從勞動生產(chǎn)率看,有統(tǒng)計資料表明,中國和德、美、日等發(fā)達國家相比,大約差距3~5倍。 如此大的市場,低水平的勞動生產(chǎn)率,再加上制造技術(shù)的不斷進步和發(fā)展,對數(shù)控折彎機模具行業(yè)來說,既是機遇,更是挑戰(zhàn)。
在該行業(yè)中,數(shù)控折彎機模具一般用來切削飛機結(jié)構(gòu)件。這些結(jié)構(gòu)件一般體積較大,過去大量采用鋁合金。隨著鈦合金、復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的擴大,對數(shù)控折彎機模具加工的要求也越來越高。
作為國家重點扶持工業(yè)之一,近年來,政府已投入大量資金用于航空航天業(yè)大型客機的研發(fā)。這些研發(fā)是方方面面的,我們抽出與數(shù)控折彎機模具有關(guān)的方面來分析,著重研討結(jié)構(gòu)件材料的使用。
從最新的波音787機身可以看出,過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。與過去相比,新的方法可大大降低飛機重量,節(jié)省燃油和能耗,對大型客機來說,這一點尤其重要。
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,但是對加工質(zhì)量的要求卻越來越高。對數(shù)控折彎機模具行業(yè)來說,這都是不小的挑戰(zhàn)。 除了機身結(jié)構(gòu)件外,對飛機發(fā)動機的加工也是一個難點。發(fā)動機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,對數(shù)控折彎機模具的實際切削效果要求非常高。此外,為滿足飛機結(jié)構(gòu)件的高質(zhì)量要求,一般情況下都選用整體毛坯來加工,90%以上的材料都將被切除掉,由于加工量大,因此對加工效率要求極高。
折疊編輯本段發(fā)展趨勢
從數(shù)控折彎機模具發(fā)展歷程看,從十九世紀(jì)末到二十世紀(jì)中期,數(shù)控折彎機模具材料以高速鋼為主要代表;1927年德國首先研制出硬質(zhì)合金數(shù)控折彎機模具材料并獲得廣泛應(yīng)用;二十世紀(jì)50年代,瑞典和美國分別合成出人造金剛石,切削數(shù)控折彎機模具從此步入以超硬材料為代表的時期。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、價格昂貴的問題,使金剛石數(shù)控折彎機模具的應(yīng)用范圍擴展到航空、航天、汽車、電子、石材等多個領(lǐng)域。
數(shù)控折彎機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)控折彎機模具速度可達4000m/min,而硬質(zhì)合金只有其1/4。從壽命上看,PCD數(shù)控折彎機模具一般能提高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)控折彎機模具和表面涂層數(shù)控折彎機模具的發(fā)展對推動切削加工技術(shù)的進步也功不可沒。