模具的精细化制造是必然趋势
所谓的模具精细化制造,是对模具的开发过程和制造结果而言的,具体地表现为冲压工艺和模具结构设计的合理化、模具加工的精度、模具产品的高可靠性和技术管理的严密性。国内具备一定规模的汽车覆盖件模具企业的共同特点:设备齐全,人员配置较完备,尤其是数控设备一般有十几台甚至几十上百台,而人员一般在百人以上甚至上千人,但是设备利用率、生产效率、人均产值等都偏低,各模具企业间协作少。模具精细化制造其实并不是一项单一的技术、二是设计、加工和管理技术的综合反映。模具精细化制造的实现除了靠技术上精益求精,还要靠严密的管理来保障。
在德国、美国、日本等汽车制造业发达国家,模具产业超过40%的产品是汽车模具,而在我国仅有1/3左右的模具产品是为汽车制造业服务。一般情况下,制造一辆普通车身便需要约1500个模具,当中有接近1000个的冲压模具和超过200个的内饰件模具。合理应用数控加工技术推动了模具制造行业的自动化发展,确保了生产过程的连续性,为汽车零部件提供了更安全、稳定、快速的生产,保证零件成形质量,提升汽车使用性能和安全可靠性。受我国汽车行业快速发展的影响,我国汽车模具行业呈现较快增长,市场容量不断扩大。并且随着我国汽车模具行业产业结构的不断优化和技术的不断进步,汽车模具产品占整个行业的比重也逐渐提升,预计未来五年的年均增速仍将超过15%。
(1)弹性变形阶段。弹性变形阶段如图3-15所示。凸模下行接触板料,开始迫使板料发生弹性压缩及弯曲,并略微挤入凹模洞口。随着凸模继续压入,材料的内应力达到弹性极限。
(2)塑性变形阶段。塑性变形阶段如图3-16所示。凸模继续下降,ya力不断增加,当应力达到屈服极限后,材料发生拉伸和弯曲塑性变形,并在凸凹模刃口处产生了应力集中。此阶段一直进行到凸凹模刃口附近的材料出现微裂为止。
(3)剪切断裂阶段。剪切断裂阶段如图3-17所示。级进模是一种高新技术模具产品,技术难度大,制造精度要求高,生产周期长,多工位级进模将是我国重点发展的模具产品之一,形状复杂的冲压件,特别是一些按传统工艺需要多副冲模分序冲制的中小型复杂冲压件,越来越多地采用级进模成形。当凸模继续下降时.应力达到板料的剪切强度。冲模刃口附近的材料微裂便不断向板料内部扩展,在冲模间隙合理的情况下,上、下裂纹接通,材料断开而分离。此后若凸模继续下降,即分离后的材料便从凹模中被推出。
冲裁过程中模具与坯料间发生接触的位置有五处:凸、凹模端面与坯料之间;凸、凹模侧壁与坯料之间;坯料断裂后,余料与工件之间;余料孔与凸模侧壁之间;工件侧壁与凹模直腔壁之间。
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