高速精密沖壓生產(chǎn)技術(shù)的典型概況

高速精密沖壓技術(shù)的特點及應用領域

高速精密沖壓技術(shù)是現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)的先進制造技術(shù)，它綜合了科高速精密壓力機技術(shù)、高精變沖壓模技術(shù)、高品質(zhì)制品材料技術(shù)、智能控制技術(shù)和綠色為一體化的高新技術(shù)。應用高速精密沖壓技術(shù)批量生產(chǎn)制品，具有高生產(chǎn)效率、高質(zhì)量、高一致性及節(jié)能降耗、節(jié)省人力、降低成本和確保安全生產(chǎn)等特點，因此已越來越被國民經(jīng)濟各工業(yè)生產(chǎn)部門所重視。當前，現(xiàn)代先進制造技術(shù)是世界各國研究和發(fā)展的主題，特別是在市場經(jīng)濟高度發(fā)展的今天，它更占有十分重要的地位。

模具專家羅百輝表示，高速精密沖壓模具技術(shù)主要基于使用板料加工制品，由高速壓力機設備、精密沖壓模具、優(yōu)質(zhì)卷料三個基本要素構(gòu)成，并在自動化周邊設備的開卷裝置、校平裝置、送料裝置、材料潤滑裝置、出件裝置、理件裝置、收料裝置等協(xié)調(diào)連接，按沖壓工藝流程組合的一種沖壓自動化生產(chǎn)線。

沖壓自動化不僅可以大幅度地提高勞動生產(chǎn)率、改善勞動條件、降低成本，而且能夠有效地保證沖壓生產(chǎn)中的人身安全，從根本上改變沖壓生產(chǎn)面貌，因此被廣泛應用于電子、通訊、汽車、機械、軍工、輕工、電機電器、儀器儀表、醫(yī)療器械、自動化裝備和家電產(chǎn)品制造領域。在軌道交通、航空航天、新能源等產(chǎn)品制造領域的應用也越來越廣泛。

高速壓力機技術(shù)的應用

隨著電子通訊、電機電器、汽車和家電等產(chǎn)品技術(shù)的迅速發(fā)展，對精密沖壓件的需求量越來越大，技術(shù)要求也越來越高，且應用面也越來越廣泛，因此在大量生產(chǎn)和超大量生產(chǎn)中，普通壓力機已不能滿足生產(chǎn)和技術(shù)要求。采用高速精密壓力機進行高速度、自動化及連續(xù)沖壓是提高沖壓生產(chǎn)率的有效途徑。由于高速精密壓力機的滑塊行程每分鐘次數(shù)比噸位相似的普通壓力機高5倍以上，因此高速精密壓力機不但沖壓件精度高、表面質(zhì)量好，而且模具使用壽命長。

近幾年，沖壓技術(shù)不斷向高速化、精密化和智能化的方向發(fā)展，推進了高速壓力機的發(fā)展勢頭，也因此涌現(xiàn)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?shù)聽柟?、德國舒勒公司、日本能率和電產(chǎn)公司等研制的小噸位高速精密壓力機，其滑塊行程次數(shù)分別可達2,000次/分鐘，3,000次/分鐘，4,000次/分鐘。在負荷狀態(tài)下，還可達其標準中的特級精度要求。這標志著高速精密壓力機技術(shù)已發(fā)展到超高速超精密的技術(shù)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(shù)分為四個速度等級：常速≦250次/分鐘，次高速﹥250~400次/分鐘，高速﹥400~1,000次/分鐘，超高速≧1,000次/分鐘。大噸位高速精密壓力機滑塊行程次數(shù)相對較低，如300噸的大型高速精密壓力機，滑塊行程數(shù)范圍僅為160~400次/分鐘左右，100噸的翅片專用高速精密壓力機，滑塊行程數(shù)范圍一般為150~250次/分鐘左右。

由于沖壓速度隨著壓力機噸位、滑塊行程長度與次數(shù)、制品工藝結(jié)構(gòu)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(shù)字作為劃分各個等級的界限，羅百輝表示，目前國際上對高速精密壓力機速變范圍仍尚未作出明確的定義，通常將沖壓速度比普通壓力機速度高5~10倍的統(tǒng)稱為高速精密沖壓。而從中國多數(shù)企業(yè)的高速精密壓力機的應用情況來看，沖次速度按滑塊最低和最高行程數(shù)的平均值或大于均值10~20%的沖速則是較為合理和有參考意義的標準。因為高速精密壓力機滑塊最高行程數(shù)一般是指無負荷沖程數(shù)。當行程次數(shù)高達一定數(shù)值時，壓力機在運行中的不平衡現(xiàn)象就明顯增加，滑塊下死點動態(tài)性變化程度也較大，這樣就必須解決卷料質(zhì)量、送料速度、模具性能與壽命、設備強度、剛度和精度、故障的自動監(jiān)控與穩(wěn)定性、振動與噪聲以及潤滑和冷卻系統(tǒng)等一系列技術(shù)問題。所以，高速精密壓力機應用中的沖次速度相當關鍵。

高速精密沖壓件的類型與技術(shù)特點

高速精密沖壓件按行業(yè)、用途和工藝特點可分為電子零件類、IC集成電路引線框架類、電機鐵芯類、電器鐵芯類、換熱器翅片類、汽車零件類、家電零件類、以及其他類型等。零件主要包含連接器件、接插件、電刷件、電器端子、彈性零件等。

IC集成電路引線框架主要包含分立器件引線框架和集成電路引線框架。電機鐵芯主要包含單相串勵電機鐵芯、單相家用電機鐵芯、單相罩極電機鐵芯、永磁直流電機鐵芯、工業(yè)電機鐵芯、塑封定子鐵芯等。電器鐵芯主要包含E字形變壓器鐵芯、EI形變壓器鐵芯、工字形變壓器鐵芯、以及其他變壓器鐵芯片等。換熱器翅片主要包含工業(yè)換熱器翅片、家用換熱器翅片、汽車用換熱器翅片等。汽車零件主要包含汽車結(jié)構(gòu)件、汽車功能件。家電零件主要包含大家電零件，如彩管電子槍零件，以及小家電零件，各類結(jié)構(gòu)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、聲學類和攝像類零件、現(xiàn)代辦公用類零件、以及五金件等。

高速精密沖壓件的技術(shù)具有品種多、材料多樣性、薄板卷料、自動化生產(chǎn)批量極大、精度高、形狀復雜、技術(shù)含量和附加值高等特點。

電機鐵芯生產(chǎn)技術(shù)概況

鐵芯是電機產(chǎn)品的重要部件，一般由0.35mm，0.5mm厚的硅鋼片制成。在電機生產(chǎn)的全部環(huán)節(jié)中，鐵芯沖片生產(chǎn)是關鍵。目前中國的高速精密沖壓鐵芯片和鐵芯自動疊鉚、鐵芯三列帶扭槽疊鉚、鐵芯帶扭槽及回轉(zhuǎn)疊鉚、鐵芯雙回轉(zhuǎn)疊鉚、鐵芯雙列大回轉(zhuǎn)疊鉚、大型外轉(zhuǎn)子鐵芯帶扭槽疊鉚、定子鐵芯半圓組合疊鉚、定子鐵芯多塊組合疊鉚、長直條定子鐵芯卷圓組合疊鉚等高速精密沖壓生產(chǎn)技術(shù)與國際先進技術(shù)相比毫不遜色。

其中較為典型的鐵芯三列帶扭槽疊鉚制品的高速精密沖壓生產(chǎn)技術(shù)概況是，鐵芯材料為50W470硅鋼片、帶料厚度0.5mm，料寬307.5mm。帶料經(jīng)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，以及自動沖壓導正釘孔、轉(zhuǎn)子片疊鉚工藝孔、轉(zhuǎn)子片記號孔、轉(zhuǎn)子片計量孔、轉(zhuǎn)子片槽形、轉(zhuǎn)子片臺階孔、轉(zhuǎn)子片疊鉚點、轉(zhuǎn)子片內(nèi)孔、轉(zhuǎn)子片落料疊鉚和扭槽、定子片缺口、定子片記號孔、定子片計量孔、定子片槽形、定子片疊鉚點、定子片內(nèi)孔、定子片落料疊鉚等多工位與多工序的交叉連續(xù)沖壓，一次完成三套定轉(zhuǎn)子鐵芯制品，鐵芯自動疊鉚厚度105mm，定子鐵芯外徑110.52?0.02mm，外徑55.1?0.01/0.02mm。制品在300噸的大型高速精密壓力機上生產(chǎn)，沖次速變280~320次/分鐘，并在沖壓過程中鐵芯制品自動輸出。

換熱器翅片生產(chǎn)技術(shù)概況

翅片是空調(diào)產(chǎn)品的主要部件，一般由0.105mm厚的鋁箔制成。羅百輝指出，近年來，中國在高速沖壓換熱器翅片生產(chǎn)技術(shù)方面有了明顯提高，如家用空調(diào)換熱器翅片、汽車空調(diào)換熱器翅片、工業(yè)空調(diào)換熱器、整體導管式空調(diào)換熱器翅片、新型異形孔空調(diào)換熱器翅片、以及大型冷庫散熱器翅片等高速精密沖壓生產(chǎn)技術(shù)已接近國際先進水平。中國研發(fā)的一次出12列、24列、36列、42列、48列、60列、72列、76列翅片等高速精密沖壓生產(chǎn)技術(shù)已達到國際上同類產(chǎn)品的水平。其中典型的Φ5.2?72列?2步進翅片的高速精密沖壓生產(chǎn)技術(shù)概況是：翅片材料鋁箔1,000-8H22，厚度0.105mm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的翅片高速精密沖壓自動生產(chǎn)線，帶料經(jīng)壓料裝置、引申工程、沖孔工程、翻邊工程、百葉窗工程、中部異型切工程、端部異型切工程、邊切工程、異正工程、縱切工程、送料工程、橫切工程等12個成形工程的連續(xù)沖壓，一次出72列翅片，翅片形狀復雜，精度較高，表面要求光潔、平整、無刮傷，無毛刺、翻邊無開裂等技術(shù)要求。Φ5系列、72數(shù)和2步進的翅片在100噸高速精密專用壓力機上生產(chǎn)，沖刺速度260次/分鐘，并能夠在沖壓過程中實現(xiàn)翅片制品一邊集料一邊取料。