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改善沖模制造工藝提高沖模壽命

作者:admin 來(lái)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(xiàn)切割和電火花穿孔成形加工為主的沖模制造工藝。
  2、專(zhuān)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(xué)曲線(xiàn)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(zhuān)用設備進(jìn)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(xué)曲線(xiàn)磨床與成型磨床、NC與CNC連續軌跡座標磨床等進(jìn)行精加工。
  4、高效高精度組合制模工藝
  以電加工法進(jìn)行半精加工,用成型磨、CNC光學(xué)曲線(xiàn)磨、座標磨及NC與CNC連續軌跡座標磨進(jìn)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(jiǎn)易、經(jīng)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(yōu)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(yōu)點(diǎn)很多,是精密沖模制造技術(shù)的發(fā)展方向,普及尚待時(shí)日,還要一個(gè)過(guò)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(chǎn)生的電蝕現象,進(jìn)行?缀湍G患庸。即當電極與工件間的間隙小到一定程度時(shí),瞬間電壓升高,擊穿間隙,產(chǎn)生脈沖火花放電。此時(shí),能量集中,電流密度很大,產(chǎn)生10000℃以上高溫,使金屬熔化、汽化,并脫離模體,如此不停循環(huán)往復,達到加工的目的。
  線(xiàn)切割加工原理亦相同,其主要優(yōu)點(diǎn)如下:
 。1)用金屬絲作為工具電極,無(wú)需像電火花穿孔成形加工那樣需要專(zhuān)門(mén)的工具電極。
 。2)電極絲直徑僅0.04~0.2 mm,現在已開(kāi)發(fā)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(xiàn)以一定速度運動(dòng),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(shí),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(jìn)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(shí),但目前,多數國產(chǎn)電穿孔與線(xiàn)切割機的加工精度、加工表面粗糙度等都達不到?jīng)_模制造的技術(shù)要求。國產(chǎn)線(xiàn)切割機(見(jiàn)表1)與國外同類(lèi)產(chǎn)品的技術(shù)性能相比還有較大差距。如瑞士AGIE公司的CNC五軸線(xiàn)切割機,其線(xiàn)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(lái),國外一直對電加工機床的技術(shù)性能改進(jìn)與開(kāi)發(fā)進(jìn)行著(zhù)大量研究,特別是日本與瑞士幾家大的著(zhù)名電加工機床生產(chǎn)公司:日本三菱電機、沙迪克、瑞士阿奇、夏米爾等,經(jīng)過(guò)長(cháng)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(xiàn)切割機床(LWEDM)的發(fā)展引人注目。功能完善,自動(dòng)化程度已達到無(wú)人看管運行的程度。其加工工藝水平:生產(chǎn)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(shù)的開(kāi)發(fā),可實(shí)現凹、凸模一次切割完成,并可進(jìn)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(shù)已能進(jìn)行30°以上錐度的精密加工,國內在這方面的研究、開(kāi)發(fā)也已取得了進(jìn)展。如北京機床研究所研制的慢走絲線(xiàn)切割機加工精度已小于5μm。

  機床行業(yè)持續良好發(fā)展的秘密
  在日本,有一個(gè)市場(chǎng)已經(jīng)連續33個(gè)月保持訂單金額超過(guò)上年同月水平。這就是機床市場(chǎng)。2004年訂單金額為1萬(wàn)億2362億日元,排在泡沫高峰時(shí)期即1990年的1萬(wàn)億4121億日元和1989年的1萬(wàn)億2697億日元之后,取得了歷史第三的好成績(jì)。今年以來(lái),該市場(chǎng)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(cháng)16.2%。照這一趨勢發(fā)展下去,全年訂單金額預計將超過(guò)1萬(wàn)億3000億日元。
  該市場(chǎng)之所以能夠長(cháng)期維持在較高水平,業(yè)界普遍認為是受到了汽車(chē)行業(yè)的拉動(dòng)。從2005年5月的訂單統計來(lái)看,訂單金額為1074億4900萬(wàn)日元,內需為572億6600萬(wàn)日元。其中,208億200萬(wàn)日元是來(lái)自汽車(chē)行業(yè)的訂單,占內需的約36%。由此可見(jiàn),確確實(shí)實(shí)受到了汽車(chē)行業(yè)的拉動(dòng),這一點(diǎn)是毋庸置疑的。然而,筆者希望大家注意的是,來(lái)自模具行業(yè)的訂單非常多。達到了62億9700萬(wàn)日元,占內需的10%以上,大大超過(guò)了電氣機械行業(yè)的32億2200萬(wàn)日元和精密機械行業(yè)的22億1900萬(wàn)日元。
  令筆者關(guān)注這種動(dòng)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(yè)銷(xiāo)售CAD/CAM產(chǎn)品的GRAPHIC PRODUCTS公司來(lái)說(shuō),機床市場(chǎng)的發(fā)展動(dòng)向是它重點(diǎn)關(guān)注的對象。同時(shí)還要密切注意模具本身的產(chǎn)量變化等情況,以此制定市場(chǎng)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(chǎng)動(dòng)向。
  對于模具行業(yè)最近的機床需求,田端分析說(shuō):“絕大多數來(lái)自更新設備的需求!睓C床行業(yè)上次呈現繁榮發(fā)展的局面是1997年(訂單金額為1萬(wàn)億1306億日元)。當時(shí)從模具行業(yè)來(lái)說(shuō),主要是為了應對增產(chǎn)的需求而購入設備的。根據日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省公布的機械統計數據,1997年的模具產(chǎn)值為5067億5500萬(wàn)日元,比上年增長(cháng)15.1%。而2004年的模具產(chǎn)值則為4115億7300萬(wàn)日元。雖說(shuō)時(shí)隔3年后首次恢復到了4000億日元大關(guān),但與1997年相比僅約為80%。從數據上來(lái)看,很難斷言說(shuō)是為了增產(chǎn)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(chǎn)品價(jià)格戰日趨激烈的形勢下,模具行業(yè)當然也會(huì )受到降低成本的要求。為了實(shí)現低成本化,采購最新設備就是其手段之一。另外,機床技術(shù)的迅速發(fā)展也起到了推波助瀾的作用。尤其是高速切削技術(shù)的發(fā)展非?,如今擁有配備轉速達1萬(wàn)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(yè)中生存下去,就必須斷然進(jìn)行設備更新。
  很多情況下需要借錢(qián)來(lái)更新設備,那么會(huì )不會(huì )因此而放棄呢?田端表示:“很多情況與兒子是否會(huì )繼承業(yè)務(wù)有關(guān)!备鶕毡窘(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省公布的工業(yè)統計,2002年日本的模具生產(chǎn)商共有1萬(wàn)1352家。其中約8成生產(chǎn)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(jīng)營(yíng)者假如不想讓兒子繼承這項業(yè)務(wù),就會(huì )維持設備的現狀,并打算在自己的手中結束這項業(yè)務(wù)。如此看來(lái),為了使模具產(chǎn)業(yè)在日本得到進(jìn)一步的發(fā)展,就要想辦法吸引年輕人的興趣。

  機床行業(yè)持續良好發(fā)展的秘密
  在日本,有一個(gè)市場(chǎng)已經(jīng)連續33個(gè)月保持訂單金額超過(guò)上年同月水平。這就是機床市場(chǎng)。2004年訂單金額為1萬(wàn)億2362億日元,排在泡沫高峰時(shí)期即1990年的1萬(wàn)億4121億日元和1989年的1萬(wàn)億2697億日元之后,取得了歷史第三的好成績(jì)。今年以來(lái),該市場(chǎng)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(cháng)16.2%。照這一趨勢發(fā)展下去,全年訂單金額預計將超過(guò)1萬(wàn)億3000億日元。
  該市場(chǎng)之所以能夠長(cháng)期維持在較高水平,業(yè)界普遍認為是受到了汽車(chē)行業(yè)的拉動(dòng)。從2005年5月的訂單統計來(lái)看,訂單金額為1074億4900萬(wàn)日元,內需為572億6600萬(wàn)日元。其中,208億200萬(wàn)日元是來(lái)自汽車(chē)行業(yè)的訂單,占內需的約36%。由此可見(jiàn),確確實(shí)實(shí)受到了汽車(chē)行業(yè)的拉動(dòng),這一點(diǎn)是毋庸置疑的。然而,筆者希望大家注意的是,來(lái)自模具行業(yè)的訂單非常多。達到了62億9700萬(wàn)日元,占內需的10%以上,大大超過(guò)了電氣機械行業(yè)的32億2200萬(wàn)日元和精密機械行業(yè)的22億1900萬(wàn)日元。
  令筆者關(guān)注這種動(dòng)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(yè)銷(xiāo)售CAD/CAM產(chǎn)品的GRAPHIC PRODUCTS公司來(lái)說(shuō),機床市場(chǎng)的發(fā)展動(dòng)向是它重點(diǎn)關(guān)注的對象。同時(shí)還要密切注意模具本身的產(chǎn)量變化等情況,以此制定市場(chǎng)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(chǎng)動(dòng)向。
  對于模具行業(yè)最近的機床需求,田端分析說(shuō):“絕大多數來(lái)自更新設備的需求!睓C床行業(yè)上次呈現繁榮發(fā)展的局面是1997年(訂單金額為1萬(wàn)億1306億日元)。當時(shí)從模具行業(yè)來(lái)說(shuō),主要是為了應對增產(chǎn)的需求而購入設備的。根據日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省公布的機械統計數據,1997年的模具產(chǎn)值為5067億5500萬(wàn)日元,比上年增長(cháng)15.1%。而2004年的模具產(chǎn)值則為4115億7300萬(wàn)日元。雖說(shuō)時(shí)隔3年后首次恢復到了4000億日元大關(guān),但與1997年相比僅約為80%。從數據上來(lái)看,很難斷言說(shuō)是為了增產(chǎn)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(chǎn)品價(jià)格戰日趨激烈的形勢下,模具行業(yè)當然也會(huì )受到降低成本的要求。為了實(shí)現低成本化,采購最新設備就是其手段之一。另外,機床技術(shù)的迅速發(fā)展也起到了推波助瀾的作用。尤其是高速切削技術(shù)的發(fā)展非?,如今擁有配備轉速達1萬(wàn)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(yè)中生存下去,就必須斷然進(jìn)行設備更新。
  很多情況下需要借錢(qián)來(lái)更新設備,那么會(huì )不會(huì )因此而放棄呢?田端表示:“很多情況與兒子是否會(huì )繼承業(yè)務(wù)有關(guān)!备鶕毡窘(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省公布的工業(yè)統計,2002年日本的模具生產(chǎn)商共有1萬(wàn)1352家。其中約8成生產(chǎn)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(jīng)營(yíng)者假如不想讓兒子繼承這項業(yè)務(wù),就會(huì )維持設備的現狀,并打算在自己的手中結束這項業(yè)務(wù)。如此看來(lái),為了使模具產(chǎn)業(yè)在日本得到進(jìn)一步的發(fā)展,就要想辦法吸引年輕人的興趣。

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