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6角护坡塑料模具浅谈2017冲压模具技术现状及发展趋势

来源:jc4w.com 发布时间:2017年02月18日
6角护坡塑料模具浅谈2017冲压模具技术现状及发展趋势
根据考古发现,早在2000多年前,我国已有冲压模具被用于制造铜器,证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成绩在世界领先。1953年,长春第1汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间,该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。我国于20世纪60年代开始生产精冲模具。在走过了漫长的发展道路以后,目前我国已构成了300多亿元(未包括港、澳、台的统计数字,下同。)各类冲压模具的生产能力。  
6角护坡塑料模具介绍模具工业1直以15%左右的增长速度快速发展,模具工业企业的所有制成份也产生了巨大变化,除国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。
为了增进我国冲压模具技术的发展,从计算机技术、先进加工技术及设备、其它新技术与冲压模具等方面分析了我国冲压模具的技术现状.结果表明:经过几10年的发展,我国的冲压模具总量位居世界第3位,加工技术设备基本已与世界先进水平同步.以汽车覆盖件为代表的大型、复杂、精密冲压模,用CAD/CAM/CAE软件进行3维设计和摹拟,靠高速、精密的加工设备生产,用新型研磨或抛光代替传统的手工研磨抛光,提高模具质量.这些都代表了冲压模具发展的趋势.
 1、现状
改革开放以来,随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长。最近几年来,模具工业1直以15%左右的增长速度快速发展,模具工业企业的所有制成份也产生了巨大变化,除国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”;广东1些大团体公司和迅速崛起的乡镇企业,科龙、美的、康佳等团体纷纭建立了自己的模具制造中心;中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。
6角护坡塑料模具介绍随着与国际接轨的脚步不断加快,市场竞争的日益加重,人们已越来越认识到产品质量、本钱和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是全部链条中最基础的要素之1,模具制造技术现已成为衡量1个国家制造业水平高低的重要标志,并在很大程度上决定企业的生存空间。
最近几年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的重要动力。1些国内模具企业已普及了2维CAD,并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件,个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件,并成功利用于冲压模的设计中。
以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步,东风汽车公司模具厂、1汽模具中心等模具厂家已能生产部份轿车覆盖件模具。另外,许多研究机构和大专院校展开模具技术的研究和开发。经过量年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。
例如,吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件,华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件,上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等在国内模具行业具有很多的用户。
虽然中国模具工业在过去10多年中取得了使人注视的发展,但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。6角护坡塑料模具介绍精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低;CAD/CAE/CAM技术的普及率不高;许多先进的模具技术利用不够广泛等等,导致相当1部份大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。
2、未来冲压模具制造技术发展趋势
模具技术的发展应当为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。到达这1要求急需发展以下几项:
(1)全面推行CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步,普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟,各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度;进1步扩大CAE技术的利用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在全部行业中推行成为可能,实现技术资源的重新整合,使虚拟制造成为可能。
(2)高速铣削加工国外最近几年来发展的高速铣削加工,大幅度提高了加工效率,并可取得极高的表面光洁度。另外,还可加工高硬度模块,还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展,对汽车、家电行业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、集成化方向发展。
(3)模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能,大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统,可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上,实现快速数据搜集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据,用于模具制造业的“逆向工程”。6角护坡塑料模具介绍模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功利用,相信在“105”期间将发挥更大的作用。
(4)电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术,这是1种替换传统的用成型电极加工型腔的新技术,它是有高速旋转的简单的管状电极作3维或2维轮廓加工(像数控铣1样),因此不再需要制造复杂的成型电极,这明显是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这类技术的机床在模具加工中利用。预计这1技术将得到发展。
(5)提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高,估计目前我国模具标准件使用覆盖率已到达30%左右。国外发达国家1般为80%左右。
(6)良好材料及先进表面处理技术选用良好钢材和利用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得10分必要。模具热处理和表面处理是否是是能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采取真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。
(7)模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响,研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替换现有手工操作,以提高模具表面质量是重要的发展趋势。
(8)模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床公道组合;配有随行定位夹具或定位盘;有完全的机具、刀具数控库;有完全的数控柔性同步系统;有质量监测控制系统。
CNC雕刻机在国内的发展上从最近的1两年才有较大的发展,相干加工厂和使用单位时刻以敏锐的眼光盯着厂家的动向,这也是身为雕铣机主机生产厂1点也不敢松懈的真正缘由所在。
作为用户固然要选合适的设备,如果选型不当,不但不能赚钱反而令堕入为机器打工的苦涩局面。那末甚么样的机床才是好机床?
我们认为好机床的定义是这样的:
能够在短时间内收回投资的机床才是好机床。
数控机床的设计使用寿命1般为7年,主要是数控方面的使用寿命为准,这样花钱和挣钱的比例关系将直接影响您的生意,所以仔细分析功能进行选型是有效投资的必要条件。
在国外很早就有雕铣机的名词,严格地讲雕是铣的1部份,是购买雕刻机还是购买数控铣式加工中心是常常要问自己的问题。另外,还有目前盛行的高速切削机床(HSCMACHINE)。还是让我们首先弄清楚3个机型辨别:
1、数控铣和加工中心用于完成较大铣削量的工件的加工设备2、数控雕铣机用于完成较小铣削量,
或软金属的加工设备3、高速切削机床用于完成中等铣削量,并且把铣削后的打磨量降为最低的加工设备
深入分析上述设备的结构可以帮我们做出正确的选择
 1、从机械角度
机床的机械分为两个部份,移动部份和不移动部份:工作台,滑板,10字花台等为移动部份,床座,立柱等为非移动部份
1、数控铣加工中心:
非移动部份钢性要求非常好移动部份钢性要求非常好优点:能进行重切削;缺点:由于移动部份1样庞大,牺牲了机床灵活性,对细小的部份和快速进给无能为力。
2、数控雕铣机
非移动部份钢性要求好移动部份钢性要以灵活为前题下,尽可能的轻1些,同时保持1定的钢性。优点:可进行比较细小的加工,加工精度高。对软金属可进行高速加工;缺点:由于钢性差所以不可能进行重切削。
3、高速切削机床
非移动部份钢性要求非常好移动部份钢性要求比较好,而且尽可能的轻巧。优点:能进行中小量的切削(例1般φ10的平底刀,对45号钢(300)深切深度以0.75为好);缺点:正确使用下能发挥高效,低本钱,使打磨量变成极少。不正确使用,马上就会使刀具的废品堆积如山。
如何从机械上做到上面又轻、刚性又好矛盾的要求,关键在于机械结构上的工夫。
1、床体采取高低筋配合的网状架构,有的直接采取蜂巢的相接的内6角网状结构2、超宽的立柱和横梁,大家知道龙门式的结构由于其极好的对称性和极佳的钢性被高速切削设备厂家1直做为首选结构。3、对移动部份有与数控铣显著的不同的地方是加宽了很多导轨与导轨之间的距离,以克服不良力矩的问题。4、6角护坡塑料模具介绍从材料上讲1般采取了米汉那铸铁,也就是孕育铸铁,在浇注铁水时加入1定比例的硅(Si)从而改变了铁的内部结构,使之更加耐冲压,刚性上有显著提高。5、机床的刚性主要用于克服移动部份在高速移动时对非移动部份的强大冲击,所以导轨、丝杆要求粗1些,和加强连接部份2、从数控角度分析
1、数控铣加工中心对数控系统要求速度1般,主轴转速0~8000RPM左右2、雕铣机要求高速的数控系统,主轴转速3000~30000RPM左右3、高速切削机床要求高速的数控系统和极好的伺服机电特性,主轴转速1500~30000RPM左右
3、编程软件上分析
从软件的角度上讲,数控铣加工中心,高速切削机床雕铣机都可使用标准的CAD/CAM软件如:MasterCamCimatronPEUG等。
铣床通常以为Cimatron刀路较好1点,新版的软件充分考究到刀具的每时每刻的切削量的均匀性,特别是刀进入走出工作的1刻的速度和油滑性,和在拐点的跟随差算法问题(followingError),使结果和设计图形更加贴进,CAD部份刚大量采取直观的3维实体造型如Solidworks等再通过IGS等转入CAM软件进行加工。
不过不用担心,CAD/CAM的发展速度远胜于机床的CNC的发展速度。
雕刻加工因其刀具的特殊性的有相当的细小的角度控制,用TYPE3为好。
4、--刀库自动换刀和全自动对刀要求
加工中心是1个体面的名词,但我觉得对刀库的要求1定要结合实际。
加工中心是为了完成多种工序于自动状态的数控设备,主要是对1些固定的大批量的生产作业,如果我们加工1个很多孔、牙的箱体,而且要每天做差不多的(1批量最小2百个以上)那就1定选加工中心,对模具行业和小批量生产单位千万不要动不动就上加工中心,由于见过太多的厂家买加工中心,当数控铣来使用,使用刀库对数控系统的本钱上来讲很简单,但主轴和刀库、空压机和各种刀柄等会增加本钱,所以对1台设备的差价大于10万元人民币,而且编程人员要头脑苏醒。不然悲剧就会产生,问题也相对增多了很多。效率上如何,对生产量同1品种不到1、2百个的工件尽可能不要使用加工中心,效率太低。
有甚么好办法提高效率,不使用刀库,又不会造成人为的换刀误差,只有全自动对刀系统,刀往上1装,1个按钮,机床自动对刀,直接加工,误差在0.001~.0003μm内,与自动换时间来比,慢不了1点效率。如果是加工中心又无自动对刀装置机床与不带刀库,但是自动对刀的机床相比,实践中的效率后者远高于前者。又好请您注意自动对刀仪的最好品牌的价格如(Marposs)不过1万元左右,而且不太可能破坏,如此分析对劳动力大把的国内模具加工,和小批量工业零件的加工如果充分考虑资金的利用价值1定不应采取加工中心设备,另外,国内厂家的刀库基本上还很多问题。进口的也相当贵。(BT40的10把刀库不会低于10万人民币)。
5、高速切削设备的看法
精明的加工商1定会大量时间考虑机床的准备时间和人员的人为因素所酿成的损失,我们永久记住不用在这方面提示他们。而我们该做的是如何从机床的加工时间上来给他们更高的加工效率,和进可能的着落他们的打磨时间。乃至零打磨。高速切削设备的闪亮登场是让加工商砰然心动的事件。先不要考虑其昂贵的造价(150万左右),单从使用上讲我认为1定是那句老话:它对有些人来讲是1块香香的肉,对另外1些人来讲是剧毒的毒药,日本人和欧洲人不遗余力的宣扬高速切削的好处而让人采取他们的设备。固然有些不实用的做法。6角护坡塑料模具介绍在数控机床行业8年内实战经验告知我他们的本钱应在60~70万左右。如此之高的利润率是让我看到了他们的本质。国内的数控机床的毛利应为(30~40%)之间。这是公道的,正直的利润。如果您愿意保护他们高利润我想在相同时间就不可能挣更多的钱。更要考虑到售后服务等等。我不敢相信他们的服务可以在1~2天内解决所有的问题。由于我们现有的科技还不能实现"固体传真"。
从振兴民族工业的角度上看应当支持国内机床厂的发展。高速切削的本质是把刀具的行走的长度在短时间内走完。大家知道
距离=速度×时间
刀具的说明已固定国切削的方式决定长了就意味着无利可图提高速度就等于把时间缩短。
高速切削因当前的机床本身的主轴和采取的刀具的限制决定了它不多是1定好,目前国外通用的做法是第1台设备不采取高速切削,而第2台或第3台则可考虑这类设备。
成功的做法例如:
1台仿形铣把大部份切削量完成(重切削)而剩于2~3mm的加工余量,把剩余的切削量在高速机床上快速完成,这样做有很多好处:
1)重切削机床很多,加工费很低2)加工量大,精度要求不高极易到达3)刀具便宜4)转入高速切削后,由于加工对象已接近成形,所以第1刀的切削量很均匀5)成形快速准确6)免太多打磨,配合尺寸精确7)刀具虽贵,但时间短,切削量不大,性能价格比率很好8)很多细微的地方,如小角度导度等,细致加工1次完成而不用电火花帮快,9)极好的表面光洁度(镜面效果)
如此看来,设备的调和本是取胜之道,由于它的剩余量有2~3个mm所以在工作台上XY上做两个校准G54的档板就完成工件装夹的问题,而对切削量不大的工件则直接在高速机床完成了。
6、还有1个问题要讨论是主轴的问题
对数控铣和加工中心由于要求低转速大扭据,所以1定需要主轴变速箱来的减速比来提升扭力的转速低而精度差是不可避免的,所以不大可能用小半径刀具。对雕铣机来讲要主轴工作在2~3万RPM才可工作,回转精度1般2个μ左右,不然断刀现象全很严重,所以1定要用电主轴,即机电和主轴是1体的。对高速切削设备来讲,要求内藏式电主轴,而且在低转速时也要用1定的扭矩要有油水冷却机来保持主轴工作温度恒定主轴功率要在7.5~8KW以上,转速要超过25000RPM。
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