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沖壓行業(yè)有哪些技術(shù)和工藝值得關(guān)注,?(中) -精沖和旋壓

 宋洋sy 2018-04-28







-精沖和旋壓



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精沖-Fineblanking


精沖加工的工件具備垂直度好、具備無撕裂的光亮切斷面的眾多優(yōu)點,。工件因為在精沖過程中在模具中的壓邊圈夾持,,間隙非常小,零件特別平整,,通常情況下零部件切斷邊緣無需后序加工,,翹曲小且互換性好。


精沖是一種技術(shù)含量高的沖壓技術(shù),,用來生產(chǎn)尺寸較小,、負荷較大、精度高的沖壓件,,是在普沖技術(shù)上發(fā)展起來的一種精密沖裁方法,。精沖工藝包含了3種力:沖裁力FG、齒圈力FR,、反壓力FS,,使得精沖技術(shù)區(qū)別于其它普通的沖壓或者沖裁工藝。


精沖和冷成形的彎曲,、拉深,、翻邊、鐓擠,、壓沉孔,、半沖孔和擠壓等加工手段結(jié)合后,逐漸替代原來由普沖,、鍛造,、機加工、鑄造和粉末冶金的很多復(fù)雜零部件,,沖完即可組裝多功能的部件,,無需后續(xù)加工,生產(chǎn)效率和成本優(yōu)勢非常明顯。


早在1923年,,就由德國人Fritz Schiess發(fā)明并獲得專利,,并于1924年在瑞士開辦世界第一個精沖廠,之后這項技術(shù)一直處于保密狀態(tài),,為鐘表,、縫紉機、打字機等提供零部件,。直到1950年代,,精沖技術(shù)才開始公開普及,到1980年代之前開始應(yīng)用于儀器儀表,、照相機,、家電和小五金,之后一直打到現(xiàn)在,,精沖技術(shù)又廣泛應(yīng)用于汽車和摩托車行業(yè)和3C電子行業(yè),。



精沖技術(shù)適合生產(chǎn)哪些零部件?

汽車精沖零件生產(chǎn)以強力壓邊精密沖裁為主,,幾何形狀,、尺寸公差和形位公差以及剪切面質(zhì)量都遠高于普通沖裁的零件,常見的汽車零部件有200多種:


精沖廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)的安全部件,,保證在惡劣危險的情況下也能穩(wěn)定工作,,不出差錯。

發(fā)動機中的柴油發(fā)動機噴油嘴夾頭,、多楔帶輪,、空調(diào)壓縮機用閥板、 變矩器離合器鋼片和離合器齒轂,、行星架和驅(qū)動盤,、剎車盤、駐車齒輪和棘爪,、離合器齒轂,;底盤中的剎車片、輪轂托板,。


動力總成零部件,即變速箱鋼片,、發(fā)動機的鏈輪鏈條、剎車組件,、減震零件和凸輪軸的調(diào)節(jié)裝置部件,;座椅調(diào)高器、座椅調(diào)角器,、座椅滑軌零件;安全帶收緊器、安全氣囊的鎖件,;



機械,、醫(yī)療、電子,、五金,、電工工具等行業(yè)和上述零部件類似的部件,也可以用精沖來生產(chǎn),。


精沖行業(yè)有哪些企業(yè)值得關(guān)注,?

精沖并不是一個很大的行業(yè),設(shè)備,、模具,、材料、自動化的要求都比較高,。設(shè)備知名企業(yè)有瑞士的法因圖爾公司(china.feintool.com),,自從1999年兼并了主要的競爭對手Heinrich Schmid AG之后,在這個行業(yè)占有絕對的壟斷地位,,全世界的精沖企業(yè)都或多或少受益于該公司的技術(shù)資料,、演示和各種講座。


法因圖爾在五個國家擁有十三個基地和2200名員工,,提供伺服機械式和液壓式的精沖壓力機,、生產(chǎn)線和每年數(shù)以百計的模具,以及精沖零部件,。


法因圖爾1965年和德國舒勒公司合作,,將壓力機的制造工作交給后者,一直合作到現(xiàn)在,,累積生產(chǎn)了2500多臺精沖機床,,150噸機械式精沖機到1550噸液壓精沖機的全系列、不同噸位的生產(chǎn)線,。

HFAplus 增強型系列液壓精沖機主要適用于復(fù)雜零件的柔性化生產(chǎn),。它的主要特點是擴展功能強,可增添不同選項來滿足幾乎所有精沖零件的加工要求,。噸位從320噸到1550噸之間,,最高節(jié)拍能到85次每分鐘。


XFTspeed伺服機械式精沖壓力機集合了液壓,、伺服控制以及機械驅(qū)動的優(yōu)點,,具有極高頻沖次和極低的停機時間,噸位從150-250噸,,最高節(jié)拍能到200次每分鐘,。

X-TRAspeed 系列具有針對特殊場合生產(chǎn)要求的柔性及可兼容性,使得該機型很具有吸引力,伺服驅(qū)動集合了液壓和機械壓機的優(yōu)點,,噸位在320噸到700噸之間,,最高節(jié)拍能到90次每分鐘。


據(jù)該公司聲稱,,精沖技術(shù)的核心,,不是壓力機,而是模具設(shè)計和制造技術(shù),,法因圖爾生產(chǎn)的多工位的級進模能使成形和去毛刺在同一個模具內(nèi)完成,。MFC《金屬板材成形》的筆者曾經(jīng)拜訪過法因圖爾總部,印象深刻的是懸掛在墻上的一本一本精沖零件標(biāo)本冊,,類似蝴蝶標(biāo)本的冊子一樣精美,;還有就是無處不在的青年學(xué)徒和職校的學(xué)生,圍著老師傅學(xué)習(xí)各種模具加工技術(shù),,使得模具設(shè)計和制作的經(jīng)驗世代傳承,。


除了法因圖爾之外,日本的森鐵工株式會社(http://www.)是僅次前者的精沖設(shè)備和技術(shù)提供商,,和法因圖爾搶占中端市場,,在中國也有很多客戶。國內(nèi)有北京機電所,、揚州鍛壓機床有限公司,、武漢華夏精沖、湖北黃石華力鍛壓機床,、武漢埃瑞特機械等公司,、寧波帕沃爾精密液壓、上海交通大學(xué)模具CAD國家工程研究中心,、迪諾精密模具以及十幾所高校從事精沖設(shè)備和模具的制造或軟件研發(fā)工作,。


歐美日在精沖鋼的研究和制造技術(shù)較為領(lǐng)先,因此精沖鋼的原材料標(biāo)準(zhǔn)主要集中在歐標(biāo)EN10081-10084,,日標(biāo)JIS G4051-4053和美標(biāo)SAE,,國標(biāo)GB/T 699和GB/T 3077等。材料供應(yīng)商有一勝百,、寶鋼旗下的合資公司常熟寶升精沖材料有限公司等,。


近年,隨著伺服壓力機的工藝豐富,,一些沖壓廠商采用伺服壓力機能模擬液壓機工作曲線的特性,,配合更加精密的模具技術(shù),用不是嚴格意義上的精沖工藝,,也得到一些精度比精沖件低,,比普沖高的較高精度的零部件,。


據(jù)報道,已經(jīng)開發(fā)的精沖零部件有8000多種,。歐洲,、美國和日本的精沖行業(yè)非常發(fā)達,中國正在成為精沖行業(yè)第四個集中區(qū)域,,還在不斷裂變成長,據(jù)稱中國的精沖零部件還不能滿足本土汽車行業(yè)的需求,。


關(guān)于精沖的技術(shù)資料,,書籍和網(wǎng)上的資料非常豐富,各個高校碩士論文中,,精沖方面的文章有100多篇,,是一個在金屬加工的學(xué)術(shù)界是比較熱門的技術(shù)。


中國大約一百家左右的精沖零部件生產(chǎn)企業(yè),,70%分布在湖北,、江浙、廣東等省份,,龍頭企業(yè)有蘇州東風(fēng)精沖工程有限公司,、湖北中航精機科技股份有限公司、嘉興和新精沖科技有限公司,、廣州市華冠精沖零件有限公司,、武漢泛洲機械制造有限公司(原武漢迪克精沖有限公司)、武漢華夏精沖技術(shù)有限公司,、廣東駿匯汽車科技股份有限公司,、滄州美凱機電產(chǎn)品有限公司、武漢長江融達電子有限公司等,,積累了大量的模具開發(fā)和精沖件生產(chǎn)制造經(jīng)驗,,生產(chǎn)的品種越來越多,質(zhì)量越來越好,。


這些企業(yè)大部分聚集在中國鍛壓協(xié)會的精沖委員會下,,每年召開年會和推出培訓(xùn)課程,有興趣了解這個行業(yè)的企業(yè)和個人,,可以關(guān)注他們的活動,。

旋壓-Metal Spinning


旋壓是一種綜合了鍛造、擠壓,、拉伸,、彎曲、環(huán)軋,、橫軋和滾擠等工藝特點的少無切削加的先進工藝,,將金屬筒坯,、平板毛坯或預(yù)制坯用尾頂頂緊在旋壓機芯模上,由主軸帶動芯棒和坯料旋轉(zhuǎn),,同時旋壓輪從毛坯一側(cè)將材料擠壓在旋轉(zhuǎn)的芯模上,,使材料產(chǎn)生逐點連續(xù)的塑性變形,從而獲得各種母線形狀的空心旋轉(zhuǎn)體零件,。


旋壓技術(shù)是一項古老的技術(shù),,類似于轉(zhuǎn)動陶輪制作泥胎,分為普通旋壓和強力旋壓成型兩種,。不改變坯料厚度,,只改變坯料形狀的旋壓叫普通旋壓成形,既改變坯料厚度,又改變坯料形狀的旋壓叫強力旋壓成形,。

現(xiàn)代化的旋壓技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代的軍工行業(yè),,然后擴散到民用行業(yè),應(yīng)用非常廣泛,。旋壓可以完成各種復(fù)雜鈑金零件,,是一種特殊成形方法,完成拉深,、翻邊,、縮口、脹形和卷邊等加工,。

和沖壓相比,,旋壓是是一種效率較低的加工方式,但是模具簡單,,通過編程,,能夠生產(chǎn)小批量多品種、形狀復(fù)雜,,負荷大的受力金屬零部件,,而一旦一些類似于封頭的旋壓件的產(chǎn)量巨大,則往往采用開模拉深沖壓的方式來代替提升效率,。

旋壓適合哪些行業(yè)和哪些零部件,?

旋壓的適用范圍很廣,適合汽車,、軍工,、潛水運動、天然氣,、照明,、機械制造、家電,、化工,、風(fēng)力,、航空航天、石油,、天然氣,、軌道交通、道路建設(shè),、廣告,、金屬加工、樂器,、廚具,、酒店用品等行業(yè),用來生產(chǎn)如下零部件:


汽車/摩托車/卡車/客車車輪,、輪輻、輪輞鎖面,、軌道車輛車輪,、天然氣罐、CNG罐,、工業(yè)氣體瓶,、蓄電池、運輸和存儲工具,、滅火器,、反光杯、風(fēng)機部件,、烹飪鍋,、分離器部件、罐底,、封頭,、燃料容器、傳動軸,、圓柱形管件,、精密管、液壓缸,、離合器支架,、轉(zhuǎn)換器外殼、空心軸,、制動活塞,、多V型皮帶輪、飛輪起動齒輪,、帶密封環(huán)槽的驅(qū)動部件,、交通信號燈桿,、旗桿、精密鋁合金桿件,、道口桿,、有凹槽的空心軸等。


一般來說,,高端車用鍛造輪轂,,又輕巧,又堅固,,但是成本高,,低端車用鑄造輪轂,近些年鑄造+旋壓的工藝方式生產(chǎn)的輪轂質(zhì)量介于二者之間,,獲得越來越廣泛的應(yīng)用,,秦皇島中信戴卡的鋁輪轂和河南長葛市的德威集團的鎂輪轂供不應(yīng)求。

旋壓行業(yè)有哪些企業(yè)值得關(guān)注?

旋壓設(shè)備國內(nèi)外的廠家很多,,加工的零件大小尺寸也不一樣,,很難一一介紹。就技術(shù)先進性而言,,德國,、日本、西班牙,、美國的旋壓設(shè)備處于領(lǐng)先地位,,中國本土的旋壓設(shè)備企業(yè)也比較多。MFC介紹幾家代表性企業(yè),,供有興趣的企業(yè)自行按圖索驥,。


最知名的企業(yè)是德國的萊菲爾德LEIFELD公司,在中國有子公司勒菲機械貿(mào)易公司,。該公司的產(chǎn)品線齊全,,有SC系列旋壓圓形毛坯,EN系列收口機,、WSC系列鑄造/鍛造旋壓輪轂,、ST...RS系列生產(chǎn)卡車輪輻、輪輞鎖面,、ST系列強力旋壓高精度空心管件(能旋壓超過10米的工件,,管壁厚度減少90%)、FFC系列生產(chǎn)高精度驅(qū)動部件(離合器支架,、活塞部件,、空心軸、轉(zhuǎn)換器外殼)、PFC系列制造多V型皮帶輪等,、KSA系列生產(chǎn)精密封環(huán)槽和制動活塞,、AFPM系列整合收口和旋壓技術(shù)生產(chǎn)桿類部件。


2012年成立了恩旋壓設(shè)備(揚州)有限公司,,是西班牙INDUSTRIAS PUIGJIANER S.A與江蘇金鑫電器有限公司出資成立的合資公司,,是DENN創(chuàng)立百年以來,首次在西班牙境外設(shè)立的工廠,,

利用DENN技術(shù),,制造和銷售用于汽車行業(yè)的輪轂旋壓機,獨家代理DENN品牌的全系列旋壓機,,提供國內(nèi)DENN用戶的售后和技術(shù)服務(wù),。



MJC 工程技術(shù)股份有限公司(中國代理www.mjcagt.com)是美國大型旋壓設(shè)備研發(fā)制造公司,生產(chǎn)的數(shù)百臺數(shù)控金屬旋壓成型機器設(shè)備被廣泛地應(yīng)用在航空航天和汽車等行業(yè),。該公司生產(chǎn)鋁輪轂?zāi)脲憴C,、WSV鋁輪轂旋壓機 、WS鋼輪輻旋壓機,、鋼輪轂全自動生產(chǎn)線,、OSC鋼瓶收口機、SPT內(nèi)膽旋壓機,、FF強力旋壓機、SP碟形桶形旋壓機,、PV立式金屬成形旋壓機,、SpinCAD編程軟件、機器人上下料系統(tǒng),。據(jù)稱該公司的某些軍工級設(shè)備一直限制出口中國,,直到幾年前才逐漸解禁。


日本有大東旋壓株式會社(www.daitohsp.co.jp)也是一家品類齊全的專業(yè)旋壓設(shè)備生產(chǎn)商,。


此外還有NIHONSPINDLE公司生產(chǎn)管材,、輪轂、剪旋壓機等(www.spindle.co.jp/ch/),、OPTON公司(www.opton.co.jp)生產(chǎn)管類旋壓機,,生產(chǎn)規(guī)模較小。


國產(chǎn)的旋壓設(shè)備進步很快,,民用數(shù)控的旋壓機正在廣泛被接受,。國產(chǎn)的旋壓設(shè)備商知名的有中國航空制造技術(shù)研究院(生產(chǎn)大型軍工航天用的旋壓機)、廣東博賽數(shù)控機床有限公司,、揚州中博旋壓技術(shù)研究所有限公司,、中山柏睿數(shù)控設(shè)備有限公司、佛山市巨力數(shù)控機械科技有限公司,、臺州博翔旋壓機床有限公司,、無錫市東陽旋壓設(shè)備有限公司(原無錫市前洲東陽設(shè)備廠)專業(yè)制造封頭旋壓機組:壓鼓機,、扳(翻)邊機、切邊機,。型式有德式T字型和意大利式一字型,。  

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