国家标准计划《金属板料精冲挤压复合成形件 工艺规范》由 TC74(全国锻压标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 武汉理工大学 、北京机电研究所 、武汉泛洲机械制造有限公司 、武汉中航精冲技术有限公司 、黄石华力锻压机床有限公司 。
| 25 机械制造 |
| 25.010 机械制造综合 |
本项目主要涉及金属板料精密冲压与挤压成形方面。
普通的冲压成形已广泛应用于汽车、飞机、舰船等主要制造领域。
普通冲压成形是在冲压力作用下金属板料在凸模与凹模的间隙处产生剪切变形直至撕裂分离,成形的零件断面存在塌角、毛刺、光洁度差和撕裂裂纹等缺陷,严重损害了零件的几何精度和力学性能。
普通冲压成形的零件由于精度差,不能直接进行装配使用,还需大量的后续机械切削加工,增加了加工工时和材料消耗,降低了加工效率和经济效益,不适应现代制造业的发展。
本项目涉及的精密冲压工艺与三维挤压复合成形,是在普通冲压成形基础上增加了压边圈和反顶杆,通过压边圈与反顶杆的共同作用,金属板料处于静水压应力状态进行冲压成形,使普通冲压成形转变为精冲成形,断面质量好,能达到接近100%光亮带;进一步在模具中设置挤压凸凹模,在精冲过程中完成精冲成形与冷挤压成形的复合成形,最终实现金属板料复合精冲成形制造三维高精度复杂零件。
精冲挤压复合成形非常适合生产三维复杂零件。
理论分析与实验研究发现,精冲挤压复合成形零件几何精度IT6~8级,表面光洁度Ra0.4~1.6μm,达到精密切削加工精度,实现了复合精冲成形的零件直接互换性装配。
本项目提出的三维高精度零件精冲挤压复合成形新方法,不仅将冲压成形从二维简单形状的面内成形扩展到三维复杂产品体积成形,显著扩大了金属板料冲压成形应用范围,而且将金属板料冲压成形从毛坯生产提升到高精度成形制造。
为探索研发精冲挤压复合成形高精度三维复杂零件的机理与工艺,促进金属板料精密成形技术在汽车、船舰、航空航天等机械领域的应用,科技部特将“近净成形技术--复杂零件精冲技术”(批准号2009ZX04004-091-03)课题列入“国家科技重大专项”进行研究,取得一系列重要成果。
本标准便是在该课题研究的基础上形成的,是该课题的重要研究成果之一,急需立项。
精冲挤压复合成形工艺是一种先进的板料精密制造基础工艺,具有产品质量好、尺寸精度高、生产效率高等特点,且采用数控自动化精冲机实现精冲挤压复合成形时,振动小,噪音小,自动化生产工人劳动强度低,无油污泄漏,绿色环保。
因此,精冲挤压复合成形工艺是一种节能、节材、高效、绿色环保的成形工艺,属于《中国制造2025》重点支持的先进基础工艺,也是我国“强基工程”中重点支持发展的先进基础制造工艺之一,是一种优质的绿色制造技术。
同时,也符合国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)中的“积极发展绿色制造、形成高效、节能、环保和可循环的新型制造工艺”重要发展方向。
目前我国还没有关于精冲挤压复合成形工艺制定标准。
本标准主要制定金属板料精冲与挤压复合成形工艺编制原则,具体包括工艺规程编制,工艺力能参数的确定,设备的选择等方面。
从而建立规范的精冲挤压复合成形工艺编制标准。
通过此标准的建立,进一步推进精冲挤压复合成形工艺在机械领域的发展与应用。
本标准已经列入《国家质量基础的共性技术研究与应用专项——支撑重点领域工业三基的关键技术标准研究(2016YFF0202100)》国家重点研发计划课题中,因此,本项目属于重大项目。
本标准是国家标准化体系建设发展规划(2016-2020年)中明确提出的“智能制造和装备升级标准化工程”中的绿色工艺及基础制造装备标准,急需立项。
本标准规定了金属板料强力压边精密冲裁与挤压件的工艺编制原则,包括精冲挤压复合成形件图样的绘制、编制工艺的必要条件、工艺规程的编制、精冲挤压工艺力的计算、工艺方案的确定与设备的选择。本标准适用于采用精冲挤压复合成形方法生产的金属精冲件。 预研情况:2015年7月全国锻压标准化技术委员会六届五次会议决定,向国家标准化管理委员会提出制定国家标准《金属板料精冲挤压复合成形件 工艺规范》的立项申请。会后,在全国锻压标准化技术委员会的组织下,成立了由武汉理工大学、北京机电研究所、武汉泛洲机械制造有限公司、武汉中航精冲技术有限公司、黄石华力锻压机床有限公司等有关技术人员组成的《金属板料精冲挤压复合成形件 工艺规范》标准起草工作组。工作组根据多年生产实践积累的经验和资料,并召集多名业内专家商讨,确定了本标准的框架。工作组经过半年多的研制于2016年2月完成了标准大纲,撰写了推荐性国家标准项目建议书,并向国家标准化管理委员会提出制定国家标准《金属板料精冲挤压复合成形件 工艺规范》的立项申请。
国家质量基础的共性技术研究与应用专项——支撑重点领域工业三基的关键技术标准研究(2016YFF0202100)