沖壓模具加工的行業發展趨勢
雖然中國沖壓模具工業在過去十多年中取得了令人矚目的發展,但許多方面與工業發達國家相比仍有較大的差距。例如,精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低;CAD/CAE/CAM技術的普及率不高;許多先進的模具技術應用不夠廣泛等等,致使相當一部分大型、精密、復雜和長壽命模具依賴進口。
近年許多模具企業加大了用于技術進步的投資力度,將技術進步視為企業發展的重要動力。一些國內模具企業已普及了二維CAD,并陸續開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件,個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件,并成功應用于沖壓模的設計中。
模具加工技術的發展應該為適應模具產品“交貨期短”、“精度高”、“質量好”、“價格低”的要求服務。達到這一要求急需發展如下幾項:
(1) 高速銑削加工
國外近年來發展的高速銑削加工,大幅度提高了加工效率,并可獲得極高的表面光潔度。另外,還可加工高硬度模塊,還具有溫升低、熱變形小等優點。高速銑削加工技術的發展,對汽車、家電行業中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發展。
(2) 模具掃描及數字化系統
高速掃描機和模具掃描系統提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能,大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統,可快速安裝在已有的數控銑床及加工中心上,實現快速數據采集、自動生成各種不同數控系統的加工程序、不同格式的CAD數據,用于模具制造業的“逆向工程”。模具掃描系統已在汽車、摩托車、家電等行業得到成功應用,相信在“十五”期間將發揮更大的作用。
(3) 模具研磨拋光將自動化、智能化
模具表面的質量對模具使用壽命、制件外觀質量等方面均有較大的影響,研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現有手工操作,以提高模具表面質量是重要的發展趨勢。
(4) 模具自動加工系統的發展
這是我國長遠發展的目標。模具自動加工系統應有多臺機床合理組合;配有隨行定位夾具或定位盤;有完整的機具、刀具數控庫;有完整的數控柔性同步系統;有質量監測控制系統。
(5) 電火花銑削加工
電火花銑削加工技術也稱為電火花創成加工技術,這是一種替代傳統的用成型電極加工型腔的新技術,它是有高速旋轉的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數控銑一樣),因此不再需要制造復雜的成型電極,這顯然是電火花成形加工領域的重大發展。國外已有使用這種技術的機床在模具加工中應用。預計這一技術將得到發展。
(6) 全面推廣CAD/CAM/CAE技術
模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計制造的發展方向。隨著微機軟件的發展和進步,普及CAD/CAM/CAE技術的條件已基本成熟,各企業將加大CAD/CAM技術培訓和技術服務的力度;進一步擴大CAE技術的應用范圍。計算機和網絡的發展正使CAD/CAM/CAE技術跨地區、跨企業、跨院所地在整個行業中推廣成為可能,實現技術資源的重新整合,使虛擬制造成為可能。
(7) 提高模具標準化程度
我國模具標準化程度正在不斷提高,估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發達國家一般為80%左右。
(8) 優質材料及先進表面處理技術
選用優質鋼材和應用相應的表面處理技術來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發揮模具鋼材料性能的關鍵環節。模具熱處理的發展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應發展工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術。
大連沖壓模具先進制造技術的應用改變了傳統制模技術模具質量依賴于人為因素,不易控制的狀況,使得模具質量依賴于物化因素,整體水平容易控制,模具再現能力強。