最新动态

THE LATEST NEWS

锻造、冲压、钣金与制作国内统称为锻压，属于机械制造业（又称为装备制造行业），生产的产品主要是各种机器设备和机械的零部件、工模具和五金件等。 锻造，在加压设备及工（模）具的作用下，使坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状的零件（或毛坯）并改善其内部晶粒组织和机械性能的加工方法称为锻造。 锻造是将金属棒材、线材、板材、铸锭或块金属加热或不加热，在力（能）的作用下成形的一种加工方法。俗称：打铁。锻造属于金属塑性成形，大都是体积成形，是指利用锻造设备上的锤头、砧块或模具，辅以机械手或其他夹具，对金属坯料的不同方向施力产生塑性变形。根据锻件的尺寸和形状、采用的工模具工装结构和锻造设备的不同，锻造分为自由锻和模锻，锻造出来的产品分别称为自由锻件和模锻件。根据锻造温度的不同，锻造又分为热锻、冷锻和温锻。锻件产品的技术含量通常体现为产品的结构复杂程度、产品的尺寸精度和切削加工余量、产品的力学和理化性能高低、产品制造工艺过程的难易程度、可靠性和环境友好性等方面。 自由锻是用简单、通用性工具，或者在锻造设备上、下砧之间直接对坯料施加外力，使坯料变形，而获得所需的锻件几何形状及内部质量的锻造方法。模锻则是在锻造设备上利用模具使坯料变形而获得外形相对复杂锻件的锻造方法。胎模锻是介于自由锻和模锻之间的锻造成形方式，在自由锻设备上利用不固定的简单模具锻造模锻件的方式。 模压成形（压制成形），一般是将粉状、粒状、团状或纤维状的金属或非金属材料放入成形温度下的模具型腔中，然后加压合模而使其成形并固化的制造方法，又称压制成形或压缩成形，模压成形也可以归类于模锻范畴。 大锻件是相对概念，分大型模锻件、大型自由锻件、大型环形件和大口径厚壁无缝管件。使用8MN以上自由锻液压机或30kN以上自由锻锤生产的自由锻件称为大型自由锻件。使用60MN以上模锻压力机、80MN以上模锻液压机或100kN以上模锻锤生产的模锻件为大型模锻件。大型锻件主要用于电力、冶金、石化、船舶、机车车辆、模具、航空航天、兵器、重型机械、交通运输设备、矿山机械、通用机械等行业。 金属的挤压、镦锻和回转加工成形等属于特种塑性成形，在国内外也列为锻造生产工艺类，生产的产品也被称为锻件。 金属回转加工成形分为金属坯回转、工具回转或两者都回转三种形式，在旋转中使金属坯料变形的塑性加工方法，包括纵轧、斜轧、摆辗、辗环、楔横轧、辊弯（或弯卷）、辊锻和旋压等。成形环件内径Φ500mm以上的为大型环件；挤压管件内径Φ300mm以上壁厚30mm以上的为大口径厚壁无缝管件。 冲压，在加压设备和工（模）具作用下，使金属板料发生塑性变形或分离，从而获得一定几何尺寸、形状和性能的零件（冲压件）的加工方法称为冲压。冲压加工的对象都是板料，故又称为板料冲压，板料冲压主要由下列工序组成: 分离工序（冲裁工序)：毛坯或零件的一部分与另一部分分离。包括剪切、落料、修边、冲裁、冲孔和切口等。 成形工序：毛坯或零件改变形状的工序，包括拉深、弯曲、胀形、缩口、刻印、起伏成形、翻边、局部挤压、熨薄和整形等。 复合工序：该类工序包含冲（孔）裁、落料和成形等两种以上工序，主要是通过复合模或连续（级进）模来实现。 装配工序：利用工装模具将两个或多个冲压件装配到一起的工序，包含铆接，比如车门压合、轿车前后盖压合等工序都属于用冲压方法实现装配工序的案例。 冲压包括冷冲压成形和热冲压成形两大类。 钣金与制作，用简单、通用性工具，使金属板材、管材和型材发生变形或分离，按照预期要求成为零件或结构件的加工过程称为钣金与制作。 钣金与制作是一种综合冷成形工艺。钣金包括剪切、冲孔、切割、冲/切复合、折弯、铆接、拼接、滚压、辊压（渐进成形）、翻边、卷边和扭曲等工序；而制作则是指利用设备与工具对型材和管材进行切割、弯曲和打孔等加工，从而获得一定形状零部件的加工过程。一些情况下，钣金与制作在中国传统制造业体系中被纳入五金冲压件生产工艺的范畴。 锻压行业就是从事锻造、冲压、钣金与制作件生产的行业，锻压行业也包括为锻造、冲压、钣金与制作生产企业提供装备、辅助材料、装置和设备，以及提供科技与管理等服务的企业和个人。 解读 本文件一开头就明确肯定了锻压生产的重要作用，锻压生产不是夕阳产业，是需要不断进步的朝阳产业；也不是一般人概念中的古老落后产业，而是具有重要发展战略意义的关键产业，是产业链和供应链不可或缺的重要产业。

当今汽车消费市场竞争日渐激烈，基于消费群体更加多元化以及审美更加开放的特点，汽车造型越来越复杂多变。而汽车的外造型需要依靠冲压覆盖件展现出来，因此，冲压面临更加严峻的挑战。为了实现更复杂多变的造型和更高的颜值，冲压模具结构越来越复杂，需要设计更多的机构。然而大部分汽车冲压行业的人员，在模具结构设计或评审过程中，主要考虑模具的功能性和结构强度的问题，从而忽略了冲压模具在生产过程中各机构与自动化设备之间的运动时序。正确的时序设计一方面能够保证稳定的品质质量，另一方面还能够提升生产效率；错误的时序设计不仅会降低生产效率而且会危害模具安全，造成模具损坏。 模具斜楔机构形式及设计要点 上下模的运动与滑块运动方向一致，因此上下模和自动化的干涉曲线时序确认比较简单，不容易忽略也不容易出现问题点。滑块单一的运动方向显然不能满足实现比较复杂的冲压零件造型，因此，在冲压模具设计中为了获得各种不同的冲压方向通常需要用到斜楔机构。然而，斜楔机构和自动化的时序问题容易被我们忽视，这就是本文需要探讨的问题。从驱动形式上分类，常用的斜楔结构可以分为：插刀驱动型、气缸驱动型和气缸插刀双驱动型。 插刀驱动型斜楔的结构形式和设计要点 插刀驱动型斜楔的结构形式(图1)最早应用在冲压模具上，结构比较笨重，但是可靠性较高，直到现在仍然广泛在使用。此斜楔机构靠插刀推到位，插刀退出过程靠氮气弹簧复位。斜楔运动时序是完全按照上滑块的运动轨迹固定的，不需要考虑自动化气源的通气时机，对自动化的影响很小，参考滑块的运动确定即可。 图1插刀驱动型斜楔结构形式 此结构靠上模插刀把垂直方向的运动转化为水平方向的运动，上下插刀属于刚性接触。随着生产速度加快，插刀受到的瞬时冲击力也增大，在批量生产过程中疲劳断裂失效风险也更高，因此插刀在设计阶段需要重点进行强度校核。通过强度分析对比可以知道，楔形导板安装根部R角越小应力值越大，如图2所示。结构设计上可实施的对策：①对根部导圆角处理，避免加工成尖角造成的应力集中，缓解疲劳失效风险；②导板背部结构加强，增加斜筋支撑，保证铸件本身有足够的结构强度；③如果结构受限强度较弱，在已经做强的基础上可以考虑将驱动座材质提高一个等级，比如由HT300提升至QT600；④优化生产模式，降低冲压速度。 图2驱动插刀强度分析 气缸驱动型斜楔的结构形式和设计要点 插刀型斜楔占用空间大，不能有效满足极端工艺条件下的正常使用，因此，占用空间更小的气缸型驱动斜楔(图3)应运而生。这种斜楔结构采用气缸驱动斜楔，布置空间更加小巧灵活，在舍弃插刀结构的同时避免了插刀带来的强度风险。由于这种斜楔不能靠滑块的运动来驱动，只能通过气缸控制斜楔机构的到位和复位。因此在设计和主线自动化调试时，需要考虑斜楔的正确运动时序，从而设定合理的通气和断气时机。否则，时序设置错误可能会导致模具压坏以及零件品质不良的风险。另外，气路的连通和提供气压的大小及稳定性会影响斜楔机构的正常运转。 图3气缸驱动型斜楔 在自动化调试时，气缸通气和断气时机通常由压力机角度控制。在压力机滑块由上死点往下运动到压料板接触零件前这个区间内，气缸需要把斜楔机构推到工作位置；冲压完成后滑块向上运动，在压料板与零件脱离到下料手取件这个区间，气缸需要把斜楔机构复位完成。这样设计既能保证成形过程中工具体的合理性，又能避免冲压方向负角对投料和取料的影响。模具与压力机时序设计如图4所示。 图4模具与压力机时序图 气缸和插刀双驱动型斜楔结构形式和设计要点 以上两种斜楔结构形式都有各自的特点和不足，随着对冲压生产可靠性和稳定性要求越来越高，气缸和插刀双驱动型斜楔作为以上两种形式的合体增强版出现了。正常工作时由气缸驱动斜楔，插刀全程不参与工作；只有当气缸失效时，插刀作为备用的保护措施才发挥作用。所以本质上来说这是一种气缸型斜楔结构，插刀仅作为保护预留措施，保证模具始终处于正常工作模式下，免遭损坏。 图5气缸和插刀双驱动型斜楔 双驱动斜楔机构时序调试要点 在自动化调试时，此斜楔与气缸型斜楔设置基本相同，但时序区间的设置要求更加严苛。在压力机滑块由上死点往下运动过程中，插刀接触前就要求气缸把斜楔机构推到工作位置。否则，每次冲压时上下插刀都会发生碰撞。因此，气缸设计选型时需要校核气缸有效推力F，保持大于机构所需的推力F1，并且保证气缸能在规定时间内把斜楔机构推到位。 动作确认 以普通机器人自动搬运冲压生产线生产侧围零件为例进行说明，假设单机速度为18SPM，整线速度为10SPM。气源采用压力机角度控制方式，压力机滑块经过10°气缸正向通气，机构开始运动；到160°插刀开始接触，斜楔需要到位时间为1.37s，才能保证上下插刀不碰撞。通过生产线0.6MPa的气源测试，气缸通气后实际到位时间需要1.8s左右，在滑块带动上模往下运动过程中，能给斜楔到位的时间比气缸运动实际到位需要时间少。因此，上下插刀必然每次都会产生撞击，这从导板根部上撞击的痕迹能得到充分的证明，如图6所示。 图6插刀导板撞击的痕迹 这种情况说明机构时序设置是有问题的，每次都撞击在导板的根部，受力面积越小，单位面积的应力越大。如果不及时改善，铸件薄弱处将存在疲劳断裂的风险，过往某车型模具导板安装座根部发生断裂的情况如图7所示。 图7下插刀导板安装面根部断裂 自动化调试 为了避免插刀撞击，考虑把气缸通气时机提前到下料手AP(After Pick)点，这样给气缸运动到位的时间就能满足气缸实际运动到位的时间。两种控制方式对比如表1所示：第一种情况就是上面提到的时序不满足要求的情形，第二种情况是改变气源的控制方式后，时序满足要求。 表1自动化控制方式对比 斜楔到位检测 在全自动化生产线普及的今天，为了保证生产过程中机构时序的准确，通常会设计斜楔机构到位检测，在插刀接触前，机构到位了，在设定的某个点接收到检测器的信号，压力机才能正常工作，否则压力机紧急停止，起到保护模具安全的作用。 结束语 本文探讨了冲压模具时序设计的重要性以及在结构设计和调试生产过程中如何满足自动化生产线的需求，以冲压模具为载体，充分发挥自动冲压生产线能力，使模具和设备能无缝衔接，实现高效地生产，给后续新车型和模具调试提供了参考。

随着公司发展的日益壮大，客户需求量越来越多，对我们公司的生产能力要求也越来越高，因此公司决定扩建厂房，建设三期工程。 从2021年2月初截止目前，三期工程占地4945平米，已建立三层建筑一栋，作为公司的研发大楼和职工中心；另有一栋钢结构厂房，主要用于公司生产线的扩建。2021年底已基本完成主体结构的建设，预计2022年的第二季度可投入使用。 时代变迁，客户对于产品技术上的要求也越来越高，我们始终保持一颗初心，坚守公司经营理念“为有品位的客户做有品质的嫁衣”，竭诚为广大客户提供更优质的产品和服务。