更新時間:2008-9-1 16:02:09 文章來源:互聯網 點擊:
近年來,我國模具工業有了長足的進步。2005年模具產值為610億人民幣,2006年約720億,平均每年以20%~25%的速度增長。模具的技術水平同樣有顯著提高,一些國產優質模具的性能已接近國外同類產品的先進水平,而這些優質模具大多數為塑料模和沖壓模。沖壓模的加工離不開電火花線切割機床(WEDM)。據統計,我國約有80%的WEDM用于沖壓模加工。
我國先進水平的沖壓模現狀
標志著沖壓模先進水平的是高精度、長壽命、多工位級進模,它具有結構復雜、制造難度大、精度高、壽命長、生產效率高和低耗材耗能的特點,是我國重點發展的精密模具品種之一。
有代表性的電機鐵芯自動疊片硬質合金多工位級進模,精度達2 m,步距精度達3 m,雙回轉精度1 ,拼塊精度1 m,表面粗糙度Ra0.1~0.4 m,壽命1億次;美國奧伯格、日本黑田、法國寶捷時等電機鐵芯雙排自動疊片模,精度為1 m,步距精度2 m,模具壽命2億次。雖然精度已接近國外先進水平,但壽命有一定差距。
高水平的空調器翅片多工位級進模,精度達2 m,凸、凹模的工作面近千處,沖裁間隙為0.01mm的達300多處,一次沖出翅片數達36列,模具壽命2億次以上;日本日高精機、美國OAK、意大利GBS公司制造的36~72列數翅片級進模,精度達2 m,步距精度3 m,壽命5億次以上。同樣,精度已接近國外先進水平,但模具壽命有較大差距。
體現高難度成形的彩管電子槍零件(G5)25工位硬質合金級進模,精度達2 m,模具在高速沖床上應用,沖制0.245mm厚的無磁不銹鋼,經各道工序后,制品精度達±5 m,模具壽命3千萬次以上;日本東芝、日本日立等公司制造的彩管電子槍零件級進模,精度為2 m,步距精度3 m,模具壽命5千萬次以上。同樣模具壽命有差距。
高性能的集成電路框架32工位級進模,精度達2 m,在高速沖床上沖速達350~500次/分,壽命為3千萬次以上;日本山田、美國奧伯格等公司制造的100條腳以上的集成電路框架模,精度達2 m,步距精度3 m,模具壽命1億次。
還有如自主創新的手機連接器50工位級進模,精度達2μm,步距精度3μm,模具壽命2億次;數碼相機彈簧片18工位級進模、接插件46工位級進模等都達到了較高的水平。
綜上可以看出,具有代表性的我國精密、復雜、高效、長壽命沖壓模的制造水平(精度、表面粗糙度等)已接近或達到國外先進水平,而以上這些模具的型孔、定位孔等關鍵部位基本上都依靠精密WEDM進行加工,說明我國精密、復雜、高效、長壽命沖壓模的技術進步與WEDM技術進步密切相關。
我國的WEDM分為低速走絲電火花線切割機(LSWEDM)及高速走絲電火花線切割機(HSWEDM)兩類。精密、高效、復雜、長壽命沖壓模一般由LSWEDM進行加工。
LSWEDM國內外現狀及其在沖壓模中的應用
總體來說,LSWEDM的技術含量在機床行業屬高新技術產品,但從國內外發展情況來看,它本身的技術水平大致可分為:頂級、高檔、中檔三個層次。
◆ 頂級機
這種LSWEDM代表了當前最高水平,但基本上都是瑞士和日本的產品。這種機床的最大切割速度為400~500mm2/min,最高加工精度可達±1 m,表面粗糙度Ra為0.05 m,加工表面無變質層,具有φ0.02mm的細絲切割功能,功能齊全,自動化程度高。例如:瑞士阿奇的AGIE CUT VERTEX系列機床,其加工工件的輪廓精度Tkm(Tkm=±[最大值-最小值]/2)為±1 m,Ra為0.05 m,加工表面無變質層;瑞士夏米爾的ROBOFIL2050TW、6050TW雙絲切割機床,最高加工精度±1 m,Ra為0.05 m,具有完美的加工表面質量;還有如日本三菱、牧野、沙迪克生產的相關機床。
這類機床最大特點是不但加工精度高,而且表面無變質層,可以直接完成模具的精密加工,所加工的模具壽命已達到機械磨削水平。
◆ 高檔機(標準機)
這類機床一般都具有自動穿絲功能,無電阻防電解電源,有的也有細絲(φ0.03mm)切割功能,最大切割速度400~500mm2/min,加工精度一般在±3 m(精度定義不盡相同),Ra為0.2~0.3 m,這類機床基本上也由瑞士和日本公司生產。例如:瑞士阿奇的AGIE CUT EXCELLENCE系列,其加工精度(Tkm)±1.5 m,Ra為0.1 m,具有較高的水平;又如:瑞士阿奇的AGIE CUT PROGRESS系列機床,第一次切割加工,其切割速度為350~500mm2/min的情況下,Ra可達0.8 m,具有很大的實用價值,這在高檔機中屬佼佼者。具有高檔機水平的機床還有瑞士夏米爾、日本三菱、沙迪克、牧野生產的相關機床。
這類機床也廣泛用于精密沖壓模加工,但有的還需研、磨配合加工。
◆ 中檔機(入門機)
瑞士、日本在中國的獨資(合資)企業為了適應中國市場的需要,同時也生產一些中檔機床。如:日本沙迪克特種(蘇州)生產的有關型號機床;大連三菱FA系列中有關型號的機床;瑞士夏米爾ROBOFIL380、390機床以及北京阿奇夏米爾生產的XENON機床等。這些機床一般在60~80萬元/臺(中檔規格)。臺灣及臺灣在大陸生產的企業一般也在生產中檔水平的LSWEDM。
中檔機床一般都具有無電阻、防電解電源、切割速度為300~400mm2/min,加工精度可達±5 m,Ra為0.4~0.5 m。
應該指出,根據國外所提供的機床資料,各公司加工精度的評價方法不盡相同,用于評價加工精度的加工工件材料、形狀、尺寸也不同,因此,關于頂級機、高檔機、中檔機的表述僅供參考。
由于LSWEDM精密加工技術與加工表面完整性技術的結合,使LSWEDM