解讀精密多工位級進模制造技術及其發展現狀
標志沖模技術先進水平的精密多任務位級進模,具有結構復雜、制造難度大、精度高、壽命長和生產效率高等特點,是我國重點發展的精密沖模。
從精密多任務位級進模的沖制件來看,包括電機鐵芯片級進模、空調器翅片級進模、集成電路引線框架級進模、電子連接器級進模、彩管電子槍零件級進模、汽車零件級進模、家電零件級進模等。可以說,沖制件覆蓋了電子、通訊、汽車、機械、電機電器、儀器儀表和家電等產品范疇。
從當前國內制造的精密多任務位級進模的水平分析,在模具的技術含量、制造精度、使用壽命和制造周期等方面均獲得了明顯進步。其中,部分高檔優質模具的總體水平與國際同類模具水平相當。下文先就此分為幾個方面予以闡述。
級進模制造技術發展現狀
1.模具CAD/CAM技術的應用
通過運用模具CAD/CAM技術,模具設計品質得以提高,模具設計時間進一步縮短,推動了模具結構的優化,促進形成規范化、典型化、系列化、標準化的體系。模具制造技術實現了數控化,通過對數控銑床、數控加工中心、數控低速走絲線切割機、數控電火花加工機、數控平面磨床、數控內外圓磨床、數控坐標磨床、數控光學曲線磨床等精密數控設備的靈活運用,構建形成了加工精密多任務位級進模零件的主要手段和技術,這不僅保證了模具制造精度和品質,同時也縮短了模具制造周期。
2.模具總體水平
①電機鐵芯自動片級進模
制造精度達2μm、步距精度達3μm、拼塊精度1μm、回轉精度1’。模具在高速沖床上使用,具有自動沖壓、片、扭槽、分組、回轉等功能,模具使用壽命1億沖次以上。易損備件可互換。沖制材料0.50mm厚的硅鋼片帶料,經自動片形成鐵芯組合件,鐵芯組合的厚度可達到100mm以上,鐵芯組合的外徑可達200mm左右。
②空調器翅片級進模
制造精度達2μm。以Φ7.2×48列翅片級進模為代表,模具18工位,兩步進距,模具在高速沖床上使用,含有引伸、沖孔、翻邊、沖百葉窗、異形切、邊切、縱切、橫切等工位。刃口備件可互換,模具使用壽命3億沖次。沖制材料0.105mm厚的鋁箔片帶料,經自動沖壓形成翅片列數為48列。模具的沖裁間隙10μm有300處左右。還有翅片列數為36-72列。
③集成電路引線框架級進模
制造精度達2μm,易損備件可互換,模具在高速沖床上使用,壽命5千萬沖次以上。沖制材料0.20mm厚的銅片帶料,經自動沖壓形成引線框架。作為半導體和集成電路的載體引線框架,引線的腳數多、尺寸小、精度高、形狀復雜,沖出的制品在鍍鎳處要求無毛刺。引線框架已有4排24列,腳數64只,最小間距尺寸為0.13mm。
④彩管電子槍零件級進模
制造精度達2μm。以G5底零件級進模為代表,模具25工位,在高速沖床上使用,含有沖切、拉深、壓筋、切邊、翻孔、變薄拉深、整形、精沖小孔等工位,備件可互換,模具使用壽命3千萬沖次以上。沖制材料0.245mm厚的無磁不銹鋼片帶料,經自動沖壓形成G5底零件,精度達到0.01mm內,變薄拉深的孔徑形位公差0.02mm內,制品外形品質要求零缺陷。
⑤電子連接器級進模
精度達2μm,步距精度達3μm。例如手機連接器級進模,模具50工位,在高速沖床上使用,沖次速度達400次/min以上,沖制材料0.20mm厚的銅合金片帶料,經自動沖壓形成連接器,制品6處彎曲成形,形狀復雜、精度高。其中3處內鉤形接觸點的一致性和高度要求達0.02mm內。備件可互換,模具使用壽命2億沖次。
⑥汽車零件級進模
成型模塊的精度達到μm級。模具應用CAD/CAE/CAM技術,經CAE仿真成形分析,優化了模具結構、沖壓工藝和制造手段。例如汽車刮雨器底盤級進模,重量20t左右,模具在大噸位沖床上使用,經沖切、拉深、彎曲、整形、沖孔等工位,形成多面體制品,制品形狀復雜、曲面深度起伏大、精度高。沖制材料0.61mm厚的高強度冷軋鋼板,模具壽命100萬次以上。
3.模具制造周期逐步縮短
現代模具制造