2016-2020年金属零部件行业发展的技术水平及特点分析

中国市场研究网www.hjbaogao.com.cn2019-12-04 07:12:19
内容摘要:随着客户对产品精度、复杂度要求不断提高,精密金属零部件制造技术获得长足发展。移动通信、汽车及电力电气零部件制造技术主要体现在模具开发技术、冲压和冷镦工艺以及自动化制造等方面。
相关参考报告:

随着客户对产品精度、复杂度要求不断提高,精密金属零部件制造技术获得长足发展。移动通信、汽车及电力电气零部件制造技术主要体现在模具开发技术、冲压和冷镦工艺以及自动化制造等方面。

1、金属零部件模具开发技术


在汽车以及通信精密金属零部件生产过程中,前期的模具开发是必不可少的环节,模具质量的优劣将会直接影响最终产品的外观和质量。同时,当前汽车以及通信制造业市场竞争激烈,使得新品开发周期大幅缩短,而模具的制造周期是影响新产品上市快慢的重要因素。因此,模具开发是金属零部件开发过程的核心所在,企业模具设计开发能力的高低是衡量一家精密金属零部件供应商核心技术水平的标准之一。

金属零部件分析报告_2020-2026年中国金属零部件行业市场分析与行业调查报告显示模具开发前期需要通过零件工艺性分析以及毛坯尺寸计算等从而制定工艺方案;其后则需要通过冲压压力、模具压力中心、模具刃口尺寸的计算以及模具材料选用来进行模具设计。

目前,CAD/CAE/CAM技术已在模具开发过程中普遍应用,大部分企业可应用CAD软件进行二维或三维模具设计,并实现了模具的数控加工。在硬件方面,许多企业都大量购置了先进的模具加工设备,包括多轴高速加工中心、大型龙门式加工中心、数控铣床、多轴数控激光切割机等,以及调试设备。部分企业已能够运用CAE技术分析冲压成形过程,预测成形缺陷,优化冲压工艺和模具结构,这些都对缩短模具开发周期和提高模具质量有良好效果。我国模具设计、制造的软硬件条件已基本达到或接近国际水平。

2、金属零部件冲压和冷镦工艺


冲压成形工艺近年来有很多新的发展,冲压件的成形精度、生产率越来越高,精密冲压的范围越来越广,由平板零件精密冲裁拓宽到精密弯曲、精密拉深及立体精密成形等。现代冲压工艺已从传统单纯的塑性变形工艺转变为结合计算机技术、材料力学等多学科的复合型工艺技术。

计算机辅助工程(CAE)在冲压领域得到了较好的发展和应用,企业可依靠其进行应力应变的分析,排样、毛坯的优化设计及工艺过程的模拟与分析等,实现冲压过程的优化设计。材料的力学性能则决定了产品的质量,其包括材料的塑性、弹性、屈服强度、抗拉强度、抗剪硬度、硬度韧度和抗疲劳性等。变形工序对材料的塑性要求较高,但若塑性太高,冲裁毛刺就高,而太硬太脆则又会降低模具寿命,因此材料的选择在冲压过程中至关重要。

冲压成形性能和成形极限的研究,冲压件成形难度的判定以及成形预报等技术的发展均标志着冲压工艺已从原来的经验、实验分析阶段走上工程化和智能化的发展道路。

紧固类金属零部件主要运用冷镦工艺镦挤成形,随着冷镦技术的发展,由以前的单击、双击成形发展到如今的多工位成形。多工位成形工艺是一个复杂的过程,各工序坯料的变形程度、工序的载荷峰值、最大损伤值、应力应变场等均为影响冷镦工艺的重要技术参数,如采取传统数值近似公式对相关参数进行计算分析,工作量大且效率较低。现代有限元分析技术的快速发展,解决了复杂工艺的优化问题,特别是刚塑性有限元技术,已成为分析金属体积成形过程的有力工具。行业内企业一般采用Deform-3D等有限元分析平台,对各种工艺方案进行模拟和分析,找出解决产品质量、生产效率和生产成本等问题的最佳方案。

3、金属零部件自动化制造


随着人工成本的不断上涨,行业内对于生产自动化要求越来越高,现今行业提高自动化水平的方式包括设备以及模具两方面。

传统的冲压设备采用单机连线的生产方式,这种方式缺乏灵活性,且压力机的工作曲线不可变化,这些特点与汽车及通信行业零部件产品多批次、切换快的要求有所矛盾。相较于传统压力机,采用伺服驱动技术的压力机将液压力机的灵活性与机械压力机的高效率结合起来,同时,它在冲压过程中实现冲压运动和冲裁力的无级调节,使压力机的工作曲线与各种不同应用相匹配,大大提升了生产效率。更甚者,大型多工位压力机可以集机械、电子、控制和检测技术为一体,可实现全自动、智能化,操作安全,生产率高,制件质量高,综合成本低,满足了产品大批量生产的需要。

在模具方面,级进模、传递模成为模具开发的新方向。级进模通过摆杆进行工序间传递,使单台压力机通过一次冲程便可在连续多个工位上冲出形状复杂、传统多套冲压模具或多台压力机才能制造的零件。传递模在多工位冲床上使用,每个工位都是一个完整的工程模,完成特定的工艺,且每个工程模都可独立调节,调节不受前后工程模的限制。级进模或传递模无论在冲压精度、生产效率或实现操作自动化方面均优于单工序模以及复合模,但其结构复杂,制作和调整难度大,级进模的开发设计亦是行业内企业核心技术的体现。

“十三五”期间及其未来十年,我国精密金属零部件将实现互联网+机器人+工业4.0的初级生产体系,智能控制将能够整合多工位冲压、冷镦机及机器人和传感器等相关装置与电脑或手机相结合,达到企业设备之间、控制器之间、设备与人之间、传感器之间、数据库与网络之间等物流、物联网的标准化和高稳定性

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