汽车冲压新技术课件.ppt

第三节 冲压模具的发展新动向 国内车用模具现状 热冲压成形模具要求 模具材料的选择 国内车用模具现状 1987年模具首次被列入机电产品目录，全国模具生产总值30亿元。到2004年我国的模具产值突破530亿元，排名世界第三。一汽模具制造有限公司、天津汽车模具有限公司等15家2004年模具产值超过15亿元。 2005年全国模具销售总额达到610亿元。目前，车身模具企业已遍布全国，形成一定规模的有50多家，年产值1000万-5000万元的企业占一半。 热冲压成形模具要求 超高强度钢板热冲压过程中钢板及模具都要经过900℃以上到室温这一复杂的温度变化。模具集对板料成形与淬火作用与一身，其材料选择、结构设计都有着更为严格的要求，对于热冲压部件最终性能有着重要影响。 模具材料的选择 在超高强度钢板的热冲压工艺中，不仅要求成形模具具有足够的结构刚性、表面硬度与疲劳寿命，更要求模具能够稳定的工作在剧烈的冷热交替条件下，同时能够抵抗高温板料对模具产生的强力热摩擦以及脱落的氧化层碎片及颗粒在高温下对模具表面的磨粒磨损效应。 根据模具的加热温度，一般需要参考热锻用热作模具钢，选用合理的模具材料。 蒂森克虏伯公司的热冲压模具，采用具有很高热传导系数的模具材料（Glidcop-一种Al2O3/Cu复合材料）。 国际车用模具制造业的技术特点 （1）产品专业化 车身模具企业向专业化发展，如德国大众公司模具厂、奥迪公司模具厂、SCHULLER公司，意大利COMAU公司，美国AUTODIE、SECKLY，日本丰田公司模具厂、荻原公司、富士公司，韩国现代汽车模具中心等。有的专业制造整体侧围模具，有的专业生产四门模具，有的专门生产地板及结构件模具。模具向多工位自动化以及级进模方向发展。 （2）制造数字化 三维实体设计广泛应用于模具制造中，二维DL图转为三维DL图后可直接用于有限元分析和数控编程，百分之百采用CAE分析。模具设计采用3D参数化设计。实现了不等厚板成形模具设计，将同模模具推向生产。模具数控加工技术包括实型铸造技术、精细化编程、高速加工技术、型面数控强化和修补技术。 冲压设备的发展方向 目前世界上冲压成形的大型压床向两个方向发展，一是大型多工位压力机，二是侧重于柔性生产的大型压力机生产线（配以自动化上下料机械手）。 多工位压力机进入冲压生产线， 激光加工与冲压加工相集成，组成广义的冲压自动线 近10年来，这些压力机经过不断发展包含了以下关键技术：全自动换模系统、功能完善的自动监控系统和良好的人机操作界面、高生产效率所必需的高行程次数、高质量冲压件所必需的高精度。美国、日本、德国汽车公司多工位压力机占有较高的比例。 多工位压力机作为主机进入冲压生产线 国内以单机连线的压力机生产线为主,关键冲压设备的特点是大吨位、大行程、大台面、大吨位气垫、滑块气垫、机械手上下料系统、高速度、高精度、全自动换模技术、功能完善的触摸屏监控技术。 目前最先进的压床采用伺服电机，几年前吨位分别达到250 t、500 t，现在已经生产出 1000 t伺服电机压床。这种伺服电机控制的压床可以实现压床速度和工作行程的数字控制，已经受到多家著名汽车公司的重视，并进行了批量订货。 这种压床的应用可以进一步减少零件的冲压工序，提高零件的精度，应用范围越来越大，结合氮气缸的应用，必然有非常广阔的发展空间。 用于液压成形生产的先进设备 瑞典APT在金属成形领域拥有近50年的经验，在液压成形方面可以为用户提供公称压力为100～20000kN的各种规格的液压成形设备，也包括液压成形工艺的设计以及用于液压成形的模具的设计和加工。 HF型液压机——短行程液压成形压力机 HF型液压机采用模块组合式结构，可为用户提供1个、2个或3个模块组合的液压机。模块组合式结构使得压机布置非常紧凑，总重量约为传统设计的一半，占地面积也小得多，为用户节约了费用。 HF型液压机工作非常灵活，以3模块为例，用户采用1个模块加工小零件的同时，另外2个模块也可以独立工作或组合起来对中型零件进行生产，也可3个模块共同组合用于大型零件的制造。 每一个模块都由4个立柱框架整体焊接，每个立柱带有2个预紧拉杆，滑块导向采用APT专利的Prisma导向，这些保证了设备的整体刚性，工作时机身变形非常小，可得到高质量加工零件及高的模具寿命。 此外，HF型液压机还有其他一些独具特色的设计和配置：为取得更好的液压成形工艺效果，该款液压机采用预成形时长行程、终成形时短行程的设计，保证在最终成形时液压油不被压缩； HSP充液系统提供了快速充液及快速增压的保证同时节约了能源；HNC（