关于冲压模具的介绍,最好是英文1W5000字符的中文控件和带中文控件的附加积分。
1.根据过程属性分类
(1)冲压模具沿封闭或开放轮廓分离材料的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切断模、切边模、切断模等。
(2)弯曲模具使坯料或其他坯料沿直线(弯曲线)弯曲变形,从而获得具有一定角度和形状的模具。
(3)拉延模是将板料的毛坯制成开口的空心件或进一步改变空心件的形状和尺寸的模具。
(4)成型模具是根据凸模和凹模的形状直接复制成型毛坯或半成品工件的模具,材料本身只产生局部塑性变形。如胀形模、缩口模、扩口模、波浪形成形模、翻边模、整形模等。
2.根据过程组合程度分类
(1)单工序冲模在印刷机的一个冲程中只完成一个冲压工序的冲模。
(2)复合模只有一个工位,在压力机的一个行程中,在同一工位同时完成两个或两个以上的冲压工序。
(3)级进模(也叫连续模)在坯料的送料方向上有两个或两个以上的工位,在压力机的一个行程中,在不同的工位上连续完成两个或两个以上的冲压工序。
3.根据材料的变形特性分类
典型模具结构:
图1.1.2是带导柱导套的单工序冲裁模。它由上模和下模组成。上模由模柄5、上模座3、导套2、冲头10、垫板8、固定板7、卸料板14、螺钉、销钉等零件组成。下模由下模座17、导柱1、凹模11、导向板15、支承板18、螺钉、销钉等零件组成。上模通过模柄5安装在压力机的滑块上,随滑块上下往复运动,故称为活动部分。下模通过下模座固定在压力机的工作台上,所以也叫固定件。
通常,模具由两种类型的零件组成:
一类是工序件,直接参与完成工序,与毛坯有直接接触,包括工作件、定位件、卸料压紧件等。
一类是结构件,不直接参与工艺过程的完成,也不与毛坯直接接触,只起保证模具工艺过程完成的作用,或改善模具功能的零件,包括导向件、紧固件、标准件和其他零件,如表1.1.3所示。需要指出的是,并不是所有的冲压模具都必须具备以上六个部分,尤其是单工序模具,但工作部分和必要的固定部分是不可或缺的。
冲压模具——冲压模具的现状与发展
据考古发现,早在2000多年前,中国现有的冲压模具就被用来制作青铜器,证明了中国古代冲压成型和冲压模具的成就在世界上是领先的。1953年长春第一汽车厂在国内首次设立冲压模具车间,该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。中国在20世纪60年代开始生产精冲模具。经过漫长的发展道路,我国现已形成300多亿元人民币(不含港澳台统计,下同)。)各种冲压模具的生产能力。
一、冲压模具市场情况
我国冲压模具在数量、质量、技术、能力等方面都有了很大进步,但与国民经济需求和世界先进水平相比,仍有较大差距。每年仍大量进口一些大型、精密、复杂、长寿命的高端模具,尤其是中高端轿车的覆盖件模具,目前仍以进口为主。一些低档简易冲压模具已经供过于求,市场竞争激烈。
据中国模具工业协会公布的统计数据,2004年中国冲压模具总产量约220亿元,其中出口7500万美元,约6.2亿元。
据中国海关统计,2004年中国* * *进口冲压模具达5665438+亿美元,约合人民币46.6亿元。从以上数字可以得出,2004年中国冲压模具市场总规模约为266.6亿元。其中,国内市场需求260.4亿元,总供给约2654.38+0.38亿元,市场满足率82%。在上述供需概况中,有几个具体情况必须说明:一是进口模具多为技术含量高的大型精密模具,而出口模具多为技术含量低的中低档模具,因此技术含量高的中高档模具的市场满足率低于冲压模具,这些模具的发展已经滞后于冲压件的生产,而技术含量低的中低档模具的市场满足率高于冲压模具;第二,中国的模具价格比国际市场低得多,因此在国际市场上有很好的前景。2005年冲压模具出口达到654.38+0.46亿美元,比2004年增长94.7%。第三,港资、台资、外资企业近年来在我国发展很快,这些企业中大量自产自用的冲压模具没有确切的统计数据,所以不能计入上述数字。
二、冲压模具的水平
近年来,我国冲压模具水平有了很大提高。大型冲压模具已经能够生产一套重量超过50吨的模具。中档汽车的覆盖件模具也可以在中国生产。国内多家企业已生产出精度为1~2μm,使用寿命约2亿次的多工位级进模。表面粗糙度Ra≤1.5μm的精冲模、大尺寸(φ≥ 300 mm)精冲模和中厚板精冲模在国内也达到了相当高的水平。
1.模具CAD/CAM技术现状
中国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年的历史。华中理工大学与武汉733厂于1984 * *合作完成的精密模具CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。由华中理工大学和北京模具厂合作完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冷冲模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲压模具CAD/CAM系统也于同年完成。20世纪90年代以来,国内汽车行业开始采用CAD/CAM技术进行模具设计和制造。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂,华中科技大学作为技术支持单位。开发的汽车覆盖件模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。在此期间,一汽和程菲汽车模具中心引进了工作站和CAD/CAM软件系统,应用于模具设计和制造,取得了显著的效益。1997一汽引进板料成形过程计算机模拟CAE软件,并开始在生产中使用。
从20世纪开始,CAD/CAM技术逐渐普及,现在所有有一定生产能力的冲压模具企业基本都有CAD/CAM技术。一些重点企业还具备各种CAE能力。
模具CAD/CAM技术可以显著缩短模具设计制造周期,降低生产成本,提高产品质量,这已经成为人们的共识。“八五”和“九五”期间,一大批模具企业普及了计算机绘图技术,数控加工利用率越来越高,并陆续推出了相当数量的CAD/CAM系统。如美国EDS公司的UG,美国Parametric Technology公司的Pro/Engineer,美国CV公司的CADS5,英国DELCAM公司的DOCT5,日本HZS公司的CRADE和space-E,以色列公司的Cimatron,以及法国Marta-Daravision公司的AutoCAD和CATIA和Euclid-IS等一些汽车和覆盖件模具专用软件也相继推出。CAD/CAM技术被国内汽车覆盖件模具制造商广泛采用。在DL图和模具结构图的设计中已经实现了二维CAD,大部分企业已经向三维过渡,通用图生产逐渐取代零件图生产。而且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂商的技术开发领域。
在冲压CAE软件中,除了进口软件外,华中科技大学、吉林大学、湖南大学都开发了具有自主知识产权的高级软件,并在生产实践中得到成功应用,产生了良好的效益。
快速原型技术(RP)与传统的快速经济模具相结合,快速制造大型汽车覆盖件模具,解决了原有低熔点合金模具模具精度低、零件精度低、样品制作困难的问题,实现了基于3D CAD模型的快速模具制造,保证了零件精度,为汽车行业新车型开发和汽车车身快速试制提供了保障。它标志着RPM技术在大型汽车车身上的应用。
围绕汽车车身的试制和大型覆盖件模具的快速制造,近年来出现了一些新的快速成型方法,如无模多点成形、激光冲击、电磁成形等,目前已应用于生产。都表现出降低成本,提高效率的优势。
2、模具设计和制造能力
在国家产业政策的正确引导下,经过几十年的努力,我国冲压模具的设计制造能力已经达到了较高的水平,包括信息工程、虚拟技术在内的许多现代设计制造技术已经在许多模具企业得到应用。
即便如此,我国冲压模具的设计制造能力与市场需求和国际先进水平仍有较大差距。这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具和高精度冲压模具上,在设计、加工技术和能力上差距较大。汽车覆盖件模具具有设计制造难度大、质量和精度高的特点,能够代表覆盖件模具的水平。虽然设计制造方法和手段基本达到国际水平,模具结构和功能接近国际水平,使汽车模具国产化进程向前迈进了一大步,但在制造质量、精度、制造周期等方面与国外相比仍有一定差距。
多工位级进模和多功能模是我国精密模具发展的重点品种,标志着冲压模具技术的先进水平。代表性的是铁芯精密自动阀板多功能模具,基本达到国际水平。
但与国外多工位级进模相比,在制造精度、使用寿命、模具结构和功能等方面仍有一定差距。
汽车覆盖件模具制造技术不断改进和完善,高精高效加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴高速铣床得到了越来越多的应用。NC和DNC技术的应用日趋成熟,可用于斜面加工和超精密加工。这些都提高了模具型面的加工精度,提高了模具质量,缩短了模具制造周期。
模具表面强化技术也得到了广泛应用。技术成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越受到认可,碳化物涂层处理(TD处理)和许多镀(涂)覆技术在冲压模具中的应用越来越多。真空处理技术、实型铸造技术和刃口堆焊技术日趋成熟。激光切割和激光焊接技术也得到了应用。
3.专业化程度和分布
中国模具行业的专业化程度还比较低,自产自销比例过高。国外模具自产自销比例一般为30%,国内冲压模具自产自销比例为60%。这对专业化有很多不利影响。目前技术要求高、投资大的模具专业化程度高,如覆盖件模具、多工位级进模、精冲模具等。但一般模具专业化程度较低。由于自配比高,冲压模具产能分布基本遵循冲压件产能分布。然而,专业化程度高的汽车覆盖件模具和多工位多功能精密模具的分布并不遵循冲压能力的分布,而往往取决于主要投资者的决策。比如,四川汽车覆盖件模具产能大,江苏精密冲压产能强,模具用户大多不是本地人。
三、冲压模具的发展重点和前景
发展重点的选择要根据市场需求、发展趋势和现状来确定。可以分别用产品重点、技术重点和其他重点来描述。
1,冲压模具产品的发展重点
冲压模具有7个类别,有些类别是他们的客户调用的。目前迫切需要开发汽车覆盖件模具、多功能多工位级进模和精冲模具。这些模具现在产需矛盾很大,发展前景很好。
汽车覆盖件模具的发展重点是技术要求高的中高档轿车大中型覆盖件模具,尤其是外覆盖件模具。高强度板和不等厚板的冲压模具、大型多工位级进模和连续模将在未来迅速发展。
多功能多工位级进模的发展重点是高精度、高效率和大型长寿命级进模。
精冲模具发展的重点是厚板大型精冲模具,其精度不断提高。
2.冲压模具技术的发展重点
未来模具技术的发展趋势主要是向信息化、高速化和高精度化发展。因此,在设计技术方面,发展重点是大力推广应用CAD/CAE/CAM技术,不断提高效率,特别是板料成形过程的计算机模拟分析技术。模具CAD CAM技术应向人性化、集成化、智能化、网络化方向发展,提高模具CAD CAM系统的专业化水平。
为了提高CAD、CAE和CAM技术的应用水平,建立完整的模具数据库,开发专家系统,提高软件的实用性是非常重要的。在加工技术方面,发展重点是高速加工和高精度加工。高速加工目前主要发展高速铣削、高速磨削抛光、高速电加工和快速制模技术。目前高精度加工主要是发展精度在1μm以下,表面粗糙度Ra ≤ 0.1微米的模具零件的各种精密加工..提高模具的标准化程度,提高模具标准件的生产和供应,也是冲压模具技术发展的重点之一。
为了提高冲压模具的寿命,模具表面的强化和超硬处理等各种技术也是发展的重点。
形成数字化模具制造、系统集成、逆向工程、快速原型/模具制造和计算机辅助应用技术的全方位解决方案,提供模具开发和工程服务,全面提升企业水平和模具质量,是冲压模具技术发展的重点。
3.其他发展优先事项和前景
其他发展重点和前景的内涵非常丰富。这里只分析管理、专业化和标准化、行业调整三个方面。
企业管理是一项系统工程,一门科学技术。与发达国家的模具企业相比,从某种意义上来说,我们的管理甚至比我们的技术还要落后。因此,提高管理水平至关重要,任务繁重。目前模具企业的管理形式有很多种,每种形式都有自己的适应对象。但做好信息化建设,逐步实现信息化管理已经成为发展方向,业界对此也有所认知。
4.当前的问题
由于历史和体制原因,我国模具专业化和标准化水平一直很低,冲压模具的专业化程度低于塑料模具和压铸模具。这在一定程度上阻碍了冲压模具的发展。根据国内外模具的专业化程度,
1)模具生产独立于其他产品,专业生产对外供应的模具;
2)按模具类型专业生产某一类模具(如冲压模具);
3)在某一类模具中,根据其服务对象或模具工艺和尺寸,选择某一类模具(如汽车覆盖件模具、多工位级进模、精冲模具等。)进行专业制作;
4)专业生产模具中的某些零件(如模架、冲头、弹性元件等。)为模具生产企业;
5)按照流程进行专业化协作。例如,目前,专门从事模具设计的公司、专门从事型腔加工或电加工合作的企业、专门从事测量或热处理的企业和专门从事抛光业务的企业促进了模具行业的发展。但是,专业化的道路还很遥远,我们必须加快进程以适应形势。所以,这也是发展的重点。