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锻造、冲压、钣金制作技术发展的思考

  • 2017-11-21 9:44:06
  • 来源:中国锻压网

锻造技术发展的思考

锻造研究必须从材料成分、加热、润滑、模具(工具)、工艺、热处理和后续加工及机械加工后热处理等方面进行全盘考虑。在现实中,往往被忽略的是对“原材料成分的重视”以及“加热规范和温度的精确控制”,同时对终锻温度控制和热(冷)加工残留内应力存在问题的研究也显得非常薄弱。这些也都是影响零件合格的重要因素。许多锻造工艺研究仍然全部集中在“成形和热处理”的问题上。集中在控制“组织和组织稳定”上。但对全生产链技术的探讨比较少,这也可能会成为未来锻造技术发展的一个重要课题。


大锻件是锻造的极限制造,一直以来以小批量多品种的概念左右着人们的技术路线与工艺思考。随着大型设备、模具材料和模具制造技术的发展,大锻件模锻和挤压复合成形技术受到人们的关注,这也许会成为未来大锻件生产发展的一个重大技术路线;无论如何,大锻件生产控型和控性是基本。在上世纪70~80年代,中国中小型锻件的主要生产模式是自由锻和胎膜锻,开发胎膜锻中小型锻件锻造技术做了大量的工作,形成了比较完整的理论体系,取得了许多实践经验。但随着模锻工艺的广泛应用,胎模锻逐步淡出了人们的视线。一直以来,大锻件胎膜锻没有引起太多的关注,更没有人去大规模地实践,但随着人们对精密成形的执着追求,中国一重开始了锻-轧结合工艺生产筒型件。在获得成功过程中,也开始了尝试利用锻造-挤压复合(胎膜锻)的方式生产大锻件,这个工艺在生产一些大型复杂大锻件中取得了成功,为此验证了这种复合工艺的可行性。基于这样的思考,我们有理由认为,锻造-挤压(胎膜锻)复合工艺在成形大型复杂大锻件中会大有前途。


锻造设备发展仍然基于四大基本通用锻造设备展开,但也出现了许多特种设备。但无论如何发展,未来一定是围绕大能量、高可靠性、绿色环保紧凑型、数字化和智能化方向发展。集中解决好适应(用)用性、低成本和合理寿命周期三个问题,这些是锻造设备发展的新的理念和思想,需要慢慢推广和实现。

冲压技术发展的思考

冲压生产的主要难点是模具技术,但产品结构设计和成形方法也是冲压的重要关注点。冲压典型的工艺有拉深、冲裁、精冲和精密高速冲。热冲压、液压成形和复合材料冲压是冲压材料发展带来的新的冲压技术,而伺服冲压是冲压最具有革命性的一个发展。


冲锻复合、级进模冲压、冲焊复合以及适合于小批量多品种的多点拉伸技术近些年也得到重视。大批量使用伺服冲床已经成为趋势。当下利用CAE技术进行设计分析,大大减少了拉深的破裂、滑移、冲击、起皱等。在成形和回弹方面,已经找到了很好的解决方案,如全型面回弹补偿、变间隙精细模面和现代检测技术获得应用。冲压自动化已经不再是一个数字化的问题,已经成为一个实现“完美冲压件”生产的重要课题。


模具和冲压技术的发展不仅仅局限在模具材料和制造,以及冲压工艺研究方面,已经全面使用当下的数字模拟技术或仿真技术从变形、受力、变形速率等方面切入,开展包含压力机、模具、材料、工艺和检测一整套要素在内的通盘匹配性和适应性研究和完善。


冲压技术在研究模具、成形技术和产品完美的同时,已经非常重视冲压的生产效率。但如何在保证“工艺时间”的前提下尽力缩短“模具制造、工序间和调试时间”成为了重要课题。冲压生产的“绿色制造”与“制造绿色产品”开始在威尼斯人手机娱乐场蔓延,也许冲压威尼斯人手机娱乐场的技术改造将会完全按照这个思路发展下去。冲压生产车间也是一个最有可能实现完整无人值守的制造业车间之一,而冲压车间更加“整洁干净”将会逐步普及。

钣金制作技术发展的思考

钣金制作工艺应用极其广泛,其典型工艺有切割、冲和折弯。应用比较广泛的特种工艺有旋压成形和滚(辊)压成形技术。钣金制作技术的突出问题是如何避免折弯回弹、保证尺寸精度、形位公差和工件表面质量。随着测量和应力应变片测量技术,以及伺服驱动技术的发展,普遍地开始使用自动回弹补偿技术。另外,当前折弯刀具的质量(尺寸和机械性能)也有了大幅度的提升,这也为实现精确的回弹补偿技术做出了重要贡献。当前,一些折弯设备上,工件的定位也采用了比较先进的光、电和机械联合技术,从而为提升折弯尺寸和形位公差奠定了基础。


激光切割、数控冲和折弯一体化加工中心已经诞生,这大大地提升了钣金制作的效率。当下国内面临的主要问题是如何能深入地理解“钣金制作的轻量化”和“钣金制作件的美观化”,从而能在设计和制作中实现这两个目标。毫无疑问,这必然是未来钣金制作威尼斯人手机娱乐场技术的发展方向。


全自动的“柔性自动线”或“柔性生产线”,以及如上所述的“工序集成机”将集中解决“减少工序间传递时间”和“表面完美”问题,并完全实现“梦幻车间或无人车间”。在钣金制作技术发展中,必须引起重视的事情就是在机器单元或生产线上合理配置“自动模具(刀具)库”,以及完善复合各种钣金制作生产需要的在线监测系统。


在思考钣金制作发展的同时,我们也应认真考虑钣金制作与冲压工艺的紧密相关特点,考虑建设包括钣金制作、冲压和装配在内的可以生产商品或消费品的全自动生产单元,这在国际上已有成熟的先例。


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