韓 光
中車齊齊哈爾車輛有限公司
冷沖壓即板料沖壓,其工作原理就是利用壓力機對所需的模具施壓,使之在常溫下發(fā)生物理形變,進而得到預定的工件。
目前,冷沖壓的實際應用范圍相對較廣,如金屬或非金屬板材加工等。因此,在汽車、家電、農(nóng)機等行業(yè)生產(chǎn)領域均占據(jù)著重要地位。隨著我國汽車行業(yè)的飛速發(fā)展,對冷沖壓生產(chǎn)技術的要求也隨之越來越高。
09CuPCrNi是鐵路貨車常用的耐候鋼,具有良好的抗腐蝕性和較高的強度,但它的屈服強度較高(347~394MPa),延伸率和彈性模量較小,成形性能比08F和Q235差一些,在分析和設計過程中需要充分考慮。從產(chǎn)品結構上看,貨車側門中部為淺拉深和四周起伏成形,即材料局部變形,容易產(chǎn)生拉薄,加上材料成形性能較差,容易導致成形部位破裂;材料流動速度和方向不一樣,工件內(nèi)部應力分布不均勻,易造成板料失穩(wěn)起皺、翹曲,所以翹曲和起皺是成形工藝和模具設計時需要嚴格控制的缺陷,它們的影響因素主要有3個方面,即模具的幾何參數(shù)、潤滑條件及壓邊條件,特別是壓邊力的大小對起皺的影響最大。
就現(xiàn)階段實際情況來看,冷沖壓加工的實際范圍相對較為廣泛,例如,金屬板料、非金屬板料加工中都能夠應用。由于其應用范圍大,并且加工相對便捷,因此在家電、農(nóng)機、汽車等行業(yè)中占據(jù)了一定的位置,因此工業(yè)國家也對這一技術給予了足夠的重視,加之該工藝自身特點的良好,使得其在模具制造中的應用比例在不斷擴大。
首先,此種工藝能夠保證沖壓質量以及尺寸精度,對于很多工藝難度較大形狀相對復雜的零件也能進行沖壓。同時使用冷沖壓工藝能夠進行高效生產(chǎn),保證其生產(chǎn)水平的高效性。其次,還能保證沖壓材料利用的合理性以及高效性,一般情況下材料使用率能夠在80%以上,甚至可以達到無廢料出現(xiàn)的情況,即使剩余部分材料也可以被用到其他方面上。再次,還能夠有效實現(xiàn)機械化以及自動化生產(chǎn)的目的,這是因為沖壓加工中多使用的大多是條料或者是帶料,使用冷態(tài)加工就能夠滿足實際需求,而這樣一來就能夠實現(xiàn)加工自動化以及機械化的目的。最后,冷沖壓工藝實際生產(chǎn)效率水平較高,對于汽車覆蓋件等能夠在每分鐘生產(chǎn)數(shù)件,甚至能夠達到成百上千件。
雖然冷沖壓工藝具備一定的優(yōu)勢,但是其在實際應用過程中還是存在相應的缺點。例如,由于冷沖壓模具的制造會花費較長的時間,并且制造成本較高,因此這種工藝并不適用于單件或者是小規(guī)模部件生產(chǎn)中。此外,由于冷沖壓生產(chǎn)一般使用的是機械壓力設備,滑塊會進行相應往復運動,因此在進行手動操作時,就會很容易發(fā)生安全事故,進而對操作人員自身安全造成威脅。
在評價一個國家工業(yè)制造水平時,模具制造技術是其中一項重要的指標。模具具有很高的技術含量和附加值,在我國經(jīng)濟高速發(fā)展的進程中,模具制造技術也獲得了飛速發(fā)展,并同冷沖壓工藝一起成為教育培訓、研究開發(fā)以及推廣和應用的焦點。隨著經(jīng)濟全球化進程的深入,我國的工業(yè)生產(chǎn)也迎來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。我國逐漸成為重要的機械加工基地,并在全球的工業(yè)領域中占有越來越重要的地位,工業(yè)生產(chǎn)的格局已經(jīng)發(fā)生變化。如何適應新的經(jīng)濟環(huán)境,并在激烈的競爭中站穩(wěn)腳跟、獲得發(fā)展,已經(jīng)成為行業(yè)人士普遍關注的話題。制造業(yè)產(chǎn)品結構調整的速度隨著工業(yè)技術的發(fā)展和進步不斷加快,機床模具行業(yè)也不例外。企業(yè)的市場意識和競爭意識越來越強,以追求高質量、低成本、短周期為目標,并形成了上述三個要素形成的工程設計和產(chǎn)品研發(fā)的核心因素。因此,模具制造行業(yè)也必須緊跟時代的步伐,全方位多角度地投入到市場競爭中,提高設計技術、改善制造工藝、優(yōu)化生產(chǎn)模式,從而適應現(xiàn)代生產(chǎn)的需求。
在一副模具的價格中,材料的價格約占35%,然而,優(yōu)質的模具鋼能夠極大地提升模具產(chǎn)品的檔次,延長模具的使用壽命,因此優(yōu)質模具材料的使用及先進處理技術應得到重視。
在模具制造過程中的應用程度目前,大多工業(yè)發(fā)達國家的高速銑主軸轉速可達50000-120000r/min,快速進給速度達到40-50m/min,換刀時間1-2s,加工過程中工件的溫度變化小、基本不變形,這樣極大地提高了工作效率和產(chǎn)品性能。而我國目前模具制造過程中使用的銑削工藝基本還是每分鐘數(shù)千轉的大力銑。相較而言,我國現(xiàn)在急需提高高速銑削在模具制造過程中的應用程度。
眾所周知,模具表面研磨拋光的質量直接影響到模具的外觀和使用壽命。目前,我國的制件研磨拋光工藝仍以手工為主,不但勞動強度高而且質量不穩(wěn)定,嚴重影響模具制造工藝的提升。不久前,德國成功研制出數(shù)控研磨機,可實現(xiàn)三維曲面研磨拋光的全程自動化。因此,自動化、智能化已經(jīng)成為模具研磨拋光的發(fā)展趨勢。
綜上所述,隨著我國現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,國內(nèi)模具行業(yè)也需要進一步加快自身制造技術的完善與更新,進而為推動我國現(xiàn)代化工業(yè)、制造業(yè)的發(fā)展貢獻力量。
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