中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)DMC2016模具技術(shù)和設(shè)備評(píng)述專家組
第十六屆中國(guó)國(guó)際模具技術(shù)和設(shè)備展覽會(huì)模具水平評(píng)述
中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)DMC2016模具技術(shù)和設(shè)備評(píng)述專家組
對(duì)第十六屆中國(guó)國(guó)際模具技術(shù)和設(shè)備展覽會(huì)展出的各類模具、模具標(biāo)準(zhǔn)件及模具材料等進(jìn)行了評(píng)述,介紹了我國(guó)模具、模具標(biāo)準(zhǔn)件、模具材料和模具CAD/CAM/CAE技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)水平,分析了我國(guó)模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
模具;模具標(biāo)準(zhǔn)件;模具材料;模具CAD/CAM/CAE;發(fā)展趨勢(shì)
第十六屆中國(guó)國(guó)際模具技術(shù)和設(shè)備展覽會(huì)于2016年6月28日至7月1日在上海新國(guó)際博覽中心舉行。本屆展會(huì)的主旨是引領(lǐng)模具行業(yè)“新常態(tài)、新發(fā)展、調(diào)結(jié)構(gòu)、促升級(jí)”,助力制造業(yè)邁入“十三五”,力圖傾力打造“精益制造裝備與自動(dòng)化智能制造”和“一體化成形與精密模具制造”的主題。在原有高端精密加工設(shè)備與技術(shù)以及先進(jìn)模具基礎(chǔ)上添加了新的板塊,如:增材制造(3D打印)、激光裝備、機(jī)器人及智能化集成等新技術(shù),突出互聯(lián)網(wǎng)+、模具智造、云制造等新業(yè)態(tài)以及新材料、新技術(shù)、新工藝、新裝備等。展會(huì)共設(shè)6個(gè)展館,展覽面積超過70 000 m2,吸引了中國(guó)、香港特別行政區(qū)、臺(tái)灣以及意大利、瑞典、德國(guó)、美國(guó)、瑞士、法國(guó)、加拿大、日本、奧地利、列支敦士登公國(guó)、西班牙、斯洛文尼亞等15個(gè)國(guó)家和地區(qū)的近1200家企業(yè)參展。與展會(huì)同步,開展了“精模獎(jiǎng)”的評(píng)定以及ISTMA金磚國(guó)家論壇、FADMA亞洲模具協(xié)會(huì)聯(lián)合會(huì)工作會(huì)議、中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)理事會(huì)會(huì)議、行業(yè)資源共享互聯(lián)網(wǎng)+模具協(xié)同制造峰會(huì)、國(guó)際汽車模具發(fā)展論壇、模具與現(xiàn)代制造產(chǎn)業(yè)集聚園區(qū)協(xié)同發(fā)展論壇等12個(gè)行業(yè)學(xué)術(shù)會(huì)議和采購(gòu)對(duì)接會(huì),是一屆世界領(lǐng)先水平的模具、設(shè)備、技術(shù)與展覽并舉的國(guó)際化盛會(huì)。
在本屆展會(huì)展出的塑料模具、沖壓模具、汽車覆蓋件模具、鑄造模具、模具標(biāo)準(zhǔn)件、模具材料中,共有161副模具和10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件項(xiàng)目角逐 “精模獎(jiǎng)”,基本反映出了我國(guó)模具及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r與前沿水平。下面就塑料模具、沖壓模具、汽車覆蓋件模具、鑄造模具、模具CAD/CAM/CAE、模具智能化、模具標(biāo)準(zhǔn)件、模具材料等技術(shù)及其發(fā)展水平進(jìn)行評(píng)述。
本屆展會(huì)參展的塑料模具企業(yè)展出了近年來(lái)在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、模式創(chuàng)新等方面的最新成果,模具行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)促進(jìn)了塑料模具技術(shù)水平的提升,主要體現(xiàn)在4個(gè)方面。
(1)模具的智能化
模具智能化能給模具用戶提供最佳的使用體驗(yàn),本次參展的塑料模具企業(yè)在智能化模具技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用方面有了較大突破,如:模具型腔壓力感知與反饋、模內(nèi)在線感知系統(tǒng)等,能把模具這個(gè)“黑匣子”里面的信息及時(shí)顯示出來(lái),為模具生產(chǎn)提供真實(shí)的塑料工藝數(shù)據(jù),提高了模具的工藝調(diào)試和制造水平。模具智能化相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用將大幅提升模具用戶的滿意度,具有廣闊的市場(chǎng)前景,特別是在精密注塑件生產(chǎn)方面,可更好地滿足模具生產(chǎn)的高效率、高質(zhì)量要求。
群達(dá)模具(深圳)有限公司開發(fā)的帶有模內(nèi)在線感知系統(tǒng)的注塑成型智能模具,裝有一種基于塑料介電特性的新型模內(nèi)在線質(zhì)量感知系統(tǒng),能對(duì)注塑過程各階段的關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行在線實(shí)時(shí)檢測(cè)。該模具的關(guān)鍵技術(shù)主要包括在線質(zhì)量傳感器的硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)、高精度的電容信號(hào)測(cè)量與智能處理等。利用模具在線質(zhì)量感知系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了注塑成型模具型腔內(nèi)的填充速度、填充壓力、填充溫度、填充時(shí)間、填充V/P切換等綜合工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)在線感應(yīng)、控制和優(yōu)化,提升了注塑生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。江蘇澤恩汽車部品制造有限公司開發(fā)的博世高壓電噴系統(tǒng)部件注塑模具,用于生產(chǎn)高壓電噴系統(tǒng)的噴油嘴零件,采用KISTLER壓力傳感器對(duì)模具型腔壓力進(jìn)行可視化監(jiān)控,產(chǎn)品合格率為99.95%,達(dá)到德國(guó)同類模具水平。浙江賽豪實(shí)業(yè)有限公司開發(fā)的精密汽車雙色底座模具,制品由二個(gè)塑料制件組成,制件接合面需采用激光焊接,形狀吻合度要求高,通過模具型腔壓力監(jiān)測(cè)技術(shù),控制制件變形量,保證了制件良好的裝配效果。
(2)模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和柔性化
塑料模具企業(yè)不再著眼于同質(zhì)化的低成本模具競(jìng)爭(zhēng),而是越來(lái)越注重用戶的個(gè)性化與復(fù)雜高難度需求,如:轉(zhuǎn)印定制模具、疊層模具、雙色雙物料模具、高光注塑模具、微發(fā)泡工藝模具等結(jié)構(gòu)新穎、工藝成熟,應(yīng)用越來(lái)越廣泛,很好地滿足了用戶對(duì)產(chǎn)品性能的要求。
青島海爾模具有限公司開發(fā)的精密轉(zhuǎn)印定制注塑模具,在模內(nèi)轉(zhuǎn)印技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)了突破。采用創(chuàng)新的膜片夾持吸附結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了較深型腔的圖案轉(zhuǎn)印和精確的圖案定位。先進(jìn)的膜片3D數(shù)碼打印技術(shù),能為用戶提供個(gè)性化圖案的制品。該模具的相關(guān)技術(shù)已推廣應(yīng)用于洗衣機(jī)、空調(diào)、冰箱、清潔機(jī)器人等產(chǎn)品外觀圖案定制領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)化效果顯著。
近年來(lái),行業(yè)內(nèi)骨干模具企業(yè)在疊層模具、雙色雙物料模具等新技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破,同時(shí)面向行業(yè)開展了技術(shù)示范、標(biāo)準(zhǔn)起草等工作,帶動(dòng)新技術(shù)在模具行業(yè)推廣應(yīng)用。從本屆展會(huì)來(lái)看,部分模具企業(yè)已掌握了這些新型模具技術(shù),并打造成為企業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
天津銀寶山新科技有限公司開發(fā)的大型汽車前保護(hù)板疊層注塑模具,屬于大型雙疊層模具,用于生產(chǎn)汽車前保護(hù)板零件,生產(chǎn)效率接近單層模具的二倍,且模具使用情況良好,能滿足用戶對(duì)注塑生產(chǎn)效率、成本及設(shè)備利用率的需求,符合高效模具的發(fā)展方向。
青島海瑞德模具制品有限公司開發(fā)的雙色法蘭注射模具,所生產(chǎn)的水泵法蘭制件由PP+30%GF和TPE等二種材料組成,尺寸精度和同心度要求高,且需滿足水壓力密封的要求。由于制件的特殊結(jié)構(gòu),該模具采用創(chuàng)新的滑塊式雙色注塑模具結(jié)構(gòu),不僅解決了傳統(tǒng)雙色模具結(jié)構(gòu)無(wú)法解決的TPE層澆注問題,還輔以精密加工和組裝工藝,保證了一模四腔的高精度互換性。同時(shí),結(jié)合長(zhǎng)軸類零件精密加工、倒扣形狀強(qiáng)脫結(jié)構(gòu)、復(fù)雜零件冷卻等解決方案,使模具和制件均超過國(guó)外客戶的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并取得了制件的供貨權(quán)。寧波錦隆電器有限公司開發(fā)的DW300曲線鋸?fù)鈿つ>?,采用雙色雙物料注塑工藝,所生產(chǎn)的制件內(nèi)部形狀復(fù)雜且制件配合精度要求高,模具分型曲面形狀復(fù)雜,模具的加工研配精度高,可實(shí)現(xiàn)型腔的精密互換,以及消除飛邊、銳邊等引起手感不適的缺陷。軟膠為多區(qū)域形狀,為保證充填質(zhì)量,采用新穎的多點(diǎn)進(jìn)料澆口。
高光注塑模具技術(shù)已較成熟,應(yīng)用也較廣泛,而本屆展會(huì)上的模具在加熱方式方面又出現(xiàn)了新的創(chuàng)新。四川長(zhǎng)虹模塑科技有限公司開發(fā)的電視面框電水復(fù)合高光注塑模具,用于生產(chǎn)55"電視高光面框,采用電水復(fù)合方式完成注射過程中的急冷急熱。在模具研制過程中解決了若干關(guān)鍵技術(shù),如:模具急冷急熱通道的設(shè)計(jì)排布、模具急冷急熱通道直徑及長(zhǎng)度的精確加工、加熱棒接頭處的高溫高壓密封、植入模具內(nèi)部的電水復(fù)合加熱系統(tǒng)、模具加熱、冷卻與注射過程的聯(lián)機(jī)控制等。與傳統(tǒng)的蒸汽高光模具相比,電水復(fù)合模具的蒸汽在模具內(nèi)部產(chǎn)生,能節(jié)約50%的能源費(fèi)用,生產(chǎn)效率可提高10%~15%,具有節(jié)能安全、提升產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)勢(shì),同時(shí)擺脫了高光模具對(duì)外部蒸汽源的依賴。
微發(fā)泡工藝在保證制品性能的前提下,可明顯減輕制件重量和成型周期,大大降低設(shè)備的鎖模力,且具有內(nèi)應(yīng)力和翹曲小、平直度高、尺寸穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)。特別是由于微孔尺寸小于材料內(nèi)部的缺陷,微孔的存在使材料中原有的裂紋尖端鈍化,有利于阻止裂紋在應(yīng)力作用下擴(kuò)展,從而改善塑料的力學(xué)性能。
寧海第一注塑模具有限公司開發(fā)的大型復(fù)雜骨架微發(fā)泡注塑模具,用于生產(chǎn)中央通道骨架零件。該模具的研制首先針對(duì)微孔發(fā)泡的工藝特點(diǎn),對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化。運(yùn)用CAE模流分析,對(duì)模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較論證,利用分析結(jié)果優(yōu)化模具的冷卻和排氣設(shè)計(jì)。針對(duì)微孔發(fā)泡注射成型工藝的要求,抽芯斜頂都精心設(shè)計(jì)了冷卻溫控回路,保證了模具溫度穩(wěn)定、機(jī)構(gòu)動(dòng)作可靠順暢。經(jīng)驗(yàn)證,模具設(shè)計(jì)合理,工作可靠,制品微發(fā)泡特征良好,泡孔細(xì)密均勻,制品減重率在6%~10%范圍可調(diào);模具成型周期在50s內(nèi),比傳統(tǒng)工藝縮短20%,翹曲變形明顯改善,尺寸和變形均達(dá)到客戶標(biāo)準(zhǔn)及要求。青島海泰科模具有限公司開發(fā)的微發(fā)泡注塑模具,用于生產(chǎn)微發(fā)泡工藝的副儀表板骨架零件。該模具的設(shè)計(jì)采用CAE模流分析,研究了微發(fā)泡工藝、澆口等相關(guān)參數(shù)對(duì)氣泡大小和密度的影響,針對(duì)微發(fā)泡模具的鼓包缺陷優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu),避免了制件的鼓包現(xiàn)象,提高了成品率。同時(shí)優(yōu)化了水路、排氣等系統(tǒng),擴(kuò)大了微發(fā)泡的工藝窗口。
(3)模具設(shè)計(jì)制造趨于精細(xì)化
模具企業(yè)已不再局限于研究產(chǎn)品零件的質(zhì)量要求,而更加重視滿足產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、成本要求,表現(xiàn)為在傳統(tǒng)模具上探索新的模具研制模式和方法,滿足或超越產(chǎn)品質(zhì)量、性能、成本標(biāo)準(zhǔn),提升企業(yè)自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
模具及制品精度方面,寧波貝隆精密模塑有限公司開發(fā)的車載HUD抬頭顯示模組投影鏡筒精密注塑模具,所生產(chǎn)的鏡筒制件是模組的核心零件,材料為高溫尼龍PA材料。其上下鏡筒的鏡片檔要求同心軸、圓度、直徑大小均控制在0.01 mm內(nèi),產(chǎn)品鎖鏡片用的螺牙外徑與鏡片檔的同軸度要求控制在0.02 mm內(nèi),精度要求極高。該模具的關(guān)鍵技術(shù)主要包括二個(gè)方面:一是高精度加工工藝,如:齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸承孔選用超精密坐標(biāo)磨床加工,精度控制在0.005 mm;牙軸的螺紋加工牙形公差要求控制在±0.002 mm內(nèi),材料硬度為56 HRC,選用高精密自動(dòng)螺紋磨床加工;二是模具脫螺紋機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新,采用二次開模一次退牙一次抽芯,配合伺服馬達(dá)脫螺紋牙軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu),全自動(dòng)生產(chǎn),保證了制件螺紋精度和量產(chǎn)的穩(wěn)定性。廈門唯科模塑科技有限公司開發(fā)的10 mL酒精擦拭器注塑模具,所生產(chǎn)的制品為細(xì)長(zhǎng)薄壁精密醫(yī)療用零件,壁厚僅為1 mm,要求壁厚均勻。為了防止注塑過程中發(fā)生盲孔型芯偏移的問題,模具采用細(xì)長(zhǎng)型芯定位機(jī)構(gòu),解決了壁厚不均的問題。制件端部的螺紋采用精密脫螺紋機(jī)構(gòu),通過高精度旋轉(zhuǎn)和移動(dòng),保證薄壁件的螺紋能順利脫模。
制品變形控制方面,汽車注塑模具的用戶對(duì)制件變形量提出了很高的要求,采用傳統(tǒng)的模具開發(fā)方法很難滿足用戶的需求,部分模具企業(yè)已形成解決制件變形問題的有效方案。該方案采用CAE模流分析、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化、預(yù)變形設(shè)計(jì)、試驗(yàn)?zāi)>唑?yàn)證、三坐標(biāo)數(shù)據(jù)測(cè)量、預(yù)變形修正等方法,確定制件的最終結(jié)構(gòu)尺寸,然后進(jìn)行正式模具的設(shè)計(jì)與制造,極大地降低了模具的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn),保證了制件質(zhì)量達(dá)到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),大幅提升了模具用戶的滿意度。寧波遠(yuǎn)東制模有限公司開發(fā)的FIAT553汽車行李架支持座注塑模,用于生產(chǎn)汽車行李架支持座零件,以塑代鋼,降低成本,滿足客戶對(duì)汽車輕量化的需求。制件材料為尼龍加玻纖塑料,材料流動(dòng)性差,制件長(zhǎng)度達(dá)1650 mm,變形量大,尺寸難以控制,裝配貼合面要求高。青島英聯(lián)精密模具有限公司開發(fā)的汽車天窗支架模具,用于生產(chǎn)汽車天窗支架零件,汽車天窗模塊需滿足安全性、耐久性、密封性、舒適性等性能指標(biāo),所以對(duì)天窗支架的尺寸精度提出了很高的要求,制件需嚴(yán)格控制變形。
制品強(qiáng)度方面,廈門威迪亞精密模具塑膠有限公司開發(fā)的自行車前叉塑料模具,所生產(chǎn)的制件材料為PA66+40%GF,需滿足抗沖擊性和高強(qiáng)度的產(chǎn)品性能要求。該模具屬于新型自行車前叉一體成型模具,采用低熔點(diǎn)的易熔型芯,通過一次注塑得到完整的自行車前叉,各部分間一體成型,同時(shí)可依據(jù)產(chǎn)品所需強(qiáng)度更改易熔型芯的形狀,從而達(dá)到改善產(chǎn)品強(qiáng)度的要求。相比傳統(tǒng)吹塑工藝,沒有縫隙和焊接接口,強(qiáng)度好,成型周期短,壁厚均勻,產(chǎn)品尺寸精度高,且外觀美觀。
降低成本方面,東明興業(yè)科技股份有限公司開發(fā)的HM2X前殼小型化精密注塑模具,采用模具小型化設(shè)計(jì)方案,運(yùn)用堆疊和緊湊排布的設(shè)計(jì)理念,減小模具的外形尺寸和注塑設(shè)備規(guī)格,從而節(jié)約模具生產(chǎn)成本。運(yùn)用力學(xué)計(jì)算分析方法校核模具零件的剛強(qiáng)度,保證模具結(jié)構(gòu)的可靠性。模具零件加工采用自動(dòng)在線檢測(cè)設(shè)備,保證加工精度。該模具的總體尺寸比傳統(tǒng)模具縮小約40%,產(chǎn)品料把重量比傳統(tǒng)模具減少約30%。
提升效率方面,麥迪池杰(廈門)模具科技有限公司開發(fā)的38kV固封極柱模具,所生產(chǎn)的制品為高壓電器元件,成型材料為環(huán)氧樹脂,模具成型溫度為150~180℃。該模具自帶加熱系統(tǒng),模具各零件采用均布分組控制的電加熱管和熱電偶,通過控制器對(duì)加熱溫度進(jìn)行精確控制,解決了傳統(tǒng)機(jī)臺(tái)加熱方式成型零件時(shí)加熱不均勻、產(chǎn)品氣泡多、成型周期長(zhǎng)等問題。該制品為嵌件注塑,注塑前需在模具內(nèi)放置多個(gè)金屬嵌件,嵌件的安裝采用了新穎的整體式嵌件安裝桌,嵌件在安裝桌上一次安裝到位,僅移動(dòng)工裝一次即可安裝到模具相應(yīng)位置,大幅縮短了嵌件的安裝時(shí)間。
(4)模具的新技術(shù)水平不斷提高
許多模具企業(yè)不再局限于傳統(tǒng)模具專業(yè)領(lǐng)域,出現(xiàn)了很多高新技術(shù)模具。
寧波方正汽車模具有限公司開發(fā)的新型汽車油箱吹塑模具,其關(guān)鍵技術(shù)包括將原來(lái)圓筒形的料坯改為片式料坯,通過中間模把二片料坯分別吸附到模具的二個(gè)型腔上,然后吹塑成型。通過中間模輔助在產(chǎn)品吹塑成型過程中直接把功能閥焊接到油箱內(nèi)部,油箱表面無(wú)需打孔,解決了油箱防汽油滲透的性能。在不同區(qū)域設(shè)計(jì)大小不同的排氣塞,保證片式料坯能均勻地吸附到型腔上。該模具的碟形機(jī)構(gòu)與油箱本體模具的裝配公差達(dá)到0.05 mm,超過了國(guó)外進(jìn)口模具的水平,吹塑工藝達(dá)到6層吹塑,而模具價(jià)格僅為進(jìn)口模具的1/3,其他指標(biāo)均達(dá)到國(guó)外進(jìn)口模具水平。所生產(chǎn)的油箱吹塑技術(shù)燃料系統(tǒng)的排放量明顯低于傳統(tǒng)吹塑成型的燃油系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)油箱重要零部件在油箱成型過程中內(nèi)置,使油箱滲透性能達(dá)到PZEV要求,屬于塑料燃油箱系統(tǒng)領(lǐng)域目前最先進(jìn)的技術(shù)。廈門超日精密模具有限公司開發(fā)的G5-397機(jī)架模具,制件為CPU水冷散熱器的核心部件,服務(wù)器的散熱、降噪等性能要求模具需解決以下問題:陶瓷軸心和機(jī)架同軸度與垂直度的精度問題,制件脫模困難問題,在日常高低溫使用環(huán)境下易產(chǎn)生蠕變,導(dǎo)致使用壽命下降問題等。模具采用CAE模流分析確定合理的澆口形式及位置,保證充填效果和制件的尺寸精度。軸芯與機(jī)架一體成型,陶瓷軸芯在高分子結(jié)晶過程中進(jìn)行融合固定,同軸度<0.01 mm,蠕變系數(shù)小,耐磨損系數(shù)高,減少了使用過程中的磨損量,保證零件的穩(wěn)定性。模具零件采用YG20材質(zhì),解決了放置陶瓷軸芯導(dǎo)致的模具磨損而產(chǎn)生的毛邊問題。采用雙向多級(jí)脫模機(jī)構(gòu),分段頂出,對(duì)結(jié)晶后的脫模力進(jìn)行多重分解,保證機(jī)架的平行度和垂直度。為提高塑件結(jié)晶效果,模具采用前后模獨(dú)立的雙組加熱、雙組冷卻控溫設(shè)計(jì),模溫均勻,使塑件在成型過程中充分結(jié)晶,提高結(jié)晶致密性,減小蠕變,提升了尺寸的穩(wěn)定性。該模具生產(chǎn)的制品使用壽命超過5億次。
本屆展會(huì)的沖壓模具與往屆展會(huì)相比,無(wú)論是模具的品種、規(guī)模還是技術(shù)水平和品質(zhì)都有新的亮點(diǎn),標(biāo)志著沖壓模具先進(jìn)水平的多工位、多功能和高效智能化發(fā)展趨勢(shì)強(qiáng)勁。參展展品涵蓋了電子、通信、汽車、電機(jī)電器、儀器儀表、醫(yī)療器械、自動(dòng)化裝備、軌道交通、航空航天、軍工機(jī)械、新能源和家電等產(chǎn)品領(lǐng)域。從展品水平分析,模具在復(fù)雜程度、結(jié)構(gòu)優(yōu)化創(chuàng)新、制造精度、表面粗糙度、使用壽命、性能、技術(shù)含量、制品質(zhì)量和加工周期等方面比上屆展會(huì)有顯著進(jìn)步。模具國(guó)產(chǎn)化程度越來(lái)越高,部分國(guó)產(chǎn)高檔模具在品質(zhì)和性能上與國(guó)外先進(jìn)模具水平相當(dāng),不僅可替代進(jìn)口,且有相當(dāng)一部分模具已出口到工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū),模具出口量大幅增加??v觀本屆參展和申報(bào)“精模獎(jiǎng)”的模具項(xiàng)目,大型復(fù)雜級(jí)進(jìn)沖壓模具技術(shù)進(jìn)步顯著,精密高效長(zhǎng)壽命級(jí)進(jìn)模具精品薈萃,多功能自動(dòng)化模具精彩紛呈,引起了廣大專業(yè)觀眾的極大關(guān)注。
(1)大型復(fù)雜級(jí)進(jìn)沖壓模具技術(shù)進(jìn)步顯著
祥鑫科技股份有限公司研制的管道式換熱器集液管整體級(jí)進(jìn)成形模具,用于沖制汽車散熱器產(chǎn)品。該模具重量約12 t,21工位,800 t沖床,模具使用壽命達(dá)100萬(wàn)沖次,沖速25沖次/min,屬大型復(fù)雜精密級(jí)進(jìn)模具,產(chǎn)品形狀復(fù)雜,精度要求高,技術(shù)難度大,在一副模具內(nèi)實(shí)現(xiàn)異形復(fù)雜雙管道式零件的多工位卷圓成形、側(cè)翻成形,扁管槽采用整體沖一次成形和模內(nèi)自動(dòng)鉚裝產(chǎn)品組合一體化功能,特別是一模雙列,替代了國(guó)外分工序沖壓模具。該模具結(jié)構(gòu)工藝優(yōu)化和技術(shù)創(chuàng)新顯著,已取得重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,模具技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
寧波鴻達(dá)電機(jī)模具有限公司研制的Y2-255芯片套裁大型級(jí)進(jìn)模具,用于工業(yè)電機(jī)鐵芯片產(chǎn)品。該模具長(zhǎng)3 m,重10 t,制造精度5 μm,在400 t高速?zèng)_床上使用,沖速達(dá)100沖次/min,使用壽命超過5000萬(wàn)沖次。模具主要特點(diǎn)是一模多列、套裁和自動(dòng)化程度高,在一副模具內(nèi)能同時(shí)生產(chǎn)2P、4P、6P等不同極數(shù)的落料圓片,套裁提高材料利用率5%~10%,一模多列產(chǎn)品輸出采用12條自動(dòng)化裝置。該模具實(shí)現(xiàn)的大步距高速多列套裁和節(jié)材等技術(shù)獲得寧波市重點(diǎn)工業(yè)新產(chǎn)品獎(jiǎng)。該項(xiàng)目的技術(shù)研發(fā)已不僅僅局限于模具制造企業(yè)的努力,而是從模具上下游產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)合研發(fā),從而提升競(jìng)爭(zhēng)力。
南通超達(dá)裝備股份有限公司研制的剪切式地毯沖切模具,用于沖制汽車內(nèi)飾件產(chǎn)品。該模具重量8 t,使用壽命超過50萬(wàn)沖次。模具通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化和技術(shù)創(chuàng)新,解決了組合導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)剪切式刀口進(jìn)行沖切,既提高了導(dǎo)向精度,又提高了產(chǎn)品邊緣的沖切質(zhì)量和效率。該模具屬大型復(fù)雜沖模,形狀復(fù)雜,曲面起伏大,技術(shù)難度相當(dāng)大,創(chuàng)新成效顯著,切斷率從90%提高到98%,掌握“零間隙”的工藝創(chuàng)新等,模具技術(shù)水平屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
(2)精密高效長(zhǎng)壽命級(jí)進(jìn)模具精品薈萃
廈門特克模具工業(yè)有限公司研制的SOP016L(94×150)-12P引線框架模具,用于沖制IC集成電路產(chǎn)品。該模具屬精密高效級(jí)進(jìn)模具,制造精度達(dá)1 μm,細(xì)小凸模數(shù)量多達(dá)800個(gè)以上,模具在高速?zèng)_床上使用,沖速達(dá)400沖次/min,使用壽命超過5000萬(wàn)沖次。為解決產(chǎn)品尺寸小、腿數(shù)多(16腿)、多排列(12排)、材料?。?.23 mm)和共面性要求高(0.01 mm)等關(guān)鍵技術(shù),對(duì)模具結(jié)構(gòu)及工藝進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新,生產(chǎn)的產(chǎn)品很好地滿足了用戶要求,替代了日本進(jìn)口模具,并獲國(guó)家專利2項(xiàng)。引線框架是分立器件和集成電路的載體,其主要特點(diǎn)是種類多、數(shù)量大、精度高、形狀復(fù)雜、尺寸細(xì)小、材料薄、表面需局部電鍍及外觀要求嚴(yán)格。近幾年,隨著科技的發(fā)展,國(guó)內(nèi)高速精密沖壓引線框架生產(chǎn)技術(shù)有了很大提升,國(guó)產(chǎn)模具技術(shù)水平已接近或達(dá)到國(guó)外同類模具先進(jìn)水平。
昆山嘉華電子有限公司研制的連接器精密高速級(jí)進(jìn)模具,形狀復(fù)雜且精度要求高。對(duì)模具進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和精準(zhǔn)制造,用鍍氮化處理(PVD)提高超硬合金凸模壽命2倍以上。模板深冷處理,上下模座材料采用高強(qiáng)度、高硬度合金鋁(A7075),滿足了重量輕、強(qiáng)度高的需要,實(shí)現(xiàn)了模具在30 t高速?zèng)_床上使用且沖速達(dá)800次/min,一次沖出16件產(chǎn)品,使用壽命3億沖次。該模具技術(shù)水平已達(dá)到或接近國(guó)外同類模具先進(jìn)水平,替代了進(jìn)口模具。
無(wú)錫國(guó)盛精密模具有限公司、黃山三佳誼華精密機(jī)械有限公司等研制的變薄拉伸換熱器翅片高效級(jí)進(jìn)模具,具有以下技術(shù)特點(diǎn):① 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能模塊化。根據(jù)制品要求,集成眾多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的功能模塊于同一模具,并可適當(dāng)進(jìn)行柔性化組合,達(dá)到三步進(jìn)和四步進(jìn);② 精度高、設(shè)計(jì)制造技術(shù)難度大。通過采用現(xiàn)代高精密制造工藝技術(shù),關(guān)鍵零件尺寸精度達(dá)1 μm,可互換;③高速高效。在配套進(jìn)口高速?zèng)_床上使用,沖速達(dá)280沖次/min,并實(shí)現(xiàn)60列三步進(jìn)或四步進(jìn)自動(dòng)送料,完全滿足高效規(guī)模化生產(chǎn)需求;④使用壽命長(zhǎng)。采用HP40粉末冶金鋼、硬質(zhì)合金等新型模具材料,刃口件單次刃磨壽命達(dá)3000萬(wàn)沖次以上,模具使用壽命超過5億沖次;⑤技術(shù)創(chuàng)新顯著。不僅通過對(duì)厚度0.095 mm的鋁箔進(jìn)行多步拉深成型,還對(duì)沖孔翻孔后的成型孔再次進(jìn)行變薄拉深和二次翻邊,并采用多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利技術(shù),改善了空調(diào)換熱器的高能效比指標(biāo),有利于節(jié)能降耗,具有較高的推廣價(jià)值,技術(shù)水平與國(guó)外同類模具先進(jìn)水平相當(dāng)。
(3)多功能自動(dòng)化模具精彩紛呈
集機(jī)電技術(shù)為一體的電機(jī)鐵芯自動(dòng)疊片級(jí)進(jìn)模具,在高速?zèng)_床上使用,具有自動(dòng)沖壓、疊片、扭槽、回轉(zhuǎn)、厚度分組、安全保護(hù)和產(chǎn)品輸出等功能,模內(nèi)實(shí)現(xiàn)疊鉚組裝,鐵芯組合件厚度達(dá)90 mm以上,計(jì)量監(jiān)控智能化、自動(dòng)化。本屆展會(huì)展出的鐵芯自動(dòng)疊片級(jí)進(jìn)模中有:大型鐵芯自動(dòng)疊片、三列鐵芯自動(dòng)疊片、鐵芯雙回轉(zhuǎn)自動(dòng)疊片、雙列鐵芯大回轉(zhuǎn)自動(dòng)疊片、筆型鐵芯自動(dòng)疊片等。
寧波震??萍脊煞萦邢薰狙兄频墓P型點(diǎn)火器鐵芯級(jí)進(jìn)模具,用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品。該模具采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)精密絲杠進(jìn)行凸、凹模移動(dòng),實(shí)現(xiàn)控制凸、凹模在不同位置沖出不同寬度的截面,模內(nèi)疊鉚組裝和自動(dòng)出件。采用移動(dòng)式凸、凹模技術(shù)和二組凸??扇我舛喾N片型,解決了由于片型大導(dǎo)致的級(jí)進(jìn)模具過長(zhǎng)、送料穩(wěn)定性差等難題。該模具涉及一種非等截面鐵芯在級(jí)進(jìn)模具中的沖裁方式,在級(jí)進(jìn)模具中二個(gè)工位內(nèi)實(shí)現(xiàn)12種不同截面鐵芯成形技術(shù),縮短了模具長(zhǎng)度,降低了生產(chǎn)成本。
廈門捷昕精密科技股份有限公司研制的端子框架雙觸點(diǎn)自動(dòng)鉚接模具,用于沖制微動(dòng)輕觸開關(guān)產(chǎn)品。該模具的特點(diǎn)是在多工位模具上研制了自動(dòng)輸送觸點(diǎn)機(jī)構(gòu),通過輸送系統(tǒng)精確定位到料帶上進(jìn)行模內(nèi)鉚接組裝成品,并研制了成品切斷和氣電組合裝置,實(shí)現(xiàn)了一出4件,沖床速度達(dá)150次/min,模具使用壽命超過5000萬(wàn)沖次。該模具通過生產(chǎn)工藝和模具結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新優(yōu)化,提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,解決了原來(lái)的單個(gè)沖件后,再與觸點(diǎn)進(jìn)行成品鉚接,工序繁多、單個(gè)生產(chǎn)效率低下、不良率高的生產(chǎn)問題。該模具創(chuàng)新點(diǎn)突出,可替代進(jìn)口模具。
寧波美高五金科技有限公司研制的22F動(dòng)簧組合(銜鐵及銀觸點(diǎn))模內(nèi)鉚接多工位級(jí)進(jìn)模具,用于沖制電磁繼電器動(dòng)簧組合產(chǎn)品。該模具通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化和技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)了在一副模具內(nèi)完成動(dòng)簧片組合的動(dòng)簧片料帶沖制、銀觸點(diǎn)鉚接、動(dòng)簧片彎曲成形、銜鐵鉚接等全部工序,大幅降低了生產(chǎn)成本,提高了品質(zhì)和生產(chǎn)效率。同時(shí),在模具內(nèi)設(shè)計(jì)二組防漏鉚檢測(cè)裝置,分別檢測(cè)銀觸點(diǎn)、銜鐵有否漏鉚,當(dāng)發(fā)生漏鉚時(shí),檢測(cè)裝置發(fā)送沖床傳輸停機(jī)信號(hào),沖床自動(dòng)停機(jī),有效控制了漏鉚次品的產(chǎn)生,提高了產(chǎn)品合格率。該模具包括了沖壓成形和鉚裝成品一體化技術(shù)、銀觸點(diǎn)及銜鐵漏鉚檢測(cè)裝置技術(shù),成效顯著,模具水平與國(guó)外模具水平相當(dāng)。
成都宏明雙新科技股份有限公司研制的屏蔽罩模內(nèi)裝配多工位精密級(jí)進(jìn)模具,用于沖制屏蔽罩產(chǎn)品。通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化和技術(shù)創(chuàng)新,可在一副模具內(nèi)實(shí)現(xiàn)二種材料和二種厚度的自動(dòng)沖壓成形和模內(nèi)組裝技術(shù),沖床速度達(dá)150次/min,模具使用壽命預(yù)計(jì)6000萬(wàn)沖次,模具技術(shù)水平屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
可以預(yù)測(cè),隨著電子、信息等高新技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,以及市場(chǎng)需求的個(gè)性化與多樣化,未來(lái)以高檔模具為核心的高效精密沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是精密化、高速化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、集成化、信息化和智能化、低碳環(huán)保及全球化。
本屆展會(huì),汽車車身模具展商達(dá)60余家,智能制造和綠色制造得到了充分展示和體現(xiàn)。信息技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用,使越來(lái)越多的參展商迅速提升自己的研發(fā)制造能力和水平,汽車覆蓋件模具制造技術(shù)和產(chǎn)品已達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平,部分龍頭企業(yè)紛紛進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。
(1)車身覆蓋件模具制作能力和水平進(jìn)一步提升
近年來(lái),高速五軸加工技術(shù)、全工序CAE及模面強(qiáng)壓間隙處理技術(shù)、激光及中頻表面強(qiáng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)在汽車模具企業(yè)全面應(yīng)用,加快提升了覆蓋件尤其外覆蓋件的模具制造水平和質(zhì)量。本屆展會(huì)上,業(yè)界龍頭骨干企業(yè)展出了大量側(cè)圍、翼子板、天窗、頂蓋等復(fù)雜外板優(yōu)質(zhì)模具和制件,并已成功為國(guó)內(nèi)外AB級(jí)乘用車實(shí)現(xiàn)配套,替代進(jìn)口。
一汽模具制造有限公司、東風(fēng)模具沖壓技術(shù)有限公司等企業(yè)為國(guó)外著名品牌公司承制的B級(jí)轎車的整體側(cè)圍、翼子板等外觀件,通過數(shù)據(jù)積累和CAE分析,使用了模面精細(xì)處理,使一次出樣制件的質(zhì)量得到極大的提升。安徽江淮福臻車體裝備有限公司制作的高端旅行車大型整體側(cè)圍,長(zhǎng)度超過3.7 m,采用模面處理及強(qiáng)壓技術(shù),獲得了完美制件。
成都普什汽車模具有限公司研制的全景天窗模具也很具代表性。其成形零件為中型旅行車的全景天窗,具有尺寸大(2800 mm×1700 mm)、形狀復(fù)雜(拉深高度大且變化劇烈)、成形困難(兩側(cè)附加凸緣、后部負(fù)角形狀復(fù)雜)、外觀質(zhì)量高、搭接關(guān)系多等典型車身復(fù)雜零件的特點(diǎn)。模具通過精確的單工序CAE分析,采用了內(nèi)外復(fù)合壓邊、模面強(qiáng)壓處理的設(shè)計(jì);雙活開花斜鍥、旋轉(zhuǎn)斜鍥等的精巧結(jié)構(gòu),成功地將傳統(tǒng)5~6序模具縮減到4序。優(yōu)化了生產(chǎn)企業(yè)的效率和成本,制作水平達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
(2)車身輕量化新材料成形技術(shù)發(fā)展迅速
汽車輕量化是汽車車身技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。近年來(lái),新材料的應(yīng)用得到了快速發(fā)展,如:超高強(qiáng)鋼、純鋁及鋁鎂合金、碳纖維等新材料已在電動(dòng)車和乘用車上大量使用。本屆展會(huì),這些新材料成形模具的大量展示充分表明了國(guó)內(nèi)汽車模具企業(yè)的技術(shù)水平已得到長(zhǎng)足進(jìn)步。
天津汽車模具股份有限公司制作的Tesla鋁板前縱梁上段(不等厚的高強(qiáng)純鋁板)多槽連續(xù)模,通過全工序CAE分析,很好地解決了成形模具制作中零件延伸流動(dòng)定位、模具間隙處理兩大難題,拉深工序采用了先進(jìn)的溫?zé)岢尚喂に?,模具設(shè)計(jì)制作精良,零件精度高,滿足各項(xiàng)質(zhì)量要求。該零件是車身零件中成形復(fù)雜困難的梁類結(jié)構(gòu)件。模具制作已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,在國(guó)產(chǎn)汽車輕量化“全鋁車身成形技術(shù)”的發(fā)展中具有引領(lǐng)作用。
上海賽科利汽車模具技術(shù)應(yīng)用有限公司制作的SGM E2XX熱成形TRB雪橇板模具,對(duì)不等厚超高強(qiáng)鋼板材熱成形模具進(jìn)行了很好的開發(fā)。該模具通過材料流動(dòng)和成形CAE分析,很好地解決了不等厚材料熱成形模具制作中零件延伸流動(dòng)位置精度、模具間隙處理及不等厚超高強(qiáng)鋼熱成形過程中冷卻淬火工藝等問題。另外,寧波合力模具科技股份有限公司也在雙層料(補(bǔ)?。岢尚文>叻矫孢M(jìn)行了成功的開發(fā)。
(3)模具開發(fā)設(shè)計(jì)中的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用更廣泛
本屆展會(huì),覆蓋件模具開發(fā)中的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用更廣泛。大多參展企業(yè)都采取了CE/ECR同步工程、全工序成形分析(包括熱成形分析)、模面預(yù)處理、凹R角避讓、局部模面強(qiáng)化等設(shè)計(jì)分析編程技術(shù),在制造過程中采用快速檢測(cè)(藍(lán)光、白光、激光)技術(shù)。另外,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(如:一汽模具制造有限公司等)在樣件開發(fā)、模具動(dòng)態(tài)模擬、機(jī)械手干涉檢查等方面的應(yīng)用加快了模具開發(fā)進(jìn)程。煙臺(tái)泰利汽車模具股份有限公司等企業(yè)在大型金屬模具3D打印技術(shù)方面也進(jìn)行了有益的研發(fā),獲得了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
(4)模具企業(yè)向?qū)I(yè)化、精細(xì)化、集約化發(fā)展
在國(guó)內(nèi)汽車模具市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下,汽車模具企業(yè)通過自己的技術(shù)積累和科學(xué)規(guī)劃,越來(lái)越向?qū)I(yè)化、精細(xì)化、集約化發(fā)展。如:一汽模具制造有限公司的模、檢、夾一體化方案;天津汽車模具股份有限公司的四門兩蓋;華鋒機(jī)械刀片模具(中國(guó))股份有限公司、煙臺(tái)泰利汽車模具股份有限公司的主副車架沖焊一體化;山東濰坊福田模具有限責(zé)任公司的激光拼焊板類模具等。通過專業(yè)化的發(fā)展帶來(lái)模具精細(xì)化的制造。另外,集約化發(fā)展也更具地域特色,長(zhǎng)春、武漢、上海及環(huán)渤海等地域的集約化發(fā)展,形成了協(xié)同合作的模具開發(fā)健康態(tài)勢(shì)。
綜合汽車模具技術(shù)的發(fā)展,呈現(xiàn)出一些良好的勢(shì)頭。如:通過先進(jìn)技術(shù)和裝備的應(yīng)用,模具的制作精度和水平得到極大提升;汽車輕量化材料成形類模具走入快車道;模具的設(shè)計(jì)和開發(fā)技術(shù)手段更先進(jìn);專業(yè)化、精細(xì)化、集約化發(fā)展模式紛紛出現(xiàn)。這些技術(shù)和模具發(fā)展的趨勢(shì),必將引領(lǐng)汽車模具企業(yè)的比超趕學(xué)、相互借鑒、協(xié)同作業(yè),推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。
在本屆展會(huì)上,盡管鑄造模具制造企業(yè)參展數(shù)量相比上屆有所下降,但國(guó)內(nèi)上規(guī)模的廠家?guī)缀醵嫉桥_(tái)亮相。展出的有色和黑色金屬鑄件精品,反映了近年來(lái)各企業(yè)在摸索、實(shí)踐、總結(jié)、發(fā)展中不斷前進(jìn),尤其是在承接國(guó)外及外資企業(yè)的業(yè)務(wù)過程中,對(duì)先進(jìn)的設(shè)計(jì)和制作理念、工裝和加工方法進(jìn)行吸收消化,取得了可喜的進(jìn)步。針對(duì)當(dāng)今汽車鑄造零件設(shè)計(jì)的大型化、復(fù)雜化和零件間盡量組合合并的趨勢(shì),以及滿足整車輕量化、節(jié)能和環(huán)保的強(qiáng)烈需求,國(guó)內(nèi)企業(yè)適應(yīng)能力越來(lái)越強(qiáng),緊跟國(guó)際先進(jìn)同行的步伐邁得也越來(lái)越快。
(1)鑄件產(chǎn)品不斷升級(jí)
歷屆展會(huì)上不斷涌現(xiàn)的新品種和明星鑄件最能折射出當(dāng)期行業(yè)發(fā)展的新動(dòng)向和水平。從20世紀(jì)80年代末、90年代初我國(guó)以制造摩托車模具為主到現(xiàn)在70%為汽車行業(yè)服務(wù),從只能生產(chǎn)中、小型鑄造模到今天的大型乃至特大型模具的涌現(xiàn),從大型復(fù)雜模具全部依賴進(jìn)口到批量出口,都反映了我國(guó)鑄造模具的制造水平在緊跟發(fā)達(dá)國(guó)家的腳步,一步一步走上新的臺(tái)階。
(2)基本掌握了制造大型、復(fù)雜鑄造模具的關(guān)鍵技術(shù)
要制造大型 (用于2000 t以上壓鑄機(jī)的模具)復(fù)雜的壓鑄模具,除了需要有大型的機(jī)械加工設(shè)備和熱處理設(shè)備外,材料的選用、熱處理技術(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具的溫度場(chǎng)控制等都比中小型模具難度大得多。經(jīng)過一代代模具同行的摸索與前行,打破了這類模具長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面。
寧波鑫達(dá)模具制造有限公司展出的寶馬轎車儀表盤大型模具,其產(chǎn)品為鋁鎂合金,模具重32 t,在3200 t的壓鑄機(jī)上使用。通過詳細(xì)的多方案模流分析,模具整體和局部的多路冷卻及加熱控制很好地解決了薄壁鑄件成型過程中的開裂和變形問題,同時(shí)配套制造了大型切邊模。寧波市北侖輝旺鑄模實(shí)業(yè)有限公司展出的保時(shí)捷FEC保險(xiǎn)杠,也是大型薄壁的鋁鎂合金件,其鑄模重38 t,外形尺寸為2235 mm×1950 mm×1335 mm。廣州市型腔模具制造有限公司展出的特斯拉電動(dòng)汽車鋁合金車門及采埃孚傳動(dòng)器殼體模具,其特大抽芯鑲塊根據(jù)生產(chǎn)使用時(shí)的工況狀態(tài),選用不同牌號(hào)的耐熱鋼材造成分段接駁,大滑塊采用二次抽拔的特殊機(jī)構(gòu),通過模架助力抽芯和油缸結(jié)合,較好地解決了大型抽芯抽拔大的問題,單套模重超過35 t,在3500 t的壓鑄機(jī)上使用。上述模具都得到了用戶的認(rèn)可,標(biāo)志著我國(guó)在掌握大型壓鑄模制造技術(shù)方面日趨成熟。
(3)汽車行業(yè)的新技術(shù)推動(dòng)了鑄造模具新發(fā)展
以汽車行業(yè)新技術(shù)和新工藝的要求為動(dòng)力,鑄造模具得到了新的發(fā)展。
寧波強(qiáng)盛機(jī)械模具有限公司自行設(shè)計(jì)、研制的SlGMA(GTDl)鋁合金缸蓋模具,由一套外模、一套油池?zé)嵝竞泻投姿仔緹嵝竞薪M成,產(chǎn)品為福特汽車設(shè)計(jì)的把排氣管集中到缸蓋中的新研發(fā)產(chǎn)品,缸蓋壁厚最薄處僅為3 mm,投產(chǎn)后產(chǎn)品合格率高達(dá)90%。同時(shí)還為國(guó)內(nèi)某企業(yè)成功制造了康明斯柴油機(jī)進(jìn)氣管低壓鑄造模具,鑄件重6 kg,采用負(fù)壓抽氣系統(tǒng),產(chǎn)品成品率高。寧波合力模具科技股份有限公司展出的BMW缸體低壓鑄造模具是直接交付歐洲寶馬公司使用的出口模具,一模兩件,用于生產(chǎn)汽車三缸缸體鑄件,鑄件形狀復(fù)雜,質(zhì)量要求高。該模具首次釆用無(wú)機(jī)樹脂制芯工藝,克服了傳統(tǒng)的有機(jī)樹脂在固化過程中產(chǎn)生大量刺激性氣體的弊端,對(duì)環(huán)境的影響降到最低,符合歐洲環(huán)保要求,固化溫度也從常規(guī)的300℃降到150℃。另外,該公司還給外資客戶開發(fā)了一批BMW Daimler缸蓋的無(wú)機(jī)樹脂制芯工藝重力澆注模,該工藝也是國(guó)內(nèi)制芯工藝的發(fā)展方向。
此外,由于環(huán)保和節(jié)能的需要,汽車的輕量化已成為世界汽車發(fā)展的潮流。正因如此,很多鑄鐵類汽車零部件通過成型工藝升級(jí)或者材質(zhì)的研發(fā)方式轉(zhuǎn)換成了有色汽車零部件,導(dǎo)致黑色鑄造模的規(guī)模、產(chǎn)量近幾年萎縮厲害。如:小排量乘用轎車目前基本上用鋁缸體替代了鑄鐵缸體,轉(zhuǎn)向節(jié)也已采用低壓或高壓鑄造的鋁件替代了傳統(tǒng)的鑄鐵件。然而,由于產(chǎn)品的綜合力學(xué)性能及結(jié)構(gòu)等因素,黑色鑄造件到目前為止仍沒有占據(jù)一席之地。
(4)汽車鋁合金結(jié)構(gòu)件鑄模成為新的亮點(diǎn)
汽車鋁合金結(jié)構(gòu)件是各國(guó)汽車廠家近年來(lái)研發(fā)的熱點(diǎn),一般為薄壁件居多。為了提高其強(qiáng)度,往往需進(jìn)行熱處理,實(shí)現(xiàn)以鋁替代鋼并實(shí)現(xiàn)整車輕量化的要求,同時(shí)把原來(lái)要對(duì)鋼板的沖裁、成形以及焊接、鉚接等工序合并為一個(gè)鑄造成形零件,可大大減少零件數(shù)量和加工工序。汽車鋁合金結(jié)構(gòu)件模具的核心是要解決好薄壁件的充填成型及鑄件內(nèi)部氣孔極少化的問題,模具往往需在全密封環(huán)境下高度真空,可喜的是國(guó)內(nèi)在這方面的研發(fā)與發(fā)達(dá)國(guó)家的起步時(shí)間相差不遠(yuǎn)。
寧波合力模具科技股份有限公司展出了Daimler左右減震器支架壓鑄件,這是新開發(fā)的較大型的薄壁類結(jié)構(gòu)件的鑄件,一模兩腔,采用全密封真空壓鑄,局部進(jìn)行擠壓,除了選擇特殊合適的鋁合金外,產(chǎn)品后續(xù)還要進(jìn)行熱處理,是一副很具代表性的模具。在廣州市型腔模具制造有限公司的展臺(tái)上也擺放了多件結(jié)構(gòu)件的壓鑄件,都是近兩年為各汽車廠家開發(fā)的以鋁代鋼的新型零件??梢灶A(yù)言,隨著不斷開發(fā)和嘗試使用,鋁合金汽車結(jié)構(gòu)件將為壓鑄模具的發(fā)展提供廣闊空間和市場(chǎng),同時(shí)對(duì)技術(shù)的進(jìn)步也提出了更高的要求。
共立精機(jī)(大連)有限公司展出的汽車四缸缸體壓鑄件、多款汽車發(fā)動(dòng)和傳動(dòng)系統(tǒng)的殼體大型鋁合金鑄件,制作精細(xì),外觀漂亮,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)制造水平。特別是寧波北侖地區(qū)眾多展商展示的各類產(chǎn)品壓鑄件,其質(zhì)量、技術(shù)水平、商品模具的產(chǎn)量都進(jìn)步迅速,不愧為“中國(guó)壓鑄模具產(chǎn)業(yè)基地”。但是,目前我國(guó)高附加值的小型高精密度模具很少,汽車厚壁高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)件壓鑄(擠壓)模具還剛剛涉足。
在《中國(guó)制造2025》的宏偉藍(lán)圖指引下,模具技術(shù)的自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化成為本屆展會(huì)的亮點(diǎn)和特色。而另一個(gè)可喜的變化是參展的CAD/CAM/ CAE產(chǎn)品大多是由我國(guó)自主創(chuàng)新和研發(fā)的,一掃以往在CAD/CAM/CAE領(lǐng)域由海外公司唱主角、本土公司唱配角的尷尬局面。
在信息集成和信息化管理技術(shù)方面,武漢益??萍脊煞萦邢薰尽⒈本?shù)碼大方科技股份有限公司(CAXA)、蘇州市方天科技軟件有限公司、蘇州微締軟件股份有限公司等都推出了為模具企業(yè)量身定制的一體化解決方案。如:武漢益??萍脊煞萦邢薰镜腅Man是一款在眾多模具企業(yè)成功應(yīng)用的模具制造執(zhí)行系統(tǒng),以工程設(shè)計(jì)為龍頭、計(jì)劃管理為核心,通過MPS、APS兩大計(jì)劃體系,涵蓋從意向訂單到模具報(bào)價(jià)、項(xiàng)目控制、設(shè)計(jì)管理、采購(gòu)庫(kù)存、裝配試模、維修保養(yǎng)的模具制造全生命周期。北京數(shù)碼大方科技股份有限公司(CAXA)為模具企業(yè)提供數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化制造、產(chǎn)品全生命周期管理及工業(yè)云的服務(wù),為大專院校提供數(shù)字化教學(xué)、數(shù)字化實(shí)訓(xùn)等解決方案,致力于全面提升模具企業(yè)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、制造能力及人才保障服務(wù)。
另外,我國(guó)的一批重點(diǎn)高校多年來(lái)一直為模具行業(yè)提供CAD/CAM/CAE產(chǎn)品及輸送優(yōu)秀專業(yè)人才。本屆展會(huì),華中科技大學(xué)模具成形技術(shù)與模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)等高校都介紹了他們近兩年來(lái)在模具CAD/CAM/ CAE方面的新產(chǎn)品和新成就。如:華中科技大學(xué)模具成形技術(shù)與模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室展示的塑料注射成形模擬軟件、復(fù)合塑料結(jié)構(gòu)/成形/性能一體化優(yōu)化方案、鑄造液態(tài)成形模擬軟件、板料成形模擬軟件、基于知識(shí)的模具制造技術(shù)和面向模具企業(yè)的生產(chǎn)管理技術(shù)等,所提供的先進(jìn)技術(shù)和共性平臺(tái)為模具企業(yè)開展材料成形領(lǐng)域基礎(chǔ)研究、技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)起到了很好的支撐作用。上海申模計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成有限公司,旨在為模具企業(yè)提供專業(yè)咨詢,根據(jù)用戶需求提供模具制造全過程的技術(shù)服務(wù)。其服務(wù)內(nèi)容從研究開發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)移、系統(tǒng)集成、工程支持到人才孵化。
隨著數(shù)字化與工業(yè)化融合的加深,為企業(yè)提供自動(dòng)化全面解決方案的產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),在本屆展會(huì)上表現(xiàn)突出。廣州中望龍騰軟件股份有限公司為了滿足模具行業(yè)與日俱增的業(yè)務(wù)要求,將CAD機(jī)械版、沖壓模具版、塑料模具版集成在新一代CAD平臺(tái)上,為用戶定制專屬的CAD/CAM應(yīng)用方案。蘇州幫模網(wǎng)絡(luò)科技有限公司開發(fā)的“幫模網(wǎng)”、中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)手北京數(shù)碼大方科技股份有限公司(CAXA)開發(fā)的“精模網(wǎng)”,以互聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)技術(shù)為依托,提供模具行業(yè)的專業(yè)信息服務(wù),促進(jìn)和提升模具行業(yè)信息化的應(yīng)用水平,實(shí)現(xiàn)模具企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和提質(zhì)增效??梢灶A(yù)料,隨著自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的推廣和普及,我國(guó)模具行業(yè)將在中國(guó)制造2025的進(jìn)程中更上一層樓。
《中國(guó)制造2025》的主要內(nèi)容之一是智能制造。在數(shù)字化的基礎(chǔ)上,智能化的研究和開發(fā)工作在我國(guó)模具行業(yè)也已起步并初見成效。與上屆展會(huì)相比,本屆展會(huì)模具智能化進(jìn)展顯著。
深圳群達(dá)集團(tuán)所屬的福達(dá)智能事業(yè)部研發(fā)的模具內(nèi)全過程質(zhì)量傳感器和帶有模具內(nèi)在線感知系統(tǒng)的注塑成型智能模具,能實(shí)時(shí)感知模具內(nèi)注射、保壓、冷卻階段塑料熔體的成形信息,實(shí)現(xiàn)塑料熔體信息的可視化,控制注塑工藝,在冷流道的條件下獲得塑件的高精度。華中科技大學(xué)模具成形技術(shù)與模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的智能型塑料注射機(jī),已具有初始工藝參數(shù)自動(dòng)設(shè)置、成形缺陷在線檢測(cè)和消除、產(chǎn)品質(zhì)量在線控制三大功能。
武漢益??萍脊煞萦邢薰緟⒄沟淖⑺苣>唠姌O三坐標(biāo)智能化檢測(cè)系統(tǒng),不同的電極放在工件架上,F(xiàn)anuc機(jī)器人J6手臂上裝有條形碼探頭,根據(jù)ERP系統(tǒng)安排的工序指令,機(jī)械臂掃描獲得待檢電極位置并夾持到三坐標(biāo)檢測(cè)機(jī)平臺(tái),準(zhǔn)確放置到檢測(cè)位置并可靠定位。系統(tǒng)主動(dòng)調(diào)用對(duì)應(yīng)電極檢測(cè)程序,啟動(dòng)自動(dòng)檢測(cè),檢測(cè)完畢后,機(jī)械臂取下電極放入工件架。該系統(tǒng)是模具制造過程智能化的一個(gè)典型應(yīng)用。該公司還在展會(huì)上發(fā)布了EMoldDM(設(shè)計(jì)信息化)、EMan(管理信息化)、EAct(半自動(dòng)化)、EAtm(全自動(dòng)化)系列解決方案,為分步實(shí)現(xiàn)模具工業(yè)4.0提出了規(guī)劃圖。
鹽城市建得模塑有限公司展出的帶智能監(jiān)控的起亞2016款汽車玻璃水壺上殼模具,塑件采用PP料,開口邊緣較厚,后續(xù)需進(jìn)行超聲波熔焊,要求較高的邊緣平整度,因此對(duì)注塑成形工藝提出了較高的要求。該模具采用自主研發(fā)的模內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)提高工藝監(jiān)測(cè)水平,安裝有型腔內(nèi)溫度和壓力傳感器,通過信號(hào)放大器后輸入顯示器,可觀察模內(nèi)溫度和壓力隨時(shí)間變化的曲線,也可通過數(shù)據(jù)接口存儲(chǔ)和追溯歷史工藝數(shù)據(jù)。盡管硬件樸素、軟件界面還不太完美,卻也開啟了自主開發(fā)模具智能監(jiān)控的實(shí)踐之路,反映了當(dāng)代中國(guó)新興工業(yè)城市中民營(yíng)企業(yè)的勇氣和活力,以及對(duì)信息化技術(shù)融入傳統(tǒng)模具制造業(yè)的迫切愿望。
模具智能化的實(shí)質(zhì)是材料加工、成形工藝及其模具裝備技術(shù)的信息化和智能化。智能化包含二個(gè)方面:一方面是模具或裝備本身的智能化,稱為模具智能化。具有感知、分析、決策和控制功能的模具,即為智能模具。智能化建立在信息化基礎(chǔ)之上,因此在模具內(nèi)必須裝有壓力、溫度、速度、位置、光學(xué)等至少一種傳感器,能把工藝參數(shù)數(shù)字化、信息化。模具智能化包含了材料成形工藝過程的智能化,把材料成形過程中各工序所用智能化模具通過軟件系統(tǒng)進(jìn)行整合,可形成智能化加工流水線,進(jìn)而連成智能化工廠。在伺服沖壓技術(shù)逐漸成熟和推廣應(yīng)用的今天,利用伺服沖床一個(gè)沖程中可變速、可停歇的功能特點(diǎn),以級(jí)進(jìn)沖壓為基礎(chǔ)的多工位、多工藝復(fù)合的材料加工新模式已經(jīng)出現(xiàn)。模內(nèi)加熱、鍛壓、局部熱處理、模內(nèi)焊接、局部注塑、激光切割、表面處理、模內(nèi)裝配、模內(nèi)檢測(cè)等工藝過程,都可整合在一臺(tái)或多臺(tái)沖床級(jí)進(jìn)自動(dòng)完成,而智能化控制是這種集成高效生產(chǎn)方式的紐帶。
另一方面是模具制造過程的智能化,稱為模具制造智能化。其智能化的含義為:基于模具CAD/ CAM/CAE和制造過程CAPP/PLM/PDM/ERP等軟件平臺(tái)、云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)等技術(shù),自動(dòng)、柔性調(diào)配生產(chǎn)裝備和人力資源,實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能調(diào)整模具制造過程,提高模具制造質(zhì)量和效率,促使模具企業(yè)向上下游延伸。
近年來(lái),信息化、智能化技術(shù)在模具相關(guān)領(lǐng)域的開發(fā)和應(yīng)用案例層出不窮。模具智能化的專業(yè)范圍和術(shù)語(yǔ)界定也引起了業(yè)內(nèi)廣泛的關(guān)注。只有高技術(shù)、高水平的應(yīng)用開發(fā)和推廣,才能大規(guī)模地提升我國(guó)制造業(yè)的整體水平。信息化技術(shù)是能把這些先進(jìn)制造工藝規(guī)范和裝備復(fù)制推廣的最佳手段。通過信息化,一個(gè)專業(yè)內(nèi)優(yōu)秀的工藝分析優(yōu)化軟件平臺(tái)可能提煉、融合世界上幾十年、上百年該專業(yè)的工藝技術(shù),通過該平臺(tái)能使我們?cè)谧疃痰臅r(shí)間內(nèi),以最低的成本推動(dòng)專業(yè)現(xiàn)代化的水平。而模具由于其對(duì)工藝的規(guī)范和生產(chǎn)的保障能力等特殊性,是工業(yè)信息化技術(shù)應(yīng)用最早且具有很高應(yīng)用價(jià)值的領(lǐng)域。
我國(guó)模具設(shè)計(jì)、制造的標(biāo)準(zhǔn)化程度逐年提高,模具工業(yè)保持穩(wěn)步發(fā)展的同時(shí),也進(jìn)入轉(zhuǎn)型升級(jí)期。對(duì)模具的使用壽命、精度及交付周期有著重要影響的模具標(biāo)準(zhǔn)件也提出了更高要求,在本屆展會(huì)上,模具標(biāo)準(zhǔn)件也呈現(xiàn)出以下一些新的特點(diǎn)。
(1)參展商多,參展品種多、型號(hào)全
本屆展會(huì),眾多模具標(biāo)準(zhǔn)件巨頭悉數(shù)登場(chǎng)亮相,有日本MISUMI、大連PUNCH工業(yè)、美國(guó)HYSON、瑞典KALLER、德國(guó)FIBRO等。國(guó)內(nèi)有北京世茂機(jī)電科技有限公司、北京永茂機(jī)電科技有限公司、優(yōu)德精密工業(yè)(昆山)股份有限公司、武漢東風(fēng)科爾模具標(biāo)準(zhǔn)件有限公司、西安航光儀器廠(中國(guó)人民解放軍第1001工廠)、江蘇大通汽車模具零部件有限公司等。與此同時(shí),本屆展會(huì)展出的樣品從模架、導(dǎo)向件、沖切件、斜楔、頂桿、頂針和熱流道元件,到彈性元件(螺旋壓縮彈簧、氮?dú)鈴椈珊途郯分鹉z等),幾乎涵蓋了模具所有常用種類和型號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)件,能明顯感覺到產(chǎn)品的外在和內(nèi)在品質(zhì)有了很大的提升。值得一提的是,通過這幾年的努力,如今國(guó)內(nèi)已有多家公司在生產(chǎn)氮?dú)鈴椈?,如:常州市東力機(jī)械有限公司、十堰興升工貿(mào)有限公司、邵陽(yáng)興達(dá)精密機(jī)械制造有限公司等,其產(chǎn)品質(zhì)量也得到了市場(chǎng)的認(rèn)可和接受,且已占據(jù)了終端用戶的大部分市場(chǎng),與國(guó)外品牌形成了相抗衡的格局。
(2)模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)向“專業(yè)化”、“精細(xì)化”發(fā)展態(tài)勢(shì)明顯
為適應(yīng)和滿足模具市場(chǎng)發(fā)展的要求,模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)在向“專業(yè)化”、“精細(xì)化”的方向轉(zhuǎn)變較上屆展會(huì)表現(xiàn)更加明顯,廠家更專注于生產(chǎn)某個(gè)或某類型的模具標(biāo)準(zhǔn)件,以達(dá)到高質(zhì)量、低成本、擴(kuò)大市場(chǎng)占有率來(lái)求得生存和發(fā)展的機(jī)會(huì)。縱觀展會(huì)上的標(biāo)準(zhǔn)件,可明顯看出,其產(chǎn)品質(zhì)量更精、品種更細(xì)。
(3)模具標(biāo)準(zhǔn)件新產(chǎn)品的開發(fā)主要集中在少數(shù)有實(shí)力的大公司
目前,模具標(biāo)準(zhǔn)件企業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)日本、歐美等國(guó)家和地區(qū)的企業(yè)或汽車公司標(biāo)準(zhǔn),生產(chǎn)水平更多地處于一個(gè)追隨的階段。因此,對(duì)結(jié)構(gòu)、性能要求簡(jiǎn)單的模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)較多,但結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)復(fù)雜、性能要求高的模具標(biāo)準(zhǔn)件由于缺乏系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和理論上的受力分析、強(qiáng)度校核等基礎(chǔ)工作,在復(fù)雜和高性能模具標(biāo)準(zhǔn)件的改進(jìn)和新產(chǎn)品的開發(fā)上,國(guó)內(nèi)企業(yè)與國(guó)外還有一定的差距。本屆展會(huì),模具標(biāo)準(zhǔn)件展出的新產(chǎn)品也主要集中在幾家大的國(guó)外公司,如:日本MISUMI展出了模內(nèi)熱切系列標(biāo)準(zhǔn)件和將光、電、氣、傳感器結(jié)合在一起,用于自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線的定位、擋料、翻轉(zhuǎn)的自動(dòng)感知和控制的模具標(biāo)準(zhǔn)件,這類新模具標(biāo)準(zhǔn)件特別能引起大家的興趣和關(guān)注。
(4)模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)企業(yè)的區(qū)域進(jìn)一步集中
受我國(guó)模具、汽車生產(chǎn)分布區(qū)域的影響及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)正進(jìn)一步向珠三角、京津冀地區(qū)集中。究其原因,主要是因?yàn)樯鲜龅貐^(qū)用戶多、分布密集、供貨速度快,質(zhì)量、價(jià)格有優(yōu)勢(shì),同時(shí)這些地區(qū)的模具產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)要素也非常便于發(fā)展模具標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)。我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件工業(yè)經(jīng)過這些年的快速發(fā)展,取得了很大的進(jìn)步,可滿足我國(guó)模具工業(yè)的基本需要。但該行業(yè)目前還存在以下問題,應(yīng)引起我們足夠的重視:
我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件缺少一個(gè)統(tǒng)一的行業(yè)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),制約了模具標(biāo)準(zhǔn)件工業(yè)的發(fā)展。近年來(lái),隨著模具進(jìn)出口量的增多和進(jìn)口模具需要維修等,模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)和用戶需求,采用了多個(gè)國(guó)家的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn),來(lái)滿足用戶的需求。目前,在我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件市場(chǎng)以日本MISUMI、PUNCH及歐美等幾家著名公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主流,我國(guó)的QM標(biāo)準(zhǔn)和各企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已被邊緣化。急需一部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外主流模具標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn))來(lái)引導(dǎo)我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)和質(zhì)量提升。
需加強(qiáng)和重視新產(chǎn)品的開發(fā)工作。常規(guī)模具標(biāo)準(zhǔn)件市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日益加劇,企業(yè)的生存和發(fā)展取決于企業(yè)是否走“專、精、特、新”的發(fā)展道路,應(yīng)加強(qiáng)和重視新產(chǎn)品的開發(fā)工作。隨著自動(dòng)化、智能化技術(shù)的普及,帶有感知、自動(dòng)控制功能的模具標(biāo)準(zhǔn)件將是新產(chǎn)品開發(fā)的一個(gè)重要方向。
本屆展會(huì)的模具材料參展廠商主要有:斯穆-碧根柏鋼鐵集團(tuán)、昆山長(zhǎng)野超硬合金有限公司、歐瑞康巴爾查斯涂層(蘇州)有限公司、意大利維羅納鋼廠、山合金工業(yè)株式會(huì)社、大同特殊鋼(上海)有限公司、上海材料研究所、株洲東亞工具有限公司、攀鋼集團(tuán)江油長(zhǎng)城特殊鋼有限公司等,其產(chǎn)品展現(xiàn)出模具材料與技術(shù)的最新發(fā)展及趨勢(shì)。
斯穆-碧根柏鋼鐵集團(tuán)以較之前更大的規(guī)模出現(xiàn)在本屆展會(huì)上。該集團(tuán)擁有二家大型模具鋼廠,分別是德國(guó)最大的DEW鋼廠(德意志鋼材廠)和北美最大的A.Finkl&Sons鋼廠(芬可樂鋼廠)。本屆展會(huì),他們除了推出傳統(tǒng)的2738HH、2344、2083、2379等材料,還展出了不少新品模具鋼。Formadur 400主要應(yīng)用于大型汽車模和家電模等領(lǐng)域,該等級(jí)材料有電渣(ESR)和非電渣二款,是高硬度預(yù)硬鋼,硬度范圍為38~42 HRC,表面和心部硬度差小,拋光性好,性價(jià)比高。Thermodur E40K材料綜合了2367和E38K的優(yōu)點(diǎn),是一款兼具優(yōu)良紅硬性和韌性的壓鑄模材料,其性能可與Dievar相媲美,已通過北美壓鑄協(xié)會(huì)的認(rèn)證。Thermodur 2383材料針對(duì)熱成形模具而開發(fā),具有超高的紅硬性和抗回火性,是最適合熱成形模具用的模具鋼材。
昆山長(zhǎng)野超硬合金有限公司是一家日中合資的超硬合金研發(fā)制造企業(yè),專業(yè)生產(chǎn)模具工具行業(yè)用超硬合金材料。通過CIP和HIP等工藝,確保無(wú)孔隙,有效消除內(nèi)應(yīng)力,還具有耐腐蝕、高沖擊韌性和高疲勞強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。
歐瑞康巴爾查斯是世界領(lǐng)先的PVD涂層供應(yīng)商,產(chǎn)品能顯著提高精密部件及金屬、塑料加工工具的性能和使用壽命。涂層以BALINIT為品牌,超薄且超硬,能顯著降低摩擦和磨損,同時(shí)還研發(fā)涂層工藝,制造并銷售涂層設(shè)備和相關(guān)生產(chǎn)設(shè)施。通過不斷地迅猛壯大,已在歐、美、亞等大洲擁有將近90個(gè)涂層中心的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),提供合同涂層服務(wù)。
意大利維羅納鋼廠的主要產(chǎn)品為厚板和模塊,其質(zhì)量遠(yuǎn)近聞名,鋼廠的一個(gè)特點(diǎn)是能鍛造各種尺寸的異形件。目前,鋼廠2/3的模具鋼產(chǎn)品在意大利本土及歐洲市場(chǎng)銷售,近年來(lái)在亞洲和美洲也實(shí)現(xiàn)了直接銷售。鋼廠獨(dú)特的軋板線和鍛壓機(jī)設(shè)備所能軋制或鍛造的模具鋼板材和模塊厚度從20 mm至1200 mm,最大寬度達(dá)2500 mm,模具鋼模塊最大單重達(dá)52 t。模具鋼種類有FS電爐和ESR電渣冶煉的塑膠、熱作、冷作產(chǎn)品,材質(zhì)有1.2738、1.2738HH、1.2344、1.2343、1.2083、1.2316、1.2367等,可供模具鋼形態(tài)有中厚板、鍛件、圓棒、異形件等。維羅納鋼廠裝備獨(dú)特的熱處理爐,是厚板模具鋼和高合金鋼板方面專業(yè)的制造商。
株洲東亞工具有限公司是由株洲湘發(fā)工具有限公司與巴西BIG AMERICAN公司合資成立的一家集硬質(zhì)合金與硬質(zhì)合金工具的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的高科技股份制外商投資企業(yè)。主要供應(yīng)鎢鋼模具材料,預(yù)成型件,引進(jìn)先進(jìn)的壓力燒結(jié)爐、冷等靜壓、自動(dòng)壓力機(jī)、后續(xù)內(nèi)應(yīng)力消除處理系統(tǒng)等生產(chǎn)裝備及齊備的質(zhì)量控制、檢測(cè)裝備。主要生產(chǎn)各種硬質(zhì)合金制品及工具,其中,硬質(zhì)合金模具材料、硬質(zhì)合金木工刀具、硬質(zhì)合金圓棒及建筑、地礦用合金鉆頭在全國(guó)已處于領(lǐng)先地位,產(chǎn)品遠(yuǎn)銷歐、美等國(guó)家和地區(qū)。
攀鋼集團(tuán)江油長(zhǎng)城特殊鋼有限公司是國(guó)家重點(diǎn)特殊鋼科研、生產(chǎn)基地,國(guó)家重點(diǎn)軍工配套企業(yè)和四川省大型骨干企業(yè),產(chǎn)品覆蓋面廣,可為用戶提供12大類、350余個(gè)牌號(hào)、5000余種規(guī)格的高級(jí)優(yōu)質(zhì)特殊鋼及金屬制品,包括熱軋板、冷軋板、無(wú)縫管、鍛件在內(nèi)的鈦產(chǎn)品,為我國(guó)航空、航天、兵器工業(yè)、核工業(yè)提供了大量的工程和國(guó)防軍工材料。
“工業(yè)4.0”是制造業(yè)的重要發(fā)展方向,《中國(guó)制造2025》也已成為我國(guó)制造業(yè)未來(lái)十年發(fā)展的重要綱領(lǐng)?!肮I(yè)4.0”的核心就是將互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè),使制造業(yè)由出售產(chǎn)品向出售服務(wù)轉(zhuǎn)變,同時(shí)也將導(dǎo)致制造業(yè)的價(jià)值創(chuàng)造、商業(yè)模式、服務(wù)和生產(chǎn)組織及工作模式等發(fā)生根本性改變。在此背景下,我國(guó)模具技術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)出以下趨勢(shì):
(1)模具集成制造單元與技術(shù)開始普及
由于客戶對(duì)模具制件的需求從單個(gè)零件轉(zhuǎn)向多零件、多工序的組合越來(lái)越多,具有各種新型功能的模具集成制造單元紛紛涌現(xiàn)。模具除了具有自動(dòng)送料、沖壓成形、疊片計(jì)量、厚度分組、鐵芯組合和產(chǎn)品輸出、鉸鏈裝配連接等功能,又出現(xiàn)了復(fù)雜運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)、模內(nèi)加熱、鍛壓、局部熱(組織)控制、模內(nèi)焊接、攻絲、局部注塑、模內(nèi)切割、模內(nèi)檢測(cè)等工藝組合過程。特別值得一提的是,本屆展會(huì)出現(xiàn)的塑料件的模內(nèi)熱切、硼鋼板的模內(nèi)熱切及電機(jī)筆形鐵芯的變?nèi)锌跊_裁等新技術(shù),開創(chuàng)了模具集成制造單元的新紀(jì)元。模具產(chǎn)品繼續(xù)向大型、精密、高性能、集成化制造單元方向發(fā)展。
(2)商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)向模具及其產(chǎn)業(yè)鏈延伸
“云制造”與“互聯(lián)網(wǎng)+”的快速發(fā)展,已使商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)突破傳統(tǒng)的產(chǎn)品銷售商業(yè)模式,向模具及其產(chǎn)業(yè)鏈延伸。除了專業(yè)模具網(wǎng)站 “幫模網(wǎng)”、“精模網(wǎng)”外,傳統(tǒng)大型零售商(如:沃爾瑪?shù)龋╅_始向制造業(yè)及其產(chǎn)業(yè)鏈延伸。許多模具加工裝備企業(yè)也紛紛對(duì)接互聯(lián)網(wǎng),積極打造“模具制造+互聯(lián)網(wǎng)”的模式,有力地推動(dòng)了模具行業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)。
(3)3D打印在模具制造中的應(yīng)用將更廣泛
3D打印應(yīng)用于生產(chǎn)模具型腔對(duì)模具技術(shù)的發(fā)展有著重要的意義,是型腔模具發(fā)展的新動(dòng)向。如:GF加工方案在其新產(chǎn)品展示區(qū)展示了3D打印模具隨形冷卻系統(tǒng)。金屬增材-減材組合制造技術(shù)是當(dāng)今3D打印領(lǐng)域的一個(gè)重要方向,目前通過3D逐層增材成形,結(jié)合高速銑定層厚輪廓減材精整,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜金屬零件的高精度制造。這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)在模具制造領(lǐng)域不斷推廣應(yīng)用,也是模具智能化實(shí)現(xiàn)的重要途徑。
(4)模具的智能化水平上了一個(gè)新臺(tái)階
本屆展會(huì)的智能化模具水平上升很快,特別是在塑料模具和壓鑄模具行業(yè),已出現(xiàn)模具型腔的壓力、溫度、流量、冷卻過程的智能控制模具,模具智能化已開始進(jìn)入發(fā)展的快車道。另外,模具加工裝備的智能化正在迅速推進(jìn)模具的智能化制造,使我國(guó)模具的智能化水平上了一個(gè)新臺(tái)階。
(5)輕量化新材料給汽車覆蓋件模具與大型塑料模具帶來(lái)了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
隨著汽車輕量化的發(fā)展,輕量化新材料層出不窮,特別是鋁鎂合金、第三代高強(qiáng)鋼、塑料、復(fù)合材料、三明治材料等已成為汽車零部件的重要支撐,對(duì)成形工藝技術(shù)及模具提出了很高的要求,特別是給汽車覆蓋件模具與大型塑料模具帶來(lái)了挑戰(zhàn)。國(guó)內(nèi)模具企業(yè)已開始應(yīng)對(duì)這種變化,展開了輕量化新材料汽車覆蓋件模具與大型復(fù)合材料模具的開發(fā)。
(6)大型級(jí)進(jìn)沖模技術(shù)日趨成熟,高速、高可靠性成為精密級(jí)進(jìn)沖模的重要特征本屆展會(huì)的大型級(jí)進(jìn)沖壓件比比皆是,零件尺寸越來(lái)越大,形狀越來(lái)越復(fù)雜,顯示出大型級(jí)進(jìn)沖模技術(shù)進(jìn)入成熟階段。而高精度精密級(jí)進(jìn)沖模對(duì)生產(chǎn)的穩(wěn)定性、可靠性的要求越來(lái)越高,已成為模具制造企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重要手段。顯然,超大型成形件及小型超精密零件的模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)已成為模具企業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。
(7)模具標(biāo)準(zhǔn)件趨于精細(xì)化
近年來(lái),隨著模具種類和要求的提高,模具標(biāo)準(zhǔn)件已成為模具企業(yè)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的重要條件,品種多、分類細(xì)是目前模具標(biāo)準(zhǔn)件的主要趨勢(shì)。傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)件品種越來(lái)越多,質(zhì)量要求越來(lái)越高。新的功能結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)單元與具有更多制造柔性的標(biāo)準(zhǔn)件也越來(lái)越重要,成為新技術(shù)和創(chuàng)新以提升競(jìng)爭(zhēng)力的新方向。
《中國(guó)制造2025》的核心就是智能制造與質(zhì)量工程。制造的智能化與質(zhì)量的全面提升需要大量的制造科學(xué)和技術(shù)的支撐。由于新材料特別是輕量化新材料的出現(xiàn)將導(dǎo)致新工藝的產(chǎn)生,而新的工藝必然導(dǎo)致新的工藝裝備和模具的需求。因此,新材料及多樣化制造的需求將給模具行業(yè)帶來(lái)巨大的沖擊,而模具的智能化(網(wǎng)絡(luò)化)給模具成形制造又帶來(lái)了無(wú)限的拓展空間和可能性。基于物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化與智能化結(jié)合的制造模式是未來(lái)制造業(yè)也是模具技術(shù)主要發(fā)展的方向。
The Reviews for Level of Mould in DMC2016
The CDMIA expert group of the reviewing in the mould technic and equipment of DMC2016
All kinds of moulds,mould standard parts and mould materials exhibited in DMC2016 are reviewed.The development status and technical level of moulds,mould standard parts,mould materials and mould CAD/CAM/CAE technology in our country are introduced.The development trend of mould technology in our country is analyzed.
mould;mould standard parts;mould material;mould CAD/CAM/CAE;development trend
TG76
A
1009-279X(2017)01-0001-11
2016-09-01
中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)DMC2016模具技術(shù)和設(shè)備評(píng)述專家組名單:葉軍(組長(zhǎng))、林建平(副組長(zhǎng))、朱寧(副組長(zhǎng))、李德群、張孝民、張順福、蔡紫金、張平、邵東強(qiáng)、楊明、于平良、孫序泉、王運(yùn)贛、陳云、曹陽(yáng)根。