冲压工艺与设备的一体化、数字化成形技术

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中国制造业在步入黄金发展期的同时，面临资源与环境的双重约束。 资源和环境的制约决定了我国必须走新型工业化的道路, 在努力降低传统制造业消耗和污染的同时，实现制造业的结构调整，大力发展高技术附加值、资源节约型制造业。经济全球化使中国正逐渐成为世界制造中心之一，因而执行以资源利用率最高、环境副作用最小的绿色制造技术，是21世纪制造业可持续发展的战略。这就要求制造行业要大力开展我国“十一五”期间863计划倡导的近净成形新工艺及设备方面的研究。 ! Z- r: ?$ o& U, a

    金属板材成形设备广泛应用于汽车、航空、电子、家电等工业领域，特别是汽车工业。当今，世界工业发达国家都将汽车工业作为国民经济的支柱产业之一，汽车工业的发展状况也是衡量一个国家工业水平的标志之一。汽车工业的发展牵引着锻压技术及装备的发展，而锻压技术的发展和进步基本上都是围绕着汽车工业的生产特点而进行，从而促使板材成形设备的数控化迅速普及，相应新产品不断推出。而冲压工艺是汽车零部件最主要的生产工艺方法，汽车零部件的冲压工艺和模具的CAD、CAE、CAPP、CAM日益普及。例如，由济南铸造锻压机械研究所等单位承担，自主开发研制成功的国家“七五”科技攻关计划项目——中国第一套板材柔性制造系统已投产。

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    目前，依据FEM等先进技术所开发的近净冲压成形新工艺——板材数控渐进成形、内高压成形、多点模成形、机械－液压拉深、电磁成形、激光冲压成形、电液高能率成形等，由于工艺过程的复杂性，通用的冲压设备已无法满足这些先进的冲压工艺的要求，因此冲压工艺与设备的一体化、数字化成形技术已成为一种新的发展趋势。比较典型的先进冲压工艺与设备一体化、数字化成形技术包括：高效全自动冲压工艺及数控回转头冲床，可实现对板材的高效全自动柔性冷冲压成形或冲孔加工；数控激光切割工艺及设备；金属板材数控渐进工艺及成形机，该技术不需要专用模具便可加工任意形状复杂的工件，省去了设计产品过程中模具设计、制造、试验修改等复杂过程，极大地降低了新产品的开发周期和成本，对于飞机等多品种小批量产品、家用电器等新产品的开发以及汽车新型样车试制等具有较大的经济价值； 多点模成形工艺及设备；可控冲压工艺及交流伺服压力机，该机可以实现对冲压成形工艺过程的计算机控制，特别是高质量地成形汽车上的高强度钢板。目前，日本厂商在交流伺服压力机的研发方面进行了大量的研发工作。会田、小松、网野等日本厂商不但已经制造出了市场化的产品，而且更深入的研究仍在继续进行；以及应用于汽车排气管系统等零部件生产之中的内高压及充液成形工艺及设备。