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高速精密沖壓技術現狀及模具發展趨勢
發布者:潤昊五金 發布日期:2017-09-17

    高速精密沖壓技術是現代沖壓生產的先進制造技術,它將高速壓力機技術、高精度沖模技術、高品質制品材料技術、智能控制技術等高新技術融合為一體。當前,現代先進制造技術是世界各國研究和發展的主題,特別是在市場經濟高度發展的今天,它更是占有十分重要的地位。
    高速精密沖壓技術主要基于使用板料加工制品,由高速壓力機設備、精密級進模具、優質卷料三個基本要素構成,并在開卷裝置、校平裝置、送料裝置、材料潤滑裝置、出件裝置、理件裝置、收料裝置等自動化周邊設備的協調連接下,按沖壓工藝流程組合成一種沖壓自動化生產線。沖壓自動化不僅可以大幅度地提高勞動生產率、改善勞動條件、降低成本,而且可以有效地保證沖壓生產中的人身安全,從根本上改變沖壓的生產面貌。因此被廣泛應用于電子、通信、汽車、機械、軍工、輕工、電機電器、儀器儀表、醫療器械、自動化裝備和家電產品制造領域。在軌道交通、航空航天、新能源等產品制造領域的應用也越來越廣泛。
        一、高速精密沖壓技術發展現狀
        1、高速壓力機技術的應用
        隨著電子通信、電機電器、汽車和家電等產品技術的迅速發展,對精密沖壓件的需求量越來越大,技術要求也越來越高,應用面也越來越廣泛,因此普通壓力機已經不能滿足生產和技術的要求。隨之,采用高速精密壓力機進行高速度、自動化及連續沖壓成為提高沖壓生產率的有效途徑。由于高速精密壓力機的滑塊行程每分鐘的次數比噸位相似的普通壓力機高5倍以上,不但沖壓產品精度高,表面質量好,而且模具使用壽命長。
        近幾年,隨著沖壓技術不斷向高速化、精密化和智能化的方向發展,進一步推進了高速壓力機的發展勢頭,涌現出許多的高速精密壓力機和超高速精密壓力機,如德國拉斯特公司、美國明斯特公司、瑞士布魯德爾公司、德國舒勒公司、日本能率和由產品公司等研制的小噸位高速精密壓力機,其滑塊行程次數分別可達2000次/min、3000次/min和4000次/min。在負荷狀態下,可達到標準中的特級精度要求,標志著高速精密壓力機技術已發展到了超高速、超精密的技術階段。國外,有些公司對小噸位高速精密壓力機按滑塊行程次數分為以下四個速度等級:常速≤250次/min,次高速﹥250~400次/min,高速﹥400~1000次/min和超高速≥1000次/min。由于沖壓速度隨著壓力機噸位、滑塊行程長度與次數、制品工藝結構和材料工藝性能、自動送料速度及精度等諸多要素的不同而改變,很難用簡單的數字作為劃分各個等級的界限。因此,目前國際上對高速精密壓力機速變范圍尚未作出明確的定義,通常將沖壓速度比普通壓力機高5~10倍的壓力機統稱為高速精密壓力機。從國內多數企業的高速精密壓力機的應用情況來看,沖次速度按滑塊最低行程數和最高行程數的平均值,或大于平均值10~20%的沖速是較為合理的。因為高速精密壓力機滑塊最高行程數,一般是指無負荷沖程數。當行程次數高達一定數值時,壓力機在運行中的不平衡現象就明顯增加,滑塊下死點動態性變化程度較大,必須解決卷料質量、送料速度、模具性能與壽命、設備強度和精度、故障的自動監控與穩定性、振動與噪聲以及潤滑和冷卻系統等一系列技術問題,所以高速精密壓力機應用中的沖次速度的合理性相當關鍵。
        2、高速精密沖壓件的類型與技術特點
        高速精密沖壓件按行業、用途和工藝特點可分為:電子零件類,主要包含連接器、接插件、電刷件、端子、彈性件等;IC集成電路引線框架類,主要包含分立器件引線框架、集成電路引線框架;電機鐵芯類,主要包含單相串聯電機鐵芯、單相家用電機鐵芯、單相罩板電機鐵芯、永磁直流電機鐵芯、工業電機鐵芯、塑封定子鐵芯等。電器鐵芯類,主要包含E字形變壓器鐵芯、EI形變壓器鐵芯、工字形變壓器鐵芯等;換熱器翅片類,主要包含工業換熱器翅片、家用換熱器翅片、汽車換熱器翅片等;汽車零件類,主要包含汽車結構件、汽車功能件;家電零件類,主要包含大家電零件如彩管電子槍零件,小家電零件如各類結構件和功能件等;其他類零件,主要包含儀器儀表零件、IT類零件、聲學類攝像類零件、現代辦公用品類零件、五金件等。
        高速精密沖壓件的技術特點:品種多、材料多樣性、薄板卷料、自動化生產批量極大、精度高、形狀復雜、技術含量和附加值高。
        3、高速精密沖壓生產技術的案例
        (1)集成電器引線框架沖壓生產技術。引線框架是分立器件和集成電器的載體。其主要特點是種類多、批量大、精度高、形狀細小、材料極薄、表面需要局部電鍍、外觀要求嚴格。近幾年,隨著科技的發展,國內的高速精密沖壓引線框架生產技術較以前有了很大提升。例如,SSOP—24集成電路引線框架沖壓生產技術概況:產品材料C194銅合金,厚度為0.152mm的卷料,有卷料架、送料裝置、導料機構、高速精密壓力機、高精度級進模、卷式收料裝置等組成自動化生產線,沖壓工序包含打字、壓點、沖孔、沖內引線(A、B、C、D)、沖一字形孔、沖外引線(A、B、C)、裁片分離、精壓內引線、校模套、校外引線、校步距、內引線校平、精整等32工位的連續沖壓,一次沖出4排,每排在11mm×9mm的尺寸面上沖出24條內、外引線腳,且要滿足內引線最小間距0.17mm以及其他技術要求。該產品在80t高速精密壓力機上生產,沖次速度在450次/min以上,總體水平已接近國際同類產品的先進水平。
        (2)電機鐵芯沖壓生產技術。鐵芯是電機產品的重要部件,在電機生產的全部環節中,鐵芯沖壓生產技術是關鍵。目前,國內在高速精密沖壓鐵芯自動疊鉚技術的國產化方面取得了很大的進步。以壓速機電機鐵芯三列帶扭槽鉚沖壓生產技術概況為例,產品材料為50W470硅鋼片,厚度為0.5mm的帶料,經開卷裝置、S型校平裝置、送料裝置、材料潤滑裝置、高速精密壓力機、大型精密級進模等一體化的高速運行,自動沖壓導正釘孔、轉子片疊鉚工藝孔、轉子片記號孔、轉子片計量孔、轉子片槽形孔、轉子片臺階孔、轉子片疊鉚點、轉子片軸孔、轉子片落料疊鉚帶扭槽、定子片缺口、定子片記號孔、定子片計量孔、定子片槽形孔、定子片疊鉚點、定子片內孔、定子片落料疊鉚等多工位與多工序的交叉連續沖壓,一次完成三套定轉子鐵芯。鐵芯疊鉚厚度105mm,定子鐵芯外經110.52mm,內徑由20個槽孔形成F56.05mm,轉子鐵芯外徑55.1mm,26個槽形孔帶扭槽。
        該產品在300t高速精密壓力機上生產,沖次速度達280~320次/min,總體水平與國際先進水平相比豪不遜色。
        (3)換熱器翅片沖壓生產技術。換熱器翅片是空調產品的主要部件。近年來,國內在高速沖壓換熱器翅片的生產技術方面有了明顯提高。例如,家用空調F5.2 mm×72列×2步進翅片的高速精密沖壓生產技術的概況:產品材料鋁箔1000—8H22,厚度為0.105 mm的帶料,由展料架、過油裝置、送料裝置、高速精密壓力機、大型精密級進模、吸料與集料裝置等組成翅片沖壓自動化生產線,帶料經引伸工程、沖孔工程、翻邊工程、百葉窗工程、中部異形切工程、端部異型切工程、切邊工程、導正工程、縱切工程、橫切工程等12個成形工程連續沖壓,一次出72列翅片,翅片不僅形狀復雜、精度較高,而且表面要求光潔、平整、無毛刺及其它技術要求。該產品在100t高速精密專用壓力機上生產,沖次速度260次/min。國內研發的一次出12列、24列、36列、42列、48列、60列、72列翅片等高速精密沖壓生產技術已達到國際同類產品水平。



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