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航空企業(yè)常見鈑金零件類型及其適用模具

  • 發(fā)布時間:2012-5-23
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  • 作者: admin

經(jīng)濟模具是在沖壓加工生產(chǎn)中廣泛采用的且技術、經(jīng)濟效益較好的一種先進模具。它包括特種的模具結(jié)構形式、模具材料以及特殊的制模方法。

  實際生產(chǎn)中,各種鈑金零件的質(zhì)量要求不同,生產(chǎn)批量也不同。為了取得最大的技術-經(jīng)濟效益,有時就必須為滿足某些方面的要求,而舍棄其他方面的要求。國際模協(xié)秘書長羅百輝表示,為提高產(chǎn)品的質(zhì)量,必須采用高精度、結(jié)構復雜的模具,這就會提高模具成本并延長生產(chǎn)準備周期;而在需求量不大或?qū)Ξa(chǎn)品的質(zhì)量要求不高時,就應該放棄對產(chǎn)品的高質(zhì)量要求,盡量縮短生產(chǎn)周期、降低制模成本,這時就應該采用各種簡單的經(jīng)濟模具結(jié)構形式。

  模具低成本制造實現(xiàn)的可行性分析

  為實現(xiàn)模具的低成本制造,必須考慮3個方面的主要技術-經(jīng)濟效益指標:成本、周期、質(zhì)量。3個指標必須從設計、制造和使用綜合考慮。設計在滿足使用要求的同時,也要滿足制造的可靠性;制造必須滿足設計要求,同時制約設計,指導使用;使用應該了解設計與制造,制定合理工藝方案,便于設計、制造[2]。具體如下:

  (1)應用同步工程(SE)。沖壓同步工程(SE)是在產(chǎn)品設計階段,沖壓工藝師先期介入產(chǎn)品工藝性分析,把錯誤和缺陷消除在設計階段,縮短模具的開發(fā)周期。運用同步工程之后省去了一個過程環(huán)節(jié),使工裝制造在最短的時間內(nèi)開始,為制造提供充足的時間。

 。2)制定合理的工藝方案。盡量采用特種工藝,如液壓拉伸、橡皮囊拉伸等,能將多套模具縮減為一套模具;充分考慮生產(chǎn)批量的大小,小批量生產(chǎn)能能降低制模成本,縮短制模周期;可采用各種簡易模具,如低熔點合金模具、組合沖模等,可獲良好的技術-經(jīng)濟效益;還必須對各類零件進行詳細比對、分析,最大限度實現(xiàn)左右合;蛞荒6嗉。

  (3)影響模具制造的因素較多,如模具精度、型面難易、表面粗糙度與裝飾、型孔與型腔的數(shù)量、熱處理要求等。模具設計時,對模具元件精度、表面粗糙度、熱處理硬度等不能提過高要求,否則無謂增加成本。模具材料采用可回收、再利用的低熔點合金、聚氨酯橡膠等。對于沖裁模,在滿足產(chǎn)品精度要求的情況下可加大沖裁間隙,降低成本。

  (4)在制造時,須采用先進的機械加工、電加工、化學腐蝕等代替或減少鉗工加工工作量,以減少制模時對工人的技術水平要求。在以前的實際生產(chǎn)中常遇到有的模具,如液壓型胎,模具較大,產(chǎn)品彎邊面處為復雜變角度型面,而制造依據(jù)為樣板,工人鉗工量特別大,制模周期長,制模質(zhì)量差。

  國際模協(xié)秘書長羅百輝認為,要實現(xiàn)模具的低成本制造必須采用最優(yōu)化的模具結(jié)構、選用可回收利用或更有性價比的模具材料,并簡化模具加工方法。

  航空企業(yè)常見鈑金零件類型及其適用模具

  飛機鈑金零件品種繁多、形狀各異,模具結(jié)構也有其多樣性。同一種類型的鈑金零件,可用多種不同的模具沖裁或成形。

  在實際生產(chǎn)中,各種鈑金零件的質(zhì)量要求是不同的,生產(chǎn)批量也是不同的。國際模協(xié)秘書長羅百輝認為,適用于大批量生產(chǎn)的工藝方案、模具結(jié)構和模具材料,在小批量生產(chǎn)時可能就不適用。不能簡單說使用簡單模具就落后,而使用復合、級進模具等復雜模具就先進,因為它們有不同的使用場合。使用場合合理,能降低生產(chǎn)成本,獲得效益就是先進的方案、先進的模具。

  彎曲模比型胎、液壓型胎、閘壓模和落錘模的結(jié)構復雜,制模成本高,彎曲模適用于工件批量較大時;復合模、級進模較單工序模具沖孔模、落料模更能保證工件內(nèi)外形位置精度,生產(chǎn)效率高,但制模成本高、制模周期長,適于工件批量較大時;切邊模沒有全面考慮近似形狀零件的共性,較通用沖模套數(shù)多、效率低、制模成本高[3];翻邊模模具結(jié)構復雜,制模成本高,適于工件批量較大時;拉彎模較其它型材成形模具結(jié)構復雜,制模成本高,適于工件批量較大時;而拉伸模尤其多工序拉伸模較液壓拉伸模等制模成本高,試模工作量大,適于工件批量較大時。而其余模具如型胎、落錘模、滾模等,制模成本低,能滿足航空企業(yè)鈑金零件的試制或中小批量生產(chǎn),屬于經(jīng)濟模具范疇。
 鈑金零件技術、經(jīng)濟效益分析

  對每一種有一定技術要求的鈑金零件,可選用不同的工藝方案(如:不同的模具結(jié)構形式和不同的模具材料與制模方法)。方案不同,工件的成本則不一樣。

  鈑金零件的制造成本,受該件產(chǎn)量的影響很大。產(chǎn)量的增減變化,使鈑金零件的制造成本發(fā)生波動。

  通常沖壓件的材料費、工時費、設備折舊費和企業(yè)管理經(jīng)營費用等,都隨鈑金零件產(chǎn)量的變化而變化。產(chǎn)量越大,則這幾項費用是成正比的增加,故此類費用成為可變費用Cb。模具制造費用則不同,一旦模具加工完畢,其費用基本上就保持不變了(維修費、保管費等占比例較小,可列入可變費用Cb, 也可忽略不計)。模具加工費用稱為不變費用Ca。鈑金件的制造成本C可表示為:

  C=Ca+QCb,(1)

  式中Q為鈑金件產(chǎn)量。

  要降低鈑金件的制造成本,必須從降低Ca和Cb兩方面考慮。顯然降低不變成本和降低可變成本可以降低生產(chǎn)成本,從而增加企業(yè)的盈利,但這兩種生產(chǎn)成本往往是互相矛盾的。生產(chǎn)中為降低鈑金件的可變成本,即減少工時費、設備折舊費時,必然要采用生產(chǎn)效率高的復合模、連續(xù)模,甚至多工位級進模。但是這類模具的費用是較高的,即為了降低可變成本而不得不提高不變成本。同樣為降低鈑金件的不變成本,采用制造成本較低的簡單模具時,又必然會降低生產(chǎn)效率,從而提高了可變成本[1]。

  降低鈑金件的不變成本或可變成本的2種措施,對企業(yè)的總盈利情況的影響是不同的,尤其與產(chǎn)品的批量關系很大。小批量生產(chǎn)時,降低鈑金件的不變成本效果明顯;而在大批量生產(chǎn)時,降低可變成本可以取得更佳的效果。

  總之,評價一種工藝方案的技術、經(jīng)濟效益是十分復雜的,它涉及工件的質(zhì)量要求、批量大小、生產(chǎn)設備以及制模能力等多方面的因素。只有在熟悉各種常規(guī)沖壓技術、沖壓模具的基礎上,再研究各種特殊的模具與技術,并結(jié)合本單位的實際生產(chǎn)能力,才能制定出合理的工藝方案,獲得最佳技術-經(jīng)濟效益。

 

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