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名稱:中國鍛壓協(xié)會
地址: 北京昌平北清路中關(guān)村生命科學(xué)園博雅C座10層
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行業(yè)調(diào)研(二)|板材成形存在的技術(shù)難點(diǎn)是什么,應(yīng)該注重開發(fā)什么樣的共性技術(shù)和專有技術(shù)
本文的許多調(diào)研論述都是原汁原味的企業(yè)語言。許多論述和意見沒有進(jìn)行任何的人為修改,在對待同一個問題時,企業(yè)的看法是不同的,因此在整理出的文稿中也許有相互論述矛盾的地方。整理這個結(jié)果就是希望展示行業(yè)的真實(shí)情況,激發(fā)更多的企業(yè)思考和討論,以實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展和企業(yè)進(jìn)步的目的。 本結(jié)果在匯總編輯過程中,由于編者認(rèn)知和知識水平、文學(xué)功底的能力所限,謬誤之處難免,請讀者諒解。 金屬板材成形行業(yè)十大問題調(diào)研: 一:企業(yè)目前面臨的最為重要的發(fā)展阻力是什么,有什么樣的化解方法思考; 二:板材成形存在的技術(shù)難點(diǎn)是什么,應(yīng)該注重開發(fā)什么樣的共性技術(shù)和專有技術(shù); 三:企業(yè)目前存在的不盡人意的事情是什么,如何變革; 四:如何看待自動化、數(shù)字化和信息化工作; 五:如何理解現(xiàn)代企業(yè)管理制度,一些管理工具是否適合當(dāng)下的企業(yè)和目前的行業(yè)發(fā)展,比如精益生產(chǎn)、5s管理和6西格瑪管理等; 六:如何減少企業(yè)內(nèi)卷,減少人為的效率降低; 七:怎樣開展板材成形行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作,大家覺得行業(yè)需要哪些標(biāo)準(zhǔn); 八:企業(yè)需要什么樣的行業(yè)服務(wù)工作; 九:國內(nèi)市場和國際市場預(yù)測; 十:材料、能源、人工、稅負(fù)率和財務(wù)成本,哪一項(xiàng)是企業(yè)的最大負(fù)擔(dān)。
問題二:板材成形存在的技術(shù)難點(diǎn)是什么,應(yīng)該注重開發(fā)什么樣的共性技術(shù)和專有技術(shù) 大家提出了許多技術(shù)難點(diǎn),也提出了一些解決辦法,綜合列出如下: 1)復(fù)合零件成形技術(shù)。為了減少材料消耗或?yàn)榻档统杀荆慵脑O(shè)計(jì)傾向于簡化,集成多種工藝以減少零件數(shù)量及常規(guī)的工序數(shù)量,而復(fù)合零件成形往往伴隨著工藝難度的提升。 2)高強(qiáng)板的成形技術(shù)。現(xiàn)在普遍達(dá)到1000Mpa,如果進(jìn)一步提高到1500甚至2000呢?工藝難度大幅提升。 3)成形效率的提升。如提高沖裁速度等。 4)材料利用率的提升。板材成形工藝材料的利用率不高,余料均作廢鋼材處理,造成了極大浪費(fèi),且不符合綠色環(huán)保的要求。如何提高板材成形中材料的利用率及如何合理利用余料,是一個需要解決的問題。 5)塌角。低成本的小塌角和無塌角技術(shù);需要精沖與冷鍛的復(fù)合工藝,以及相應(yīng)的沖壓設(shè)備新技術(shù)。 6)鈑金與制作行業(yè)的小批量、多品種、多批次生產(chǎn)問題嚴(yán)重,帶來的直接問題是人均勞動生產(chǎn)率低。如何推出定制化的技術(shù)和低成本設(shè)備是重要的技術(shù)難題〔比如開發(fā)適應(yīng)小批量、多品種、可快速換線、性價比好(3~4年內(nèi)可回收設(shè)備成本)的柔性化焊接、打磨和噴塑設(shè)備〕,目前也有用MES排產(chǎn)系統(tǒng)提升設(shè)備利用率和勞動生產(chǎn)率的辦法,鈑金與制作企業(yè)向成品發(fā)展也是一條需要思考的路子,這個不能稱為產(chǎn)業(yè)鏈延伸,應(yīng)該是工藝鏈延長。 7)鈑金與制作企業(yè)在客戶面前技術(shù)話語權(quán)太少,難以形成技術(shù)優(yōu)勢互補(bǔ)。應(yīng)該加強(qiáng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和通用規(guī)范的制定和建立。 8)特殊材質(zhì)和有色金屬用量增多,封頭大直徑薄壁的較為常見。在成形過程中相應(yīng)的資料及經(jīng)驗(yàn)都較少,企業(yè)技術(shù)和技能都要相適應(yīng),風(fēng)險也隨之加大。因此希望各大院校及科研機(jī)構(gòu)對新材料的成形技術(shù)應(yīng)加大開發(fā)投入,減少對企業(yè)的壓力。另外,封頭成形直邊拉傷、沖壓鼓包也是常見問題。直邊拉傷嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的表面質(zhì)量和拉直邊的制作成本;修鼓包影響了外觀,特別是有拋光要求的產(chǎn)品,修正痕跡比較明顯,滿足不了食品制藥類產(chǎn)品的外觀質(zhì)量要求;另外,需改善沖壓潤滑油配方或者模具的結(jié)構(gòu),減少沖壓拉傷;對于沖壓后焊縫位置的鼓包,采用成形前修正焊縫的變形可以大幅度減少鼓包的產(chǎn)生,對于母材上的鼓包需從原材料強(qiáng)度的均勻性和沖壓設(shè)備的壓力上來考慮。 9)材料一致性問題。不同批次材料的應(yīng)力狀態(tài)差異太大,且無有效的檢測和評價方法,其對成形后回彈的影響難以控制,導(dǎo)致高精度的零件無法大批穩(wěn)定的產(chǎn)出。應(yīng)注重材料成形性能的基礎(chǔ)研究,確定關(guān)鍵影響因素及控制方法。當(dāng)下,設(shè)備可以進(jìn)口,國產(chǎn)設(shè)備質(zhì)量也有所提升,但材料成了重要的瓶頸,當(dāng)然這也包括板材成形的整個“工業(yè)環(huán)境或工業(yè)條件”不配套,也難以低成本做出符合要求的產(chǎn)品,浪費(fèi)太大,成本難以控制。 10)小批量的零件很難有高水平的工藝對應(yīng),但如何把無數(shù)“小批量零件”的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出通用的技術(shù)訣竅,是當(dāng)下需要攻克的難題,這里主要有人的問題,也有企業(yè)傳承和市場支撐的問題。關(guān)鍵“小批量類產(chǎn)品”需要引起國家的重視,以及用戶的關(guān)注,往往這些也可能成為了工業(yè)的短板和卡脖子零部件。 11)高強(qiáng)鋼、輕量化、熱成形、“雙碳”四者之間的“技術(shù)矛盾”,化解之道。 12)板材成形,根據(jù)產(chǎn)品不同,質(zhì)量影響因素眾多,成形機(jī)理復(fù)雜,技術(shù)難點(diǎn)也是不同的。首先還是要針對產(chǎn)品進(jìn)行分析。某公司從事薄板沖壓件生產(chǎn),薄板成形后的沖壓件質(zhì)量取決于模具幾何設(shè)計(jì)方案及工藝參數(shù)設(shè)計(jì)方案,涉及到的設(shè)計(jì)變量比較多,主要包括成形工藝參數(shù)、模具幾何參數(shù)、材料力學(xué)性能參數(shù)和摩擦邊界條件等。其中工藝參數(shù)包括:沖壓速度、壓邊力、拉延筋阻力以及成形方式等。幾何參量包括:板料初始厚度和初始形狀、模具間隙、凸凹模幾何尺寸、拉延筋的位置和形狀,以及補(bǔ)料面形狀等。 13)對于板材成形工藝而言,失效的主要模式是起皺和破裂。通常情況下,起皺和開裂主要以板料成形極限為判別標(biāo)準(zhǔn),若對沖壓件使用壽命和形狀精度要求較高時,也可以將沖壓件的減薄量、拉延變形不足或壁厚均勻作為標(biāo)準(zhǔn)。基于數(shù)值模擬的板材成形工藝設(shè)計(jì)技術(shù),可以大幅降低設(shè)計(jì)和試模的成本,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。 板料成形工藝優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)主要有以下幾種: (1)成形極限圖FLD:板料成形優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)是提高沖壓件的質(zhì)量,減少起皺、拉裂和回彈等缺陷的發(fā)生; (2)單元厚度差:在控制起皺和拉裂缺陷的條件下,將成形后厚度的變差作為目標(biāo)函數(shù)可以描述; (3)減薄率:板料的局部減薄。 |