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中国金属成形行业的发展

  • 2010-1-14 14:01:18
  • 来源:中国锻压协会
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作 者:宋拥政
关 键 词:机械制造;金属成形行业发展;综述
文献摘要:分析了我国金属成形行业的市场状况,介绍了我国金属成形行业工艺技术装备的发展现状,讨论了我国金属成形行业存在的问题,提出了发展的思路。
3.1  CAPP技术
  我国在冲压工艺CAPP系统的开发应用上已取得明显的进步,但在实际应用中还普遍存在柔性差、集成性差、智能化程度低、效率不高和具有较大盲目性等问题,研究性和探索性居多,真正实用的较少。企业的基本状况是:①不少企业特别是中小企业和较偏远地区的企业,冲压工艺设计基本采用手工设计设计方式;②部分企业仅着眼于如何快速生成各种工艺卡片和工艺文件的编制,而这并非真正意义上的冲压工艺CAPP;③一些CAD/ CAM应用较好的企业, 其CAPP却只是处理概括工艺设计,而且与模具CAD/ CAM间缺乏信息传递和沟通;④很多企业在选择和应用CAPP系统时,盲目追求设计自动化、最优化,而不是注重基础数据的积累、基础技术的稳固发展和人员素质的提高,本应由PDM完成的工作却由CAPP系统完成,也严重影响了CAPP系统的应用。
  目前,冲压工艺CAPP系统的研究,已从工艺设计发展到工艺信息的管理,设计方法也从派生式、创成式、混合式3种CAPP系统并举的局面向智能化的混合式CAPP系统方向发展。但很多地方仍需设计人员的决策与经验,真正实用的基于知识的大型复杂冲压件CAPP系统尚未建立。由于冲压工艺设计过程的复杂性和模糊性,要想全面有效地解决问题,需要一种新型的智能型工程设计方法,即基于知识的工程的KBE技术。将KBE技术引入冲压工艺设计已成为塑性成形学科的重要研究方向。
3.2  CAE技术
  目前,在国外,CAE技术已广泛应用于冲压成形过程的分析、优化和模具设计,从而显著减少了模具设计和调试周期,降低了生产成本,提高了产品质量。
  在我国,随着产品更新换代的频繁化,模具设计与制造工作量急剧加大,对冲压成形的分析及模具CAD/CAE/CAM现代化设计手段的需求也急剧增加,CAE技术也必将在我国得到普遍重视和更广泛地应用。
  冲压成形CAE技术主要以有限元方法为主。国内广泛应用的板材冲压成形CAE软件主要有LSDYNA3D、DYNAFORM、PAM-STAEP、OPTRIS、AUTOFORM等。
  经过十几年的共同努力,国内在板材成形数值模拟领域的基础研究和软件开发方面都取得了长足的进步,已有部分高校和公司开发出具有独立知识产权,初步达到工业化应用水平的模拟软件。但在应用板材成形CAE技术解决实际工程问题方面,国内的总体水平还相当落后。另一方面,很多购买了国外软件的汽车集团和大型模具公司,其CAE技术远远没有发挥出应有的价值,原因主要来自人员素质、管理体制、生产管理模式以及发展观念等方面。
与国外相比,当前国内企业投入的资金太少,而且研究过于分散,没有形成强大优势的协作研究群体,因此,低水平重复严重。在软件应用方面,要改变现有落后状况,必须由企业、学校和科研机构共同努力,形成企业资助,学校培养人才和提供技术支持的良性循环模式。
3.3  信息化集成与网络化技术
  目前, CAD/CAM辅助冲压件及其模具设计制造技术已日臻成熟,以有限元模拟为主的数值模拟技术、计算机辅助工艺设计(CAPP)等技术在国内的各科研、生产单位得到推广应用和发展,在推动行业的信息化、数字化建设方面起到了至关重要的作用,显著提高了产品质量和生产效率。但是,企业要从整体上提高效率、改进技术、优化管理、降低成本,还必须将这些计算机辅助技术集成应用。此外,以PDM和ERP为代表的企业管理信息的集成也是建设企业信息化的重中之重。
  目前,各种CAD软件纷纷推出了与网络化尤其是与internete结合的功能,使设计者能够充分利用网络的优势,实现网上协同设计、信息传递和互动。在网络技术不断发展和完善的时代,建立基于Web的CAPP系统是必然趋势。
  综上所述,我国冲压生产的数字化水平整体来说还比较低,尽管一些大型集团和合资企业的技术水平相对高一些,但与国际先进水平相比仍有相当大的差距,而且数字化技术在整个行业中的应用上没有形成气候。面向国内外市场,信息化、数字化技术与传统冲压技术相结合,是实现跨越式发展的必由之路。

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