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从材料成形角度看汽车先进制造技术

发布时间:2005-05-10 来源:中国自动化网 类型:行业资讯 人浏览
关键字:

快速原型制造

导  读:

1、粉末注射成形技术 
  粉末注射成形(PIM)是粉末冶金与塑料注射成形的交叉复合技术,它借助注射机将金属(金属氧化物或陶瓷)粉末与粘结剂的混合物以熔体形式注入模腔,经冷却定型得到一定形状尺寸预制件,再经脱除粘结剂和烧结就得到一定机械物理性能的零件。粉末注射成形具有重量精确,材料利用率高,可以高效率直接成形各种成分的复杂形状零件。目前,PIM已用于制造汽车齿轮、安全气囊零件、磁性零件,而且正处于迅速发展状态。 
2、半固态成形 
  半固态成形是对固、液态共存的半凝固状态或半熔融状态的金属材料进行锻造、挤压、轧制等成形加工的工艺技术。半固态成形压力小,生产率高,制品形状准确,内部组织致密,兼有铸造成形和塑性加工成形的优点。目前,半固态成形技术在铝合金汽车刹车泵体、铝合金汽车轮毂等零件成形中得到了广泛应用。 
3、板料无模多点成形 
  汽车覆盖件传统冲压成形需要大型冲压设备生产线和成套模具,不仅投资巨大,而且模具制造周期长,不利于车型的更新换代。板料无模多点成形技术是用高度方向可调控的小冲头群代替传统的凸凹模,通过板料逐次局部成形的积累来实现三维曲面成形的汽车覆盖件先进制造技术。 
  小冲头群相当于万能冲模,其冲压动作通过CAD/CAM/CAT系统控制。无模多点成形可以控制板料的变形路径和受力状态,可以实现小设备冲压成形大型覆盖件。这项技术的研究开发始于美国和日本等汽车工业先进国家,国内也正在进行探索研究。 
4、塑料增强反应注射成形 
  塑料保险杠、塑料仪表板、塑料覆盖件等大型汽车塑料零件,除了要求有较高的形状尺寸精度外,还要求有较好的机械物理性能。 
  这类塑料零件先进制造技术是塑料增强反应注射成形(RRIM),其成形原理为:将两组添加了玻璃纤维增强材料的液体树脂进行计量混合并注入模腔,在模腔中两组液体树脂发生化学反应并固化成为一定形状尺寸的塑料制品。例如,增强反应注射成形的聚氨酯制品,其表皮致密,内部松软,非常适合于汽车仪表板及内饰覆盖件等。目前,增强反应注射成形的常用塑料有聚氨酯、环氧树脂、不饱和聚酯、聚酰胺等。 
5、激光技术 
  激光在汽车制造中可以用于切割、焊接、表面处理等。激光切割用于金属薄板下料、冲裁等,具有精度高、柔性好、适应性广等优点,且不需冲压设备和模具。三维激光切割系统可以取代修边冲孔设备和模具,来完成大型覆盖件修边和冲孔加工。 
  激光用于金属薄板拼焊可以扩大板材的尺寸规格,得到钢厂无法生产的超宽幅面的汽车钢板,这对于大型覆盖件整体冲压成形,例如汽车地板整体冲压成形是必不可少的。 
  激光拼焊还可以将厚度、材质、性能和表面处理情况不同的数块金属薄板拼焊在一起,以满足汽车覆盖件成形的特殊需要。目前,美国、日本、德国等许多汽车公司都在大量使用激光技术进行汽车覆盖件成形。 
6、快速原型制造技术 
  快速原型制造(RPM)是基于产品CAD模型,以累积生长的方式制造三维实体的产品原型,这是不同于传统“去除”加工的全新制造技术。 
  快速原型制造技术是计算机技术、数控技术、激光技术、精密机械技术、材料加工技术等的集成技术。商品化的快速原型制造技术有分层物体制造、熔丝沉积制造、选择性激光烧结等几种类型,它们在产品造型、模具制造中的应用受到了高度重视。 
  以选择性激光烧结为例,快速原型制造的工作原理为:根据产品CAD模型,用激光束对一定厚度的塑料粉末层或金属粉末层进行扫描熔化,经冷却凝固后形成一定厚度的轮廓形状;反复进行上述过程,即得到累积生长的三维产品原型。 
  在汽车工业中,快速原型制造在汽车造型设计、产品设计、模具设计制造中有着广阔的应用前景。快速原型制造技术在美国、日本、欧洲等已逐步形成了产业化,在国内的研究开发正在进行。

















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