從勞動(dòng)生產(chǎn)率看,有統(tǒng)計(jì)資料表明,中國(guó)和德、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家相比,大約差距3~5倍。 如此大的市場(chǎng),低水平的勞動(dòng)生產(chǎn)率,再加上制造技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,對(duì)數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具行業(yè)來(lái)說(shuō),既是機(jī)遇,更是挑戰(zhàn)。
在該行業(yè)中,數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具一般用來(lái)切削飛機(jī)結(jié)構(gòu)件。這些結(jié)構(gòu)件一般體積較大,過(guò)去大量采用鋁合金。隨著鈦合金、復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,對(duì)數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具加工的要求也越來(lái)越高。
作為國(guó)家重點(diǎn)扶持工業(yè)之一,近年來(lái),政府已投入大量資金用于航空航天業(yè)大型客機(jī)的研發(fā)。這些研發(fā)是方方面面的,我們抽出與數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具有關(guān)的方面來(lái)分析,著重研討結(jié)構(gòu)件材料的使用。
從最新的波音787機(jī)身可以看出,過(guò)去大量采用鋁合金直接覆蓋的方法已逐漸被舍棄,取而代之的是復(fù)合材料的直接鋪設(shè)和纏繞。此外,鈦合金的用量也在增加。與過(guò)去相比,新的方法可大大降低飛機(jī)重量,節(jié)省燃油和能耗,對(duì)大型客機(jī)來(lái)說(shuō),這一點(diǎn)尤其重要。
鈦合金是公認(rèn)的難加工材料。只需要鋪設(shè)和纏繞的復(fù)合材料看似不需要很大的加工量,但是對(duì)加工質(zhì)量的要求卻越來(lái)越高。對(duì)數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具行業(yè)來(lái)說(shuō),這都是不小的挑戰(zhàn)。 除了機(jī)身結(jié)構(gòu)件外,對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的加工也是一個(gè)難點(diǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用難加工材料制成,形狀復(fù)雜,需要切槽鉆孔、葉片加工等工序,對(duì)數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具的實(shí)際切削效果要求非常高。此外,為滿足飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的高質(zhì)量要求,一般情況下都選用整體毛坯來(lái)加工,90%以上的材料都將被切除掉,由于加工量大,因此對(duì)加工效率要求極高。
折疊編輯本段發(fā)展趨勢(shì)
從數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具發(fā)展歷程看,從十九世紀(jì)末到二十世紀(jì)中期,數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具材料以高速鋼為主要代表;1927年德國(guó)首先研制出硬質(zhì)合金數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具材料并獲得廣泛應(yīng)用;二十世紀(jì)50年代,瑞典和美國(guó)分別合成出人造金剛石,切削數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具從此步入以超硬材料為代表的時(shí)期。二十世紀(jì)70年代,人們利用高壓合成技術(shù)合成了聚晶金剛石,解決了天然金剛石數(shù)量稀少、價(jià)格昂貴的問(wèn)題,使金剛石數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具的應(yīng)用范圍擴(kuò)展到航空、航天、汽車、電子、石材等多個(gè)領(lǐng)域。
數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具材料的選擇是切削加工成功的基礎(chǔ)。與硬質(zhì)合金相比,PCD數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具速度可達(dá)4000m/min,而硬質(zhì)合金只有其1/4。從壽命上看,PCD數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具一般能提高20倍。從加工出的表面質(zhì)量看,PCD的效果比硬質(zhì)合金要好30%~40%。此外,CBN(立化氮化硼)超硬材料數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具和表面涂層數(shù)控折彎?rùn)C(jī)模具的發(fā)展對(duì)推動(dòng)切削加工技術(shù)的進(jìn)步也功不可沒(méi)。