí)型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊接技術(shù)也得到了應(yīng)用。
3、專業(yè)化程度及分布狀況
我國模具行業(yè)專業(yè)化程度還比較低,模具自產(chǎn)自配比例過高。國外模具自產(chǎn)自配比例一般為30%,我國沖壓模自產(chǎn)自配比例為60%。這就對專業(yè)化產(chǎn)生了很多不利影響?,F(xiàn)在,技術(shù)要求高、投入大的模具,其專業(yè)化程度較高,例如覆蓋件模具、多工位級進(jìn)模和精沖模等。而一般沖模專業(yè)化程度就較低。由于自配比例高,所以沖壓模生產(chǎn)能力的分布基本上跟隨沖壓件生產(chǎn)能力的分布。但是專業(yè)化程度較高的汽車覆蓋件模具和多工位、多功能精密沖模的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的分布有不少并不跟隨沖壓件能力分布而分布,而往往取決于主要投資者的決策。例如四川有較大的汽車覆蓋件模具的能力,江蘇有較強(qiáng)的精密沖模的能力,而模具的用戶大都不在本地。
三、沖壓模的發(fā)展重點(diǎn)與展望
發(fā)展重點(diǎn)的選取應(yīng)根據(jù)市場需求、發(fā)展趨勢和目前狀況來確定。可按產(chǎn)品重點(diǎn)、技術(shù)重點(diǎn)和其他重點(diǎn)分別敘述。
1、 沖壓模產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn)
沖壓模共有7小類,并有一些按其服務(wù)對象來稱呼的一些種類。目前急需發(fā)展的是汽車覆蓋件模具,多功能、多工位級進(jìn)模和精沖模。這些模具現(xiàn)在產(chǎn)需矛盾大,發(fā)展前景好。
汽車覆蓋件模具中發(fā)展重點(diǎn)是技術(shù)要求高的中高檔轎車大中型覆蓋件模具,尤其是外覆蓋件模具。高強(qiáng)度板和不等厚板的沖壓模及大型多工位級進(jìn)模、連續(xù)模今后將會(huì)有較快的發(fā)展。
多功能、多工位級進(jìn)模中發(fā)展重點(diǎn)是高精度、高效率和大型、高壽命的級進(jìn)模。
精沖模中發(fā)展重點(diǎn)是厚板精沖模大型精沖模,并不斷提高其精度。
2、 沖壓模技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)
模具技術(shù)未來發(fā)展趨勢主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。因此從設(shè)計(jì)技術(shù)來說,發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用,并持續(xù)提高效率,特別是板材成型過程的計(jì)算機(jī)模擬分析技術(shù)。模具CAD、CAM技術(shù)應(yīng)向宜人化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,并提高模具CAD、CAM系統(tǒng)專用化程度。
為了提高CAD、CAE、CAM技術(shù)的應(yīng)用水平,建立完整的模具資料庫及開發(fā)專家系統(tǒng)和提高軟件的實(shí)用性十分重要。從加工技術(shù)來說,發(fā)展重點(diǎn)在于高速加工和高精度加工。高速加工目前主要是發(fā)展高速銑削、高速研拋和高速電加工及快速制模技術(shù)。高精度加工目前主要是發(fā)展模具零件精度1m以下和表面粗糙度Ra≤0.1m的各種精密加工。提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度,搞好模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)供應(yīng)也是沖壓模技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)之一。
為了提高沖壓模的壽命,模具表面的各種強(qiáng)化超硬處理等技術(shù)也是發(fā)展重點(diǎn)。
對于模具數(shù)字化制造、系統(tǒng)集成、逆向工程、快速原型/模具制造及計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)用技術(shù)等方面形成全方位解決方案,提供模具開發(fā)與工程服務(wù),全面提高企業(yè)水平和模具質(zhì)量,這更是沖壓模技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。
3、 其他發(fā)展重點(diǎn)及展望
其他發(fā)展重點(diǎn)及展望的內(nèi)涵十分豐富,這里只就管理、專業(yè)化與標(biāo)準(zhǔn)化及行業(yè)調(diào)整三個(gè)方面作一些分析。
企業(yè)管理是一個(gè)系統(tǒng)工程,是一門學(xué)問,是科學(xué)技術(shù)。與工業(yè)發(fā)達(dá)國家模具企業(yè)相比,在某種意義上說,我們的管理落后更甚于技術(shù)落后。因此改進(jìn)管理十分重要,且任務(wù)繁重,目前模具企業(yè)的管理有許多形式,各有其適應(yīng)對象,但搞好信息化建設(shè),逐步實(shí)現(xiàn)信息化管理已成為發(fā)展方向,行業(yè)也對此有共識(shí)。
4、當(dāng)前存在的問題
由于歷史和體制上的原因,我國模具專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化水平一直很低,其中沖壓模的專業(yè)化比塑料模和壓鑄模更低。這在一定程度上妨礙了沖壓模的發(fā)展,根據(jù)國內(nèi)外模具專業(yè)化情況來看
1)模具生產(chǎn)獨(dú)立于其他產(chǎn)品生產(chǎn),專業(yè)生產(chǎn)模具外供;
2)按模具種類劃分,專門從事某一類模具(如沖壓模)生產(chǎn);
3)在某一類模具中,按其服務(wù)對象或模具工藝及尺寸大小,選取該類模具中的某種模具(例如汽車覆蓋件模具、多工位級進(jìn)模具、精沖模具等等)進(jìn)行專業(yè)化生產(chǎn);
4)專業(yè)生產(chǎn)模具中的某一些零件(如模架、沖頭、彈性元件等)供給模具生產(chǎn)企業(yè);
5)按工序開展專業(yè)化協(xié)作。例如目前社會(huì)上專門從事模具設(shè)計(jì)的公司、專門進(jìn)行型腔加工或電加工協(xié)作的企業(yè)、專門接受測量或熱處理委托業(yè)務(wù)的企業(yè)及專業(yè)從事拋光業(yè)務(wù)的企業(yè)等等,這種多層次的專業(yè)化促進(jìn)了模具行業(yè)的發(fā)展。但專業(yè)化的路途仍舊遙遠(yuǎn),必須加快進(jìn)程才能適應(yīng)形勢。因此,這也是發(fā)展重點(diǎn)。
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