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沖壓模具的發展現狀及技術趨勢

發布時間:2014-08-22人氣:56

改革開放以來,隨著國民經濟的高速發展,市場對模具的需求量不斷增長。模具工業一直以15%左右的增長速度快速發展,模具工業企業的所有制成分也發生了巨大變化,除了國有專業模具廠外,集體、合資、獨資和私營也得到了快速發展。浙江寧波和黃巖地區的“模具之鄉”;廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉鎮企業,科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心;中外合資和外商獨資的模具企業現已有幾千家。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快,市場競爭的日益加劇,人們已經越來越認識到產品質量、成本和新產品的開發能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎的要素之一。許多模具企業加大了用于技術進步的投資力度,將技術進步視為企業發展的重要動力。一些國內模具企業已普及了二維CAD,并陸續開始使用Pro/E、PDX、UG NX、NX Progressive Die Design、I-DEAS、Euclid-IS、Logopress3、3DQuickPress、MoldWorks和Topsolid Progress等國際通用軟件,個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件,并成功應用于沖壓模的設計中。

以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術已取得很大進步,東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產部分轎車覆蓋件模具。此外,許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究和開發。經過多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技術方面取得了顯著進步;在提高模具質量和縮短模具設計制造周期等方面做出了貢獻。

例如,吉林大學汽車覆蓋件成型技術所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件,華中理工大學模具技術國家重點實驗室開發的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進模CAD/CAE/CAM軟件,上海交通大學模具CAD國家工程研究中心開發的冷沖模和精沖研究中心開發的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內模具行業擁有不少的用戶。

雖然中國模具工業在過去十多年中取得了令人矚目的發展,但許多方面與工業發達國家相比仍有較大的差距。例如,精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低;CAD/CAE/CAM技術的普及率不高;許多先進的模具技術應用不夠廣泛等等,致使相當一部分大型、精密、復雜和長壽命模具依賴進口。

未來發展趨勢

模具技術的發展應該為適應模具產品“交貨期短”、“精度高”、“質量好”、“價格低”的要求服務。

(1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術

模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計制造的發展方向。隨著微機軟件的發展和進步,普及CAD/CAM/CAE技術的條件已基本成熟,各企業將加大CAD/CAM技術培訓和技術服務的力度;進一步擴大CAE技術的應用范圍。計算機和網絡的發展正使CAD/CAM/CAE技術跨地區、跨企業、跨院所地在整個行業中推廣成為可能,實現技術資源的重新整合,使虛擬制造成為可能。

(2)高速銑削加工

國外發展的高速銑削加工,大幅度提高了加工效率,并可獲得極高的表面光潔度。另外,還可加工高硬度模塊,還具有溫升低、熱變形小等優點。高速銑削加工技術的發展,對汽車、家電行業中大型型腔模具制造注入了新的活力。它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發展。

(3)模具掃描及數字化系統

高速掃描機和模具掃描系統提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能,大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統,可快速安裝在已有的數控銑床及加工中心上,實現快速數據采集、自動生成各種不同數控系統的加工程序、不同格式的CAD數據,用于模具制造業的“逆向工程”。模具掃描系統已在汽車、摩托車、家電等行業得到成功應用,相信在“十五”期間將發揮更大的作用。

(4)電火花銑削加工

電火花銑削加工技術也稱為電火花創成加工技術,這是一種替代傳統的用成型電極加工型腔的新技術,它是有高速旋轉的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數控銑一樣),因此不再需要制造復雜的成型電極,這顯然是電火花成形加工領域的重大發展。國外已有使用這種技術的機床在模具加工中應用。預計這一技術將得到發展。

(5)提高模具標準化程度

我國模具標準化程度正在不斷提高,估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發達國家一般為80%左右。

(6)優質材料及先進表面處理技術

選用優質鋼材和應用相應的表面處理技術來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發揮模具鋼材料性能的關鍵環節。模具熱處理的發展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應發展工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術。

(7)模具研磨拋光將自動化、智能化

模具表面的質量對模具使用壽命、制件外觀質量等方面均有較大的影響,研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現有手工操作,以提高模具表面質量是重要的發展趨勢。

(8)模具自動加工系統的發展

這是我國長遠發展的目標。模具自動加工系統應有多臺機床合理組合;配有隨行定位夾具或定位盤;有完整的機具、刀具數控庫;有完整的數控柔性同步系統;有質量監測控制系統。

行業龍頭企業

我國涌現出一大批模具行業的龍頭企業。如,汽車覆蓋件模具有“四大家”,大型塑料模具有海爾、華威、群達行,精密沖壓模具有國盛、華富,汽車輪胎模具有豪邁、巨輪,鑄造模具有一汽鑄造、寧波合力、廣州型腔、北侖輝旺,精密塑料模具有唯科、寧波橫河等等。據武兵書介紹,模具行業已有95家企業被授予“中國重點骨干模具企業”稱號,本屆上海國際模展期間,中國模具協會還將給第四批10多家企業授牌。屆時,“中國重點骨干模具企業”將達到110家左右。

長期以來,中國模具工業的發展在地域分布上存在不平衡性,東南沿海地區發展快于中西部地區,南方的發展快于北方,模具生產最集中的地區在珠江三角和長江三角地區,其模具產值約占全國產值的三分之二以上。據模具網CEO、深圳市模具技術學會副秘書長羅百輝介紹,這種格局正在發生深層變化,我國模具業正在從較發達的珠三角、長三角地區向內和北方擴展,在產業布局上出現了一些新的模具生產較集中的地區,有京津冀、長沙、成渝、武漢、皖中等地區,模具集聚發展成為新特點,模具園區(城、集聚地等)不斷涌現。在東部地區,已形成昆山、無錫精密模具產業集群生產基地;泊頭、蕪湖汽車模具產業集群生產基地;寧波、黃巖、深圳、東莞大型、精密模具產業集群生產基地。羅百輝表示,模具行業在中國被廣泛看好,我國模具行業加快了體制改革和機制轉換步伐,產業結構日趨合理,主要表現為大型、精密、復雜、長壽命模具標準件發展速度高于行業的總體發展速度;塑料模和壓鑄模比例增大;面向市場的專業模具廠家數量及能力增加較快;隨著經濟體制改革的不斷深入,“三資”及民營企業的發展很快。


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