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参加日本MF-TOKYO(东京金属成形)展览会的思考

  • 2019/8/26 16:30:02
  • 来源:中国锻压网

中国锻压协会近些年都参加了世界上涉及锻造、冲压、钣金制作、模具和铆焊相关的展览会,2019年参加了在日本举办的MF-Tokyo展览会,展览会的时间是2019年7月31日-8月3日。展览会占了日本 “东京国际展览中心 TOKYO BIG SIGHT”的南面两个馆和西面两个馆,同时包含了东西两个馆的连接部位,如下图。其中粉颜色的为钣金制作,浅蓝色的为锻造,黄颜色的为冲压。他们把螺钉螺帽、弹簧等标准件、紧固件的成形算作了锻造成形。

在本届展览会上所见并有如下思考:

1. 展览会明显加大了科研内容的展出,科研内容的展出是由日本锻压学会组织的,主要来自于大学和科研院所。从展示可以看出日本的锻造、冲压和钣金制作行业正在开展什么样的科研。从展出内容看,主要集中在金属材料的变形机理、特别是特种材料的变形机理研究还是主流。在模具方面他们集中的研究是如何通过检测和试验获得模具的内在应力分布,从而通过这种方式来找到模具寿命提升的可能,这在展示的几家锻造模具制造与冲压模具制造公司的展品中得到验证。另一个研究方向是特种冲压成型,例如“滚压”成形或渐进成形方式,可以成形各种非常复杂的板材成形件。 

 

在科研项目中,我们也看到了超精密切割和成形的工艺和零件,如下图, 这些零件是切割和成形相结合的零件。 

2. 在本次展览中,另一个亮点就是弯管成形技术与高效率的标准件和紧固件成形技术,其中展出的一款弯管设备,可以实现完全任何自由度方向的弯曲,在弯曲过程中根本看不到弯曲模具。   

标准件的成形技术,无论从精度还是设备的精巧度方面都具有非常大的进步,与我国这方面相比,具有明显的优势。 

3. 钣金制作展主要由国际上几家知名的大设备商领衔,有天田、通快、百超、萨瓦尼尼和马扎克等,从展出的折弯机看,全部的折弯机都实现了自动装卸折弯刀,刀库设计各不相同,用作送刀的导轨也有不同,有的刀夹具就是导轨,有的在夹具外单独设置。定位使用的是数字马达,固定使用的是液压和机械联合结构,这大概是未来折弯机的一个发展趋向。马扎克展出了一台5轴激光切割设备,主要用于冲压件、钣金制作件(含管型材)的任意切割加工。钣金展馆内的另一个特点是展出了许多小型的非常灵活的钣金折弯单元,这些机器非常适合于人工操作,对实现精密折弯和小批量多品种生产具有非常大的意义。也就是说,为适应小批量多品种生产,不再考虑自动化或机器人代替劳动力,而是在设备的设计上更加符合“人机工程需要”,专门为手工操作设计的,让操作工人在轻松和方便的情景中完成折弯。我们也可以把这种设备称为“小型/紧凑型”高精密折弯机。当然,在现场也有许多机器人折弯单元展出,国内的展览会上多次见到。值得注意的是激光切没有成为本次展出的主流,这一点值得思考。

4. 从钣金制作展区看,展出了许多钣金件、冲压件表面处理设备和辅助材料。另外也展出了一些精密钣金件、超精密钣金件(微米级和纳米级的钣金件)的制造设备和技术,这些设备生产的产品主要用于微型消费品与医疗器件,同时也反映出轻量化的一种理念。另外,钣金加工中心,也就是复合钣金加工中心也有展出,从现场看,几乎全部是自动料架+冲+激光切的单元,没有加入折弯,这也许是未来的一个非常重要的发展方向和规律。依据现场的一家企业介绍,目前制造高精密的小型零件,使用数控冲,无论从效率和精度来说都高于激光切孔。

5. 另外,所有大一点儿的公司都推出了自己的软件管理系统,目的全部是实现工艺设计、刀具选择自动化,实现“设备与设备联网”和无人工厂。

6. 展会上看到一种被称为“精密管轧机”,这种设备是将一个芯棒插入管子中,通过几道型轧辊,将管子变薄,轧制出精度非常高的管子,据介绍是一种冷轧强化精密成形管子技术。

7. 伺服应用越来越广,实现伺服数字马达+软件误差补偿系统,可以实现许多非常强大的功能。伺服压力机仍然是冲压设备展品的中的唯一。似乎感觉日本在生产“大线”方面并没有太多的努力,这也许是他们看到了“大线”的需求数量有限,而中小型部件的需求比较长远且量大的原因吧,特别是与消费品相关的设备研发非常活跃。另外,伺服冲压机的制造商不再仅仅做设备,他们已经开始研究伺服压力机的工艺适应性,从而为用户提供工艺开发参考,特别是一些设备商与用户共同开发具有独特性能的价格合适的设备成为一种合作模式。本次展览中,许多设备展商,不允许对设备拍照,更不允许就工艺产品进行拍照。 

8. 检测自动化是展览会中的另一个亮点,“照相检测尺寸和型位公差以及自动多点测试实现尺寸和型位的检测技术”已经成为重要的检测方式,是未来外形尺寸和型位公差检测发展的方向。

9. 本次展会上,日本锻造协会组织了15家锻造企业参展,展出的产品涉及汽车、农机、工程机械等行业,其中展出的一些锻件,无论从产品结构还是产品精度看,都达到了相当的水平,特别是锻造深孔锻件方面具有明显的进步,依据介绍,一个直径在15mm的热挤压冲头,其寿命可以稳定达到2000件以上。  

10. 日本ENOMOTO公司研制出伺服电机驱动双螺旋压力机,典型的特点是两个伺服电机驱动两个螺杆,两螺杆驱动滑块下行,可以实现宽台面多工位锻造。也可以大大减轻单螺杆的受力,提升螺杆的寿命。  

11. 无论锻模,还是冲压模具,模具实时的应力应变检测显得非常重要,特别是模具研发中,如何实时地了解模具的受力情况显得越来越重要。展览会上,有几家模具生产企业都展示了他们模具应力应变检测方式。特别是德国发明的“检测螺栓”具有很强的适用性。在模具应变的检测中也使用激光测试的形式进行,这也是模具应力应变检测的一种技术。   

12. 硬质合金在模具中的应用仍然在不断地推进,许多模具公司专门展出了他们在硬质合金应用方面取得的实际成绩。另外,现场也展出了双通道感应加热炉,以适应不同直径坯料在同一台加热炉上加热的需要。 

13. 据日本企业介绍,锻压设备配减震基础成为了一种标准配置,在锻压设备研发过程中就在研究配置什么样的减震基础,与减震基础企业合作共同为用户提供服务已经成为一种新的设备供应趋势。从目前情况看,设备商为用户提供包括工艺、公共设施设计和配套设备配置一揽子的设计工作正在越来越得到重视。

14. 在展览中,看到了利用液压下拉式高速液压机进行快速级进模冲压,这种冲压线的最大特点是设备结构简单,体积小,个人的感觉是“只见模具不见设备”,据展商介绍,他们这种压机最大的特点是严格控制冲压的位移精度,目前的伺服液压技术更容易实现这一目标。  

15. 无论是冲压模具,还是锻造模具,精确控制位移和“下死点位置”也已经成为设备和模具制造商的攻关难点和焦点。一个有飞边的锻件,锻件厚度目测也就是3mm,飞边不到0.2mm。据一家冲床企业介绍,他们目前的“最终位置精度控制”非常严格,都是以微米级或纳米级来设计计算。在现实中,一些锻造设备企业为了实现准确的下死点控制,开发了一种肘杆式压力机,这种压力机就是为了提升闭合高度的精度和克服闷车而设计制造的。 

 

从整个展会来看,日本的锻造、冲压和钣金制作明显地向着精、巧和紧凑方向发展,紧贴生产实际应用的同时,也特别重视设备和产品的“创意”性发展,注重生产“让人看了就舒服或喜欢”的设备与产品,这就是工业美学吧。

(管理员)



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