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        改善沖模制造工藝提高沖模壽命

        作者:admin 來源: 日期:2018-2-28 17:32:29 人氣: 標簽:改善沖模制造工藝 提高沖模壽命
         

          改善沖模制造工藝提高沖模壽命
          沖模制造工藝就是指沖模主要工作零件;凸模、凹模、凸凹模等的加工制造方法。目前國內在沖模制造中,普遍采用的制造工藝如下:
          1、電加工制模工藝
          以電火花線切割和電火花穿孔成形加工為主的沖模制造工藝。
          2、專用設備機械加工制模工藝
          以銼鋸機、仿型刨、仿型銑、成型磨與光學曲線磨加工為主的沖模制造工藝。
          3、精密磨削制模工藝
          以通用與專用設備進行粗加工與半精加工,用高精磨削設備完成精加工,包括使用高精度平面、內名圓磨床、座標磨床、CNC光學曲線磨床與成型磨床、NC與CNC連續軌跡座標磨床等進行精加工。
          4、高效高精度組合制模工藝
          以電加工法進行半精加工,用成型磨、CNC光學曲線磨、座標磨及NC與CNC連續軌跡座標磨進行精加工。
          除上述四種外,還有完全用普通機床加工配以鉗工銼研制模、壓印法制模以及澆鑄法制模工藝等,多用于一些簡易、經濟沖模制造。在普通全鋼沖模制造中這些制模工藝已趨于淘汰。
          用電加工制模工藝制作沖模是國內目前應用最廣的沖模制造工藝。在高精度、高壽命、高效率的“三高”沖模制造中,精密磨削工藝占據較大優勢。而高效高精組合制模工藝在國內目前使用尚不廣泛,盡管其優點很多,是精密沖模制造技術的發展方向,普及尚待時日,還要一個過程。
          1、沖模的電加工制造工藝
          電火花穿孔是利用工件與電極之間脈沖放電產生的電蝕現象,進行?缀湍G患庸。即當電極與工件間的間隙小到一定程度時,瞬間電壓升高,擊穿間隙,產生脈沖火花放電。此時,能量集中,電流密度很大,產生10000℃以上高溫,使金屬熔化、汽化,并脫離模體,如此不停循環往復,達到加工的目的。
          線切割加工原理亦相同,其主要優點如下:
         。1)用金屬絲作為工具電極,無需像電火花穿孔成形加工那樣需要專門的工具電極。
         。2)電極絲直徑僅0.04~0.2 mm,現在已開發使用0.03~0.1 mm直徑的電極絲,可以切割0.05~0.07mm的窄縫、R≤0.03mm的圓角以及細微的結構形狀,故可加工復雜形狀的凸、凹模。
         。3)加工中電極線以一定速度運動,既不必考慮電極絲損耗,又可將加工中殘留在切割縫中的屑末排出,有利于連續切割加工。
         。4)加工效率較高且可不必采用拼塊結構而能在整體模塊上加工。同時,還可將凸模固定板、導板(卸料板)、凹模板等三板疊齊一次切割出所有相應?,孔的同軸度極好。
         。5)可對淬硬模板切割加工,既可消除熱處理變形,又能對各種硬金屬、模具鋼進行切割。
          電加工制?梢源蠓瓤s短制模周期,能節省大量機加設備及工時,但目前,多數國產電穿孔與線切割機的加工精度、加工表面粗糙度等都達不到沖模制造的技術要求。國產線切割機(見表1)與國外同類產品的技術性能相比還有較大差距。如瑞士AGIE公司的CNC五軸線切割機,其線切割斜度可達±10°可切割多種形式側表面、直立面、錐面、連續坡度面等,加工精度可達±0.005mm,其表面糙度值Ra=0.4μm。
          近年來,國外一直對電加工機床的技術性能改進與開發進行著大量研究,特別是日本與瑞士幾家大的著名電加工機床生產公司:日本三菱電機、沙迪克、瑞士阿奇、夏米爾等,經過長期不懈的努力都取得豐碩的成果,特別是低速走絲數控電火花線切割機床(LWEDM)的發展引人注目。功能完善,自動化程度已達到無人看管運行的程度。其加工工藝水平:生產率達到300mm2/min,加工精度可達到±1.5μm,加工表面粗糙度Ra0.1~0.2μm。直徑0.03~0.1mm細絲精密切割技術的開發,可實現凹、凸模一次切割完成,并可進行0.04mm的窄槽及半徑0.02mm內圓角的切割加工。錐度切割技術已能進行30°以上錐度的精密加工,國內在這方面的研究、開發也已取得了進展。如北京機床研究所研制的慢走絲線切割機加工精度已小于5μm。

          機床行業持續良好發展的秘密
          在日本,有一個市場已經連續33個月保持訂單金額超過上年同月水平。這就是機床市場。2004年訂單金額為1萬億2362億日元,排在泡沫高峰時期即1990年的1萬億4121億日元和1989年的1萬億2697億日元之后,取得了歷史第三的好成績。今年以來,該市場仍舊堅挺,上半年訂單金額就已達6728億日元,比上年同期增長16.2%。照這一趨勢發展下去,全年訂單金額預計將超過1萬億3000億日元。
          該市場之所以能夠長期維持在較高水平,業界普遍認為是受到了汽車行業的拉動。從2005年5月的訂單統計來看,訂單金額為1074億4900萬日元,內需為572億6600萬日元。其中,208億200萬日元是來自汽車行業的訂單,占內需的約36%。由此可見,確確實實受到了汽車行業的拉動,這一點是毋庸置疑的。然而,筆者希望大家注意的是,來自模具行業的訂單非常多。達到了62億9700萬日元,占內需的10%以上,大大超過了電氣機械行業的32億2200萬日元和精密機械行業的22億1900萬日元。
          令筆者關注這種動向的是日本GRAPHIC PRODUCTS公司董事、首席執行官田端雅和。對于向模具行業銷售CAD/CAM產品的GRAPHIC PRODUCTS公司來說,機床市場的發展動向是它重點關注的對象。同時還要密切注意模具本身的產量變化等情況,以此制定市場戰略。尤其是作為管理者的田端需要根據各種統計結果,研判市場動向。
          對于模具行業最近的機床需求,田端分析說:“絕大多數來自更新設備的需求!睓C床行業上次呈現繁榮發展的局面是1997年(訂單金額為1萬億1306億日元)。當時從模具行業來說,主要是為了應對增產的需求而購入設備的。根據日本經濟產業省公布的機械統計數據,1997年的模具產值為5067億5500萬日元,比上年增長15.1%。而2004年的模具產值則為4115億7300萬日元。雖說時隔3年后首次恢復到了4000億日元大關,但與1997年相比僅約為80%。從數據上來看,很難斷言說是為了增產而去采購設備。
          那么,為何必須更新設備呢?原因之一就在于低成本化要求非常嚴峻。在最終產品價格戰日趨激烈的形勢下,模具行業當然也會受到降低成本的要求。為了實現低成本化,采購最新設備就是其手段之一。另外,機床技術的迅速發展也起到了推波助瀾的作用。尤其是高速切削技術的發展非?,如今擁有配備轉速達1萬rpm的主軸的機床根本不值得夸口。因此,為了今后能在模具行業中生存下去,就必須斷然進行設備更新。
          很多情況下需要借錢來更新設備,那么會不會因此而放棄呢?田端表示:“很多情況與兒子是否會繼承業務有關!备鶕毡窘洕a業省公布的工業統計,2002年日本的模具生產商共有1萬1352家。其中約8成生產商的員工人數不足9人。由于大多是規模非常小的公司,因此很多經營者假如不想讓兒子繼承這項業務,就會維持設備的現狀,并打算在自己的手中結束這項業務。如此看來,為了使模具產業在日本得到進一步的發展,就要想辦法吸引年輕人的興趣。

          機床行業持續良好發展的秘密
          在日本,有一個市場已經連續33個月保持訂單金額超過上年同月水平。這就是機床市場。2004年訂單金額為1萬億2362億日元,排在泡沫高峰時期即1990年的1萬億4121億日元和1989年的1萬億2697億日元之后,取得了歷史第三的好成績。今年以來,該市場仍舊堅挺,上半年訂單金額就已達6728億日元,比上年同期增長16.2%。照這一趨勢發展下去,全年訂單金額預計將超過1萬億3000億日元。
          該市場之所以能夠長期維持在較高水平,業界普遍認為是受到了汽車行業的拉動。從2005年5月的訂單統計來看,訂單金額為1074億4900萬日元,內需為572億6600萬日元。其中,208億200萬日元是來自汽車行業的訂單,占內需的約36%。由此可見,確確實實受到了汽車行業的拉動,這一點是毋庸置疑的。然而,筆者希望大家注意的是,來自模具行業的訂單非常多。達到了62億9700萬日元,占內需的10%以上,大大超過了電氣機械行業的32億2200萬日元和精密機械行業的22億1900萬日元。
          令筆者關注這種動向的是日本GRAPHIC PRODUCTS公司董事、首席執行官田端雅和。對于向模具行業銷售CAD/CAM產品的GRAPHIC PRODUCTS公司來說,機床市場的發展動向是它重點關注的對象。同時還要密切注意模具本身的產量變化等情況,以此制定市場戰略。尤其是作為管理者的田端需要根據各種統計結果,研判市場動向。
          對于模具行業最近的機床需求,田端分析說:“絕大多數來自更新設備的需求!睓C床行業上次呈現繁榮發展的局面是1997年(訂單金額為1萬億1306億日元)。當時從模具行業來說,主要是為了應對增產的需求而購入設備的。根據日本經濟產業省公布的機械統計數據,1997年的模具產值為5067億5500萬日元,比上年增長15.1%。而2004年的模具產值則為4115億7300萬日元。雖說時隔3年后首次恢復到了4000億日元大關,但與1997年相比僅約為80%。從數據上來看,很難斷言說是為了增產而去采購設備。
          那么,為何必須更新設備呢?原因之一就在于低成本化要求非常嚴峻。在最終產品價格戰日趨激烈的形勢下,模具行業當然也會受到降低成本的要求。為了實現低成本化,采購最新設備就是其手段之一。另外,機床技術的迅速發展也起到了推波助瀾的作用。尤其是高速切削技術的發展非?,如今擁有配備轉速達1萬rpm的主軸的機床根本不值得夸口。因此,為了今后能在模具行業中生存下去,就必須斷然進行設備更新。
          很多情況下需要借錢來更新設備,那么會不會因此而放棄呢?田端表示:“很多情況與兒子是否會繼承業務有關!备鶕毡窘洕a業省公布的工業統計,2002年日本的模具生產商共有1萬1352家。其中約8成生產商的員工人數不足9人。由于大多是規模非常小的公司,因此很多經營者假如不想讓兒子繼承這項業務,就會維持設備的現狀,并打算在自己的手中結束這項業務。如此看來,為了使模具產業在日本得到進一步的發展,就要想辦法吸引年輕人的興趣。

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