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金属冲压成型加工的发展趋势是什么?

2021-02-28    来源:    作者:佚名  浏览次数:219
金属冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法.汽车的车身、仪器仪表、家用电器、办公机械、生活器容器皿等产品大多都是通过冲压加工制作而成的.一、缩短金属成型模具的试模时间当前,由于大型设备制造技术的日趋成熟,未来冲压设备主要发展液压高速试验压力机和冲压拉伸机械压力机,特别是在机械压力机上的模具试验时间可减少80%、具有巨大的节省潜力.这种试模机械压力机的发展趋势是采用多连杆拉伸压力机,它配备数控液压拉伸垫,具有参数设置和状态记忆功能.复合成型刀二、制造中的级进冲模发展迅速近些年来,级进组合冲裁模在车身制造中开始得到越来越广泛的应用,用级进模直接把卷材加工为成型零件和拉伸件.加工的零件也越来越大,省去了用多工位压力机和成套模具生产所必需串接的板材剪切、涂油、板坯运输等后续工序.其优点是生产率高,模具成本低,不需要板料剪切,与多工位压力机上使用的阶梯模相比,节约30%.1、冲压技术发展的特征冲压技术的真正发展,始于汽车的工业化生产.20世纪初,美国福特汽车的工业化生产大大推动了冲术的研究和发展.研究工作基本上在板料成形技术和成形性两方面同时展开,关键问题是破裂、起皱与回弹,涉及可成形性预估、成形方法的创新,以及成形过程的分析与控制.但在20世纪的大部分时间里,非标刀具定做对冲压技术的掌握基本上是经验型的.分析工具是经典的成形力学理论,能求解的问题十分有限.研究的重点是板材冲压性能及成形力学,远不能满足汽车工业的需求.60年代是冲压技术发展的重要时期,各种新的成形技术相继出现.尤其是成形极限图(FLD)的提出,推动了板材性能、成形理论、成形工艺和质量控制的协调发展,成为冲压技术发展史上的一个里程碑.由于80年代有限元方法及CAD技术的先期发展,使90年代以数值模拟仿真为中心的和计算机应用技术在冲压领域得以迅速发展并走向实用化,成为材料变形行为研究和工艺过程设计的有力工具.汽车冲压技术真正进入了分析阶段,传统的板成形技术开始从经验走向科学化.纵观上世纪的发展历程可见:(1)冲压性能的研究和改进是与冲压技术的发展相辅相承的.液压阀成型刀(2)汽车、飞机等工业的飞速发展,以及能源因素都是冲压技术发展的主要推动力.进入新世纪,环境因素及相关的法律约束日益突出,汽车轻量化设计和制造成为当前的重要课题.(3)成形过程数字化仿真技术的发展,推动传统冲压技术走向科学化,进入先进制造技术行列.(4)冲压技术的发展涉及材料、能源、模具、设备等各方面.工艺方法的创新及其过程的科学分析与控制是技术发展的核心;模具技术是冲压技术发展的体现,是决定产品制造周期、成本、质量的重要因素.2、先进成形技术的发展冲压技术的发展与材料和结构密切相关.预计未来10-15年,环境要求和日益严格的环保法律,将促使汽车材料和结构发生很大变化.为了减少城市CO2的排放量,汽车力求轻量化,其最突出的发展方向是提高所用材料的比强度和比刚度及发展高效的轻量化结构.现代车身结构中,高强度钢约占25%.目前在继续开发超高强度钢的同时,结合发展新的“高效结构”和制造技术,争取使车身重量减少20%以上.但更引人关注的努力方向是扩大铝、镁等低密度合金材料在汽车上的应用.欧美正在研究开发未来型的铝车身家用小汽车,可使重量减轻40-50%,耗油仅为现行小汽车平均值的三分之一.硬质合金数控铣削刀具目前的主要问题是开发低成本铝合金,发展新结构和高效制造方法,以及改进回收技术.一旦成本问题解决了,铝合金可能成为汽车的主要结构材料.自1991年以来,镁的产量每5年增加1倍,是很有前途的未来材料,预计2003年后镁的应用将有明显上升,包括大的车身外部零件.复合板材料在汽车、飞机、医药、食品、化工、日用品等方面也均有广阔应用前景.此外烘烤硬化板、表面改性板等改性材料.80年代,欧美研究镀锌板的冲压技术;90年代,重点研究激光拼焊板的冲压及各种挤压管坯型材的精密成形技术.铝型材骨架件的用量也在不断增加.结构整体化是重要的发展趋势,不仅对于飞机,未来汽车也将扩大应用.随着新材料和新结构的扩大应用,迫切需要发展相应的低成本冲压成形技术.当前的研究重点:铝合金覆盖件等车身零件的冲压技术.国外已有实用的工艺及模具设计数据资料.pcb金刚石刀具(2)多种厚度激光拼焊板坯的冲压技术.(3)挤压管坯的内高压成形技术.(4)复合板的成形技术等.对于飞机工业来说,钛合金、铝锂合金复杂形状零件及铝合金特殊结构件的成形技术是当前的研究重点.以液体直接或间接作为半模或传感应介质的各种液压成形技术,属于半模成形或软模成形,有很多优点(已有近60年历史),是飞机钣金零件的主要制造方法.近十多年来在高压源及高压密封问题解决后,得以迅速发展

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