【正文】 蓋件所需若干模具的成套性。TSINGHUA UNIVERSITY? 快速模具制造技術(shù)以 CAD/CAM技術(shù)為基礎(chǔ)，將大型汽車車身模具分成平面組件和曲面組件，并采用專用裝備實(shí)現(xiàn)這些組件的快速制造，然后用專用裝備實(shí)現(xiàn)模具組件的組焊。? 工程應(yīng)用實(shí)例表明，上述技術(shù)的綜合運(yùn)用可顯著縮短汽車車身模具設(shè)計(jì)制造的周期，降低成本，并保證中小批量生產(chǎn)的品質(zhì)要求。 TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY? 模具模型 – 實(shí)體模型：傳統(tǒng)的沖模加工方法的加工依據(jù)。具有直觀、采集數(shù)據(jù)可靠、加工設(shè)備要求低等優(yōu)點(diǎn)。– 數(shù)學(xué)模型：應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)建立，為汽車模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)造了條件，數(shù)學(xué)模型可以在計(jì)算機(jī)的屏幕上進(jìn)行模擬裝配、調(diào)整沖壓方向。TSINGHUA UNIVERSITY 模塊式?jīng)_壓 ? 模塊化模具設(shè)計(jì)：將車身零件根據(jù)其結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分類，然后對(duì)同類零件的模具進(jìn)行模塊化分解，并建立相應(yīng)的模塊化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)以提高設(shè)計(jì)效率，同時(shí)為設(shè)計(jì)制造過程的并行化提供便利。? 模塊式?jīng)_壓的特點(diǎn)：– 在沖壓成形過程中可快速更換組合模具以提高生產(chǎn)效率；– 由于具有帶材的供帶和矯帶裝置，可省卻另設(shè)上料下料工序；– 實(shí)現(xiàn)了大工件的不停機(jī)加工；– 既能獨(dú)立又能成系列的控制組合沖模動(dòng)作，能連續(xù)進(jìn)行沖壓加工；– 沖模具有可編和的柔性特點(diǎn)。 ? 突出優(yōu)點(diǎn)在于把柔性與高效生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合。– 柔性的含義較廣，如沖壓件的幾何形狀的多種要求，只要通過自由編程就可獲得，體現(xiàn)了加工形狀的柔性。又如既適用大批量單品種沖壓件的生產(chǎn)，更對(duì)小批量多品種加工發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，也表現(xiàn)出柔性。TSINGHUA UNIVERSITY? 模塊式?jīng)_壓加工系統(tǒng)組成：由一臺(tái)帶有控制功能模塊式冷沖壓的壓力機(jī)、卷材帶材送進(jìn)裝軒、帶材矯正機(jī)及可編程進(jìn)給裝置等構(gòu)成。– 在運(yùn)行時(shí)可進(jìn)行沖模橫向位移、帶材進(jìn)給定位、沖模重復(fù)運(yùn)行及自動(dòng)調(diào)整下工步的沖模調(diào)整等多項(xiàng)功能。– 由于在沖壓過程中進(jìn)行可編程沖壓，使這種模塊式?jīng)_壓系統(tǒng)能柔性地適應(yīng)生產(chǎn)需求，能在相同帶材上進(jìn)行曲不同工件及批次的混合生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)不停機(jī)的串接式加工，還同時(shí)在工件兩面沖壓加工，極大地提高了工作效率。– 有資料表明，模塊式?jīng)_壓成形使加工費(fèi)用能下降至 40%50%。TSINGHUA UNIVERSITY? 模塊式?jīng)_壓裝置的集成度很高， – 在寬度為 300mm尺寸范圍內(nèi)可安排達(dá) 35個(gè)模具，通過沖模上端的頂板可對(duì)沖模進(jìn)行獨(dú)立式系列控制，即形成沖模的集成控制。– 整個(gè)系統(tǒng)的可編程在 WINDOWS用戶界面和菜單下實(shí)現(xiàn)，編程涉及模具沿著橫向定位軸的伺服驅(qū)動(dòng)定位，帶材的檢驗(yàn)矯正及縱向進(jìn)給定位，沖壓件的質(zhì)量跟蹤檢驗(yàn)，沖模的調(diào)整及壓力機(jī)；狀況監(jiān)控等多功能。 – 當(dāng)沖模重新配置或更換時(shí)，這些變化則會(huì)被參數(shù)并被控制系統(tǒng)所貯存，以務(wù)下次查詢和調(diào)用。沖模數(shù)據(jù)包括有沖頭及其組合標(biāo)記，沖頭組合在模具中的 X、 Y坐標(biāo)位置及模具軸編號(hào)等信息。TSINGHUA UNIVERSITY 亞毫米沖壓 ? 沖壓加工成形技術(shù)是影響汽車車身制造水平的關(guān)鍵因素之一。– 美國(guó)專家曾在一條汽車裝配線上對(duì) 50多個(gè)個(gè)案進(jìn)行實(shí)地分析表明，造成車身尺寸誤差變動(dòng)的諸多原因中，沖壓件本身尺寸造成的積累誤差占 23% ，其主要原因是傳統(tǒng)的基于經(jīng)驗(yàn)和原有工藝基礎(chǔ)上低水平上的模具設(shè)計(jì)與制造。– 美國(guó) :1993~1995年 “2mm計(jì)劃 ”,1996~1998年的 “接近零沖壓計(jì)劃 ” TSINGHUA UNIVERSITY? 亞毫米沖壓：是指汽車車身沖壓件的精度控制在 0。– 該項(xiàng)目是一個(gè)以提高沖壓質(zhì)量和制造技術(shù)為目標(biāo)的綜合項(xiàng)目。與 2mm工程 都是 90年代后期美國(guó)汽車界開展的大型研究項(xiàng)目。– 2mm工程就是把車身裝配尺寸變動(dòng)量控制在 2mm之內(nèi)，大大嚴(yán)于原先的 8mm誤差范圍。 – 2mm工程 和 亞毫米沖壓 兩項(xiàng)目現(xiàn)已先后完成 ，正在美國(guó)三大汽車制造公司推廣應(yīng)用，取得了許多有益的成果，沖壓成本大幅下降，獲得日益增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)效益的社會(huì)效益，并逐步向其他國(guó)家推廣應(yīng)用。 TSINGHUA UNIVERSITY? 亞毫米沖壓的中心是沖壓件的精度與敏捷度兩個(gè)目標(biāo) .– 精度就是使沖壓件尺寸準(zhǔn)確度控制在 0毫米或亞毫米的水平，其關(guān)鍵是控制車身支架、立柱等結(jié)構(gòu)件的尺變動(dòng)，并使車身覆蓋件分塊度大，如采用整體左右側(cè)板和頂蓋板等。– 敏捷度含義則是指減少?zèng)_壓件的生主準(zhǔn)備時(shí)間達(dá) 30%，包括模具設(shè)計(jì)、試樣制造和工裝準(zhǔn)備時(shí)間，以達(dá)到極大縮短新車型制造周期的目的，該項(xiàng)目飲食有沖壓和裝配的集成設(shè)計(jì)、沖壓系統(tǒng)敏捷設(shè)計(jì)和制造、沖壓過程的智能檢測(cè)和監(jiān)控、全系統(tǒng)集成 4個(gè)子項(xiàng)目。? 亞毫米沖壓項(xiàng)目使沖壓成形技術(shù)有了飛躍性的進(jìn)展：– 沖壓過程和部件裝配工藝的設(shè)計(jì)由基于經(jīng)驗(yàn)和傳統(tǒng)工藝向科學(xué)和數(shù)據(jù)過程的轉(zhuǎn)化；– 沖壓設(shè)計(jì)向 CAD和模擬試模轉(zhuǎn)化，摒棄了傳統(tǒng)的嘗試法；– 實(shí)施模具設(shè)計(jì)制造由過去串行方式向并行方式轉(zhuǎn)化；– 實(shí)現(xiàn)了過程監(jiān)測(cè)和設(shè)備維護(hù)由被動(dòng)響應(yīng)向科學(xué)預(yù)測(cè)式轉(zhuǎn)變。TSINGHUA UNIVERSITY沖壓過程自動(dòng)監(jiān)控 ? 沖壓過程引起工件質(zhì)量發(fā)生變化的原因主要有凹凸沖模的磨損、裂紋及沖模錯(cuò)位等，這些微小變化可由高分辯率的位移轉(zhuǎn)感器和沖壓力轉(zhuǎn)感器進(jìn)行跟蹤檢測(cè)。? 現(xiàn)代沖壓技術(shù)的重要特點(diǎn)之一是對(duì)沖壓過程進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控以保護(hù)沖壓件的質(zhì)量。– 在亞毫米沖壓項(xiàng)目的自動(dòng)檢測(cè)和監(jiān)控中，其研究成果包括有：? 沖壓過程的特征分析在線傳診斷和檢測(cè)系統(tǒng)；? 高速和非接觸的沖壓件測(cè)量系統(tǒng)；? 沖模維護(hù)的科學(xué)預(yù)測(cè)系統(tǒng)； 調(diào)節(jié)和補(bǔ)償系統(tǒng)等。 TSINGHUA UNIVERSITY? 位移測(cè)量通常由安裝在模具上方的關(guān)源和位于下方的接收單元構(gòu)成，可監(jiān)視偏差、跟蹤加工全過程、及時(shí)輸出監(jiān)測(cè)信息和進(jìn)行報(bào)警停機(jī)。 ? 在線沖壓的圖形處理系統(tǒng)：保證沖壓工件質(zhì)量的有效測(cè)試– 能進(jìn)行二維幾何圖形的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，其項(xiàng)目有長(zhǎng)度、直徑、平行度、角位、沖壓板材結(jié)構(gòu)及識(shí)別廢品等。– 圖形處理系統(tǒng)是由象儀、光學(xué)儀和照明裝置等組成，標(biāo)準(zhǔn)的 CCD象儀的珊格分辯率為 750X580條珊格，水平方向每珊格為 ，垂直方向精度為 。 ? 位移及角度傳感器有光學(xué)式及電學(xué)式二種，前者有激光測(cè)試技術(shù)和模似光珊技術(shù)支持；后者有電感流式及介質(zhì)電容式，它們的測(cè)試精度分辯率都可達(dá)到 110um級(jí)的水平。– 最適用沖壓技術(shù)的轉(zhuǎn)感器安裝方案是把多種轉(zhuǎn)感器集中裝于一塊傳感器板上，再把它精確地固定在模具接口處，即沖頭夾緊板上，利用傳感數(shù)據(jù)監(jiān)控沖壓全過程，并通過控制器得到及時(shí)處理，保證沖壓件的質(zhì)量。 TSINGHUA UNIVERSITY特種沖壓成形技術(shù) ? 現(xiàn)代汽車沖壓件的技術(shù)要求朝著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分塊尺寸增大、相關(guān)邊的零部件較多、承載能力變大和內(nèi)應(yīng)力限制嚴(yán)格等方向發(fā)展。? 這要求并促進(jìn)特種沖壓成形技術(shù)如液壓成形、精密成形、爆炸成形、旋壓成形、無(wú)模成形、激光成形和電磁成形技術(shù)的發(fā)展。TSINGHUA UNIVERSITY? 液壓式或注入彈性體式的成形技術(shù)，其高壓形成過程一般包括：– 有效介質(zhì)如冰的膨脹或彈性體壓入使內(nèi)部壓罰極慢增長(zhǎng)的過程；– 流體靜罰的骨高壓形成過程；– 極端壓力如爆炸的動(dòng)態(tài)過程等。介質(zhì)可以是無(wú)定形的固體、液體或氣體，在系統(tǒng)中介質(zhì)可依據(jù)要加工的形狀作任意變化，履行凸模功能，所以介質(zhì)可等同于一個(gè)萬(wàn)能模具。? 液壓式內(nèi)高壓成形技術(shù)與其他沖壓成形技術(shù)相比，有幾項(xiàng)明顯優(yōu)點(diǎn)：– 在成形過程中可一次加工出如車橋、頂蓋板、門框等大型復(fù)雜的三維幾何形狀的工件；– 因?yàn)橐后w在成形過程中冷卻作用，使工件被 冷作強(qiáng)化 ，獲得比一般沖壓加工更高的工件強(qiáng)度，這使得允許采用更薄的板材，使工件更輕量化；– 工件外表板面只與壓力液體接觸，加壓過程較平緩，零部件成形變化均勻，可獲得勻稱的壓力分布，并能獲得者好得多的平滑外表面；– 液壓內(nèi)盛開有的沖模和工具費(fèi)用可下降 40%，特別降低了凸型零件加工的節(jié)拍時(shí)間較短，約為 ，這在特種成形工藝中是較短的，可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。 TSINGHUA UNIVERSITY? 電磁成形工藝：當(dāng)線圈通入交流電時(shí)，數(shù)微秒內(nèi)建立起磁場(chǎng)，使金屬工件尤其是導(dǎo)電率強(qiáng)的銅鋁材質(zhì)感生出電流 ，感生電流又將受到磁場(chǎng)力作用，使工件產(chǎn)生張力與凹模吻合而迅速成形。– 當(dāng)線圈在工件內(nèi)時(shí)，電磁力將使工件外張成形；– 當(dāng)線圈平面平行于板件放置時(shí)，電磁力將使工件拉伸成形。? 該工藝源于六十年代核裂變研究的成果。是目前頗有前途的另一種新型加工手段。? 電磁成形技術(shù)系一種非接觸成形工藝，其突出優(yōu)點(diǎn) :– 加工成形迅速工效高，– 常用于金屬與非金屬的連接，可取代粘接或焊接；– 不耗脯助材料如潤(rùn)滑油脂等，有利環(huán)境保護(hù)。 TSINGHUA UNIVERSITY雙動(dòng)壓力機(jī)? 雙動(dòng)壓力機(jī)：有兩個(gè)滑塊，按各自的運(yùn)動(dòng)規(guī)律分別進(jìn)行壓料和拉延。– 壓料力大– 可調(diào)整各部分的壓料作用– 壓料滑塊在壓料時(shí)速度近于 0，能耗少– 便于用機(jī)械手送料、取件– 壓料剛度好，能充分發(fā)揮壓料面上拉延筋的作用。– 壓料沖擊小外滑塊供固定模具的壓料圈用，實(shí)現(xiàn)拉深工序的壓料過程，內(nèi)滑塊供固定凸模用，實(shí)現(xiàn)拉深過程。 TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY沖壓生產(chǎn)線? 沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線由主機(jī)和附設(shè)機(jī)構(gòu)組成。– 主機(jī)是指完成沖壓工序的各類壓力機(jī)和必要的其他加工機(jī)床。– 附設(shè)機(jī)構(gòu)是完成自動(dòng)線各種輔助工作所需的機(jī)械裝置和檢測(cè)裝置，主要包括折垛裝置、上料裝置、下料裝置、翻轉(zhuǎn)器，工件傳送裝置，檢測(cè)和聯(lián)鎖保護(hù)裝置。 ? 壓力機(jī)以單次行程規(guī)范工作，由自動(dòng)化系統(tǒng)控制著生產(chǎn)線上各臺(tái)壓力機(jī)在什么時(shí)候沖壓和各工序間的工件運(yùn)動(dòng)。? 從整條生產(chǎn)線上傳出的工件是按一定的節(jié)拍連續(xù)不斷地運(yùn)動(dòng)。TSINGHUA UNIVERSITY由六臺(tái)壓力機(jī)組成，一臺(tái)雙動(dòng)壓力機(jī)作為拉延用，五臺(tái)壓力機(jī)作為成形、沖孔、修邊等工序用。這種形式的排列有利于安排生產(chǎn)，生產(chǎn)率較高，通常每小時(shí)可生產(chǎn) 600～ 700個(gè)零件，既可以剛性聯(lián)系，也可以柔性聯(lián)系。如果聯(lián)機(jī)控制，全線只需要 2～ 3人操作。 TSINGHUA UNIVERSITY演講完畢，謝謝觀看！