浅析冲压模具制造技术现状及发展趋势

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前的45%左右。但这种增长距国际先进水平(一般在70%以上,中小模具在80%以上)差距还很大。这是汽车模具交货期长,也是我国成为模具进口大国的重要原因之一。

3 冲压模具制造技术的发展趋势3.1 全面推广CAD/CAM/CAE技术

CAD/CAM/CAE技术的应用是模具制造技术发展的动力。随着电脑软件的开发和应用,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;进一步扩大CAE技术的应用范围。世界较先进的丰田汽车模具制造厂在这方面为我们提供了比较成功的经验,它的模具从设计到加工完全依赖高科技,将实体设计加上数控编程,取代了人工实型制作和机床操作;精细模面设计和精细数控编程大大减少了钳修;高精度加工取消了模具的研合、修配。现在数控编程人员已超过了现场操作工人,数控编程的工时费用,超过了机床的加工工时费50%。这种高精度和无人化加工,使模具的质量有了极大的提高,生产周期大大缩短。

3.2 模具检测设备向精密、高效和多功能方向发展

精密、复杂、大型模具的发展,对检测设备的要求越来越高。现在精密模具的精度已达2~3 m,目前国内厂家使用较多的有意大利、美国、日本等国的高精度三坐标测量机,并具有数字化扫描功能。如东风汽车模具厂不仅拥有意大利产3250mm 3250mm三坐标测量机,还拥有数码摄影光学扫描仪,率先在国内采用数码摄影、光学扫描作为空间三维信息的获得手段,从而实现了从测量实物 建立数学模型 输出工程图纸 模具制造全过程,使逆向工程技术的开发和应用取得了很大成功。3.3 模具加工设备向高速、一体化方向发展

国外近年来发展的高速铣削加工,主轴转速可达40000~100000r/min,快速进给速度可达到30~40r/min,加速度可达1g,这样就大幅度提高了加工效率,并可获得Ra m的加工表面粗糙度。另外,还可加工硬度达60HRC的模块,形成了对电火花成型加工的挑战。高速切削加工与传统切削加工相比还具有温升低(加工工件只升高3 )、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展,促进了模具加工技术的发展,特别是对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。

电火花铣削加工技术是一种替代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三维或二维轮廓加工(像数控铣一样),因此不再需要制造复杂的成型电极,这显然是电火花成型加工领域的重大发展。国外已把使用这种技术的机床用于模具加工,今后这一技术将得到发展。

3.4 一体化加工中心是目前正在发展的新技术

在丰田模具制造厂,近年已投入使用了一个粗精加工一体化、高速、高精度、五面加工中心。它的优点是集各种机床优点之大成,除底面加工外,一次装卡,粗、精、卧,高功率、高精度、高速等面面俱到,十八班武艺样样精通,加工效率很高。无疑这是一个十分理想的技术,它代表着数控加工技术的发展的方向,应引起我们的注意。

3.5 模具材料及表面处理技术发展迅速

模具工业要上水平,材料应用是关键。若选材和用材不当,将使模具过早失效,因此选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。对于模具钢来说,要采用电渣重熔工艺,努力提高钢的纯净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或具特殊性能的模具钢。如采用粉末冶金工艺制作的粉末高速钢,其碳化物微细,组织均匀,没有材料方向性,因此它具有韧性高、磨削工艺性好、耐磨性高、长年使用尺寸稳定等特点,是一种很有发展前途的钢材,特别对形状复杂的冲件及高速冲压的模具,其优越性更加突出。模具热处理和表面处理是充分发挥模具钢材料性能的关键环节,它的方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善普及常有箐面处理方法,即扩渗如:渗碳、渗氮、渗硼、渗铬、渗钒外,应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。

3.6 模具工业新工艺、新理念和新模式逐步得到认同

在成型工艺方面,主要有冲压模具功能复合化,模具加工系统自动化等。另一方面,随着先进制造技术的不断发展和整体制造水平的提高,在模具行业出现了一些新的设计、生产、管理理念与模式。主要有:适应模具单件生产特点的柔性制造技术;创造最佳管理和效益的团队精神;提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产哲理;广泛采用标准件通用件的分工协作生产模式;适应可持续发展和环保要求的绿色设计与制造等。

进入21世纪以来,在经济全球化的新形势下,随着资本、技术和劳动力市场的重新整合,我国将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中,无论哪一行业的工程装备,都越来越多地采用由模具工业提供的产品。尤其近年来我国汽车工业的超高速发展,给模具行业带来了无限商机。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求,模具制造企业正广泛应用现代先进制造技术来提升竞争实力,来满足各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求。展望未来,赶超世界模具制造技术的先进水平尚需我们做出不懈的努力!