我國高效精密沖壓模具的不足之處
我國快速高效自動沖壓技術達到,但精沖技術在制造業(yè)中的應用還不夠普及,模具的系統(tǒng)設計制造技術和理論、精沖相關的配套設備、精沖油、工藝與測量裝備等與仍存在一定差距。
1、精沖材料是精沖技術的核心要素之一,精沖要求材料材質均勻且硬度適中。為達到這一目的,精沖前都要進行球化退火,球化率要達到95%以上;而國內的大部分材料很難達到要求,進行球化退火的球化率也只能達到50%-90%。對于模具材料來說,目前模具材料在沖切方面基本可以達到精沖要求,但對擠壓成形,模具材料的高強度和高韌性不能同時滿足要求。國產精沖金屬板材料的性能(化學成份及力學性能)和公差等都比進口材料差。另外,由于生產批量要求的材料采購量達不到鋼廠要求的“較小批量”因而不得不以高價購買或長期從國外進口原材料。這些因素導致精沖件成本上升,迫使許多企業(yè)用普通金屬板或簡易精沖來替代精沖產品,影響了精沖產品的市場發(fā)展。此外,國外國家精沖材料的研究已經(jīng)從普通材料向高強度精沖材料發(fā)展,抗拉強度達到9OON/mm2高硬度材料的精沖已經(jīng)成為可能。
2、精沖模具壽命
目前國內外精密沖裁模具的主要差距是壽命低。國家精沖模具的一次刃磨壽命一般鋼板材料都在4萬次以上,模具總壽命幾十萬次以上。國內則只有國外的50%。影響模具壽命的突出問題是模具材料和熱處理質量,目前的精沖模由于進口模具鋼的價格太貴,在產量不是很大的情況下,多數(shù)仍采用國產模具鋼。而國產模具鋼的材質不好,加上鍛造和熱處理等工藝控制和質量不穩(wěn)定導致整體模具壽命的差異很大。精沖材料
3、精沖模具設計
為了提高生產效率,上連續(xù)精沖模已經(jīng)占主導地位,達70%以上,生產效率已經(jīng)高達100件/min,精沖件的質量達到百萬零缺陷。國內目前已具備了一定的精沖模具設計開發(fā)能力。但是,目前國內精沖行業(yè)在復雜精沖模具,特別是精沖復合成形模具的設計開發(fā)方面仍缺乏經(jīng)驗,有些企業(yè)對某些特定產品具備了一定的技術積累,但總體上與國外水平仍有較大的差距。國內自配率不足80%,其中中低檔模具供過于求,中高檔模具自配率不足60%。另外,與國外相比,國內的模具壽命普遍較低,一般為國外的1/3。原因涉及精沖模具設計、精沖材料、精沖模具材料、精沖模具制造精度、精沖機精度、潤滑油以及精沖制造工藝的系統(tǒng)性等。
4、模具設計沖壓分析能力
國外針對精沖成形過程的有限元數(shù)值仿真技術和精沖模具受力分析仿真模擬校核技術的研究已經(jīng)達到較高水平,并已應用于精沖模具的設計校核與設計驗證、優(yōu)化模具結構等。國內雖然部分高校和科研院所已在這方面開展了基礎研究工作,但在這些技術的應用研究方面,也存在一定的差距。精沖模具的制造
5、精沖模的制造工藝研究上已經(jīng)積累了大量的專有技術,特別是百年老廠,技術積累已經(jīng)達到了專家級水平。而國內在精沖模專有技術方面積累很少,還有很長的路要走。另外,精沖模模具表面質量對模具的工作性能和使用壽命至關重要,特別是高檔轎車驅動及變速系統(tǒng)的復雜、高精度精沖零件的模具,國內在模具型腔的表面處理技術方面方經(jīng)開始關注,但這方面的技術與國外國家還有明顯的差距。
6、基礎研究隊伍方面
自精沖技術問世以來,精沖始終以其獨特的塑性成形方式吸引著學者的目光。目前部分高校和科研院所保持較全面、深入的精沖工藝與模具技術研究工作,但與相比仍有不小的差距。在上,瑞士FEINTOOL公司倡導的精沖研究大學聯(lián)盟聯(lián)合了5家科研機構,即瑞士聯(lián)邦蘇黎士理工學院虛擬制造技術研究所(ETHZurich)、德國亞琛工業(yè)大學機床研究所(RWTHAachen)、德國慕尼黑工業(yè)大學金屬成形與鑄造研究所(TUMunich)、美國俄亥俄州立大學(OSU)及中國上海交通大學,是目前上比較活躍的精沖技術學術研究團隊。
7、模具標準化方面
上常見的精沖模具相關標準是德國工程師協(xié)會標準VDI3345(Feinschneiden)。國外精沖龍頭企業(yè),如瑞士法因圖爾(FEINTOOL)公司(VDI3345主要制定單位)在VDI3345基礎上形成了企業(yè)標準,并部分公開。目前我國主要精沖企業(yè)恨據(jù)VDI3345和瑞士法因圖爾公司企業(yè)標準制定相關標誰。為提升我國精沖模具行業(yè)的整體能力,促進行業(yè)規(guī)范發(fā)展,在綜合通行精沖模具標準和我國精沖模具行業(yè)發(fā)展實際的情況下,制定我國精沖模具國家或行業(yè)標準顯得尤為重要。
8、精沖設備方面
國外精沖設備與精沖技術同步發(fā)展了幾百年,特別是瑞士Finetoo1公司,一直處在精沖行業(yè)前沿,其精沖設備、技術及附屬工藝配件和精沖油等水平居全國一定。近年來,日本精沖設備也己經(jīng)逐步興起,占據(jù)了很大一部分精沖設備的中端市場,而我國在這方面幾乎還是空白。
我國未來精沖模具的發(fā)展目標是面向國內精沖零件市場的需求,從連續(xù)精沖模設計制造入手,提升精沖模具行業(yè)規(guī)模,持續(xù)擴大制造能力,在提高復雜精沖模具自主開發(fā)能力、數(shù)字化精沖模具研究水平、精沖模具材料開發(fā)與合理應用以及精沖模具表面處理技術等方面取得明顯進步,努力提高企業(yè)的精沖模技術水平,縮小與的差距,使國內精沖零件獲得較廣泛的應用。
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