中國鍛壓協(xié)會近些年都參加了世界上涉及鍛造、沖壓、鈑金制作、模具和鉚焊相關(guān)的展覽會,2019年參加了在日本舉辦的MF-Tokyo展覽會,展覽會的時間是2019年7月31日-8月3日。展覽會占了日本 “東京國際展覽中心 TOKYO BIG SIGHT”的南面兩個館和西面兩個館,同時包含了東西兩個館的連接部位,如下圖。其中粉顏色的為鈑金制作,淺藍(lán)色的為鍛造,黃顏色的為沖壓。他們把螺釘螺帽、彈簧等標(biāo)準(zhǔn)件、緊固件的成形算作了鍛造成形。
在本屆展覽會上所見并有如下思考: 1. 展覽會明顯加大了科研內(nèi)容的展出,科研內(nèi)容的展出是由日本鍛壓學(xué)會組織的,主要來自于大學(xué)和科研院所。從展示可以看出日本的鍛造、沖壓和鈑金制作行業(yè)正在開展什么樣的科研。從展出內(nèi)容看,主要集中在金屬材料的變形機(jī)理、特別是特種材料的變形機(jī)理研究還是主流。在模具方面他們集中的研究是如何通過檢測和試驗獲得模具的內(nèi)在應(yīng)力分布,從而通過這種方式來找到模具壽命提升的可能,這在展示的幾家鍛造模具制造與沖壓模具制造公司的展品中得到驗證。另一個研究方向是特種沖壓成型,例如“滾壓”成形或漸進(jìn)成形方式,可以成形各種非常復(fù)雜的板材成形件。
在科研項目中,我們也看到了超精密切割和成形的工藝和零件,如下圖, 這些零件是切割和成形相結(jié)合的零件。
2. 在本次展覽中,另一個亮點就是彎管成形技術(shù)與高效率的標(biāo)準(zhǔn)件和緊固件成形技術(shù),其中展出的一款彎管設(shè)備,可以實現(xiàn)完全任何自由度方向的彎曲,在彎曲過程中根本看不到彎曲模具。
標(biāo)準(zhǔn)件的成形技術(shù),無論從精度還是設(shè)備的精巧度方面都具有非常大的進(jìn)步,與我國這方面相比,具有明顯的優(yōu)勢。
3. 鈑金制作展主要由國際上幾家知名的大設(shè)備商領(lǐng)銜,有天田、通快、百超、薩瓦尼尼和馬扎克等,從展出的折彎機(jī)看,全部的折彎機(jī)都實現(xiàn)了自動裝卸折彎刀,刀庫設(shè)計各不相同,用作送刀的導(dǎo)軌也有不同,有的刀夾具就是導(dǎo)軌,有的在夾具外單獨設(shè)置。定位使用的是數(shù)字馬達(dá),固定使用的是液壓和機(jī)械聯(lián)合結(jié)構(gòu),這大概是未來折彎機(jī)的一個發(fā)展趨向。馬扎克展出了一臺5軸激光切割設(shè)備,主要用于沖壓件、鈑金制作件(含管型材)的任意切割加工。鈑金展館內(nèi)的另一個特點是展出了許多小型的非常靈活的鈑金折彎單元,這些機(jī)器非常適合于人工操作,對實現(xiàn)精密折彎和小批量多品種生產(chǎn)具有非常大的意義。也就是說,為適應(yīng)小批量多品種生產(chǎn),不再考慮自動化或機(jī)器人代替勞動力,而是在設(shè)備的設(shè)計上更加符合“人機(jī)工程需要”,專門為手工操作設(shè)計的,讓操作工人在輕松和方便的情景中完成折彎。我們也可以把這種設(shè)備稱為“小型/緊湊型”高精密折彎機(jī)。當(dāng)然,在現(xiàn)場也有許多機(jī)器人折彎單元展出,國內(nèi)的展覽會上多次見到。值得注意的是激光切沒有成為本次展出的主流,這一點值得思考。 4. 從鈑金制作展區(qū)看,展出了許多鈑金件、沖壓件表面處理設(shè)備和輔助材料。另外也展出了一些精密鈑金件、超精密鈑金件(微米級和納米級的鈑金件)的制造設(shè)備和技術(shù),這些設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品主要用于微型消費品與醫(yī)療器件,同時也反映出輕量化的一種理念。另外,鈑金加工中心,也就是復(fù)合鈑金加工中心也有展出,從現(xiàn)場看,幾乎全部是自動料架+沖+激光切的單元,沒有加入折彎,這也許是未來的一個非常重要的發(fā)展方向和規(guī)律。依據(jù)現(xiàn)場的一家企業(yè)介紹,目前制造高精密的小型零件,使用數(shù)控沖,無論從效率和精度來說都高于激光切孔。 5. 另外,所有大一點兒的公司都推出了自己的軟件管理系統(tǒng),目的全部是實現(xiàn)工藝設(shè)計、刀具選擇自動化,實現(xiàn)“設(shè)備與設(shè)備聯(lián)網(wǎng)”和無人工廠。 6. 展會上看到一種被稱為“精密管軋機(jī)”,這種設(shè)備是將一個芯棒插入管子中,通過幾道型軋輥,將管子變薄,軋制出精度非常高的管子,據(jù)介紹是一種冷軋強(qiáng)化精密成形管子技術(shù)。 7. 伺服應(yīng)用越來越廣,實現(xiàn)伺服數(shù)字馬達(dá)+軟件誤差補(bǔ)償系統(tǒng),可以實現(xiàn)許多非常強(qiáng)大的功能。伺服壓力機(jī)仍然是沖壓設(shè)備展品的中的唯一。似乎感覺日本在生產(chǎn)“大線”方面并沒有太多的努力,這也許是他們看到了“大線”的需求數(shù)量有限,而中小型部件的需求比較長遠(yuǎn)且量大的原因吧,特別是與消費品相關(guān)的設(shè)備研發(fā)非常活躍。另外,伺服沖壓機(jī)的制造商不再僅僅做設(shè)備,他們已經(jīng)開始研究伺服壓力機(jī)的工藝適應(yīng)性,從而為用戶提供工藝開發(fā)參考,特別是一些設(shè)備商與用戶共同開發(fā)具有獨特性能的價格合適的設(shè)備成為一種合作模式。本次展覽中,許多設(shè)備展商,不允許對設(shè)備拍照,更不允許就工藝產(chǎn)品進(jìn)行拍照。
8. 檢測自動化是展覽會中的另一個亮點,“照相檢測尺寸和型位公差以及自動多點測試實現(xiàn)尺寸和型位的檢測技術(shù)”已經(jīng)成為重要的檢測方式,是未來外形尺寸和型位公差檢測發(fā)展的方向。 9. 本次展會上,日本鍛造協(xié)會組織了15家鍛造企業(yè)參展,展出的產(chǎn)品涉及汽車、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械等行業(yè),其中展出的一些鍛件,無論從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)還是產(chǎn)品精度看,都達(dá)到了相當(dāng)?shù)乃剑貏e是鍛造深孔鍛件方面具有明顯的進(jìn)步,依據(jù)介紹,一個直徑在15mm的熱擠壓沖頭,其壽命可以穩(wěn)定達(dá)到2000件以上。
10. 日本ENOMOTO公司研制出伺服電機(jī)驅(qū)動雙螺旋壓力機(jī),典型的特點是兩個伺服電機(jī)驅(qū)動兩個螺桿,兩螺桿驅(qū)動滑塊下行,可以實現(xiàn)寬臺面多工位鍛造。也可以大大減輕單螺桿的受力,提升螺桿的壽命。
11. 無論鍛模,還是沖壓模具,模具實時的應(yīng)力應(yīng)變檢測顯得非常重要,特別是模具研發(fā)中,如何實時地了解模具的受力情況顯得越來越重要。展覽會上,有幾家模具生產(chǎn)企業(yè)都展示了他們模具應(yīng)力應(yīng)變檢測方式。特別是德國發(fā)明的“檢測螺栓”具有很強(qiáng)的適用性。在模具應(yīng)變的檢測中也使用激光測試的形式進(jìn)行,這也是模具應(yīng)力應(yīng)變檢測的一種技術(shù)。
12. 硬質(zhì)合金在模具中的應(yīng)用仍然在不斷地推進(jìn),許多模具公司專門展出了他們在硬質(zhì)合金應(yīng)用方面取得的實際成績。另外,現(xiàn)場也展出了雙通道感應(yīng)加熱爐,以適應(yīng)不同直徑坯料在同一臺加熱爐上加熱的需要。
13. 據(jù)日本企業(yè)介紹,鍛壓設(shè)備配減震基礎(chǔ)成為了一種標(biāo)準(zhǔn)配置,在鍛壓設(shè)備研發(fā)過程中就在研究配置什么樣的減震基礎(chǔ),與減震基礎(chǔ)企業(yè)合作共同為用戶提供服務(wù)已經(jīng)成為一種新的設(shè)備供應(yīng)趨勢。從目前情況看,設(shè)備商為用戶提供包括工藝、公共設(shè)施設(shè)計和配套設(shè)備配置一攬子的設(shè)計工作正在越來越得到重視。 14. 在展覽中,看到了利用液壓下拉式高速液壓機(jī)進(jìn)行快速級進(jìn)模沖壓,這種沖壓線的最大特點是設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,體積小,個人的感覺是“只見模具不見設(shè)備”,據(jù)展商介紹,他們這種壓機(jī)最大的特點是嚴(yán)格控制沖壓的位移精度,目前的伺服液壓技術(shù)更容易實現(xiàn)這一目標(biāo)。
15. 無論是沖壓模具,還是鍛造模具,精確控制位移和“下死點位置”也已經(jīng)成為設(shè)備和模具制造商的攻關(guān)難點和焦點。一個有飛邊的鍛件,鍛件厚度目測也就是3mm,飛邊不到0.2mm。據(jù)一家沖床企業(yè)介紹,他們目前的“最終位置精度控制”非常嚴(yán)格,都是以微米級或納米級來設(shè)計計算。在現(xiàn)實中,一些鍛造設(shè)備企業(yè)為了實現(xiàn)準(zhǔn)確的下死點控制,開發(fā)了一種肘桿式壓力機(jī),這種壓力機(jī)就是為了提升閉合高度的精度和克服悶車而設(shè)計制造的。
從整個展會來看,日本的鍛造、沖壓和鈑金制作明顯地向著精、巧和緊湊方向發(fā)展,緊貼生產(chǎn)實際應(yīng)用的同時,也特別重視設(shè)備和產(chǎn)品的“創(chuàng)意”性發(fā)展,注重生產(chǎn)“讓人看了就舒服或喜歡”的設(shè)備與產(chǎn)品,這就是工業(yè)美學(xué)吧。 |
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