|
德國(guó)舒勒是沖壓硬化設(shè)備生產(chǎn)的全球領(lǐng)導(dǎo)者，作為系統(tǒng)供應(yīng)商，舒勒不僅生產(chǎn)液壓式壓力機(jī)以及自動(dòng)化設(shè)備，還提供輥底式加熱爐以及模具。
在沖壓硬化過(guò)程中，零部件會(huì)被加熱到930攝氏度，然后在接下來(lái)的成形工藝中同時(shí)完成冷卻和硬化。這樣，零部件將會(huì)獲得極高的剛度。
舒勒的核心技術(shù)是通過(guò)控制硬化過(guò)程中的壓力，能夠使沖壓力在零部件上均勻分布。而舒勒通過(guò)高度靈活的拉伸墊能夠保證在單個(gè)或多個(gè)零部件上具有一致的高接觸壓力機(jī)，使冷卻速度更快，實(shí)現(xiàn)了對(duì)金屬成形工藝的優(yōu)化。
除了高度靈活的拉伸墊這樣的“表面功夫”，如今舒勒還通過(guò)金屬3D 打印技術(shù)開(kāi)發(fā)了隨形冷卻熱沖壓模具，讓內(nèi)部的冷卻通道更接近沖壓表面，從而通過(guò)“內(nèi)部功夫”來(lái)提高沖壓質(zhì)量和效率。本期，3D科學(xué)谷與谷友一起來(lái)了解下舒勒內(nèi)外兼修的熱沖壓模具制造技術(shù)。
內(nèi)外兼修, 內(nèi)功來(lái)自金屬3D打印
熱沖壓是20世紀(jì)80年代發(fā)明的一種把鋼板加熱到900度以上，快速?zèng)_壓，然后保壓冷卻，通過(guò)內(nèi)部通冷卻水的熱沖壓模具實(shí)現(xiàn)淬火強(qiáng)化，從而制作超高強(qiáng)度零件的新型成型技術(shù)。由于熱沖壓技術(shù)能實(shí)現(xiàn)汽車車身輕量化，減少碳排放，熱沖壓模具調(diào)試周期短，使用壽命在20-30萬(wàn)個(gè)沖程，熱作鑲塊具互換性，制造成本低，在汽車領(lǐng)域獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。德國(guó)的Schuler和瑞典的APT公司是全球兩大熱沖壓裝備供應(yīng)商。
圖片：舒勒壓力機(jī)在模具與成形技術(shù)方面，舒勒通過(guò)對(duì)系列生產(chǎn)的模擬，提供用于整個(gè)汽車總成和齒輪箱零件的原型機(jī)和模具。舒勒的模具制造部門可以做復(fù)雜的模具和加工技術(shù)的開(kāi)發(fā)任務(wù)。舒勒的競(jìng)爭(zhēng)力在于其在開(kāi)發(fā)、規(guī)劃、模型和模具，以及試模領(lǐng)域具有核心專有技術(shù)，因此舒勒能滿足汽車及零件制造業(yè)日益增長(zhǎng)且不斷變化的需求。
熱沖壓模具需要內(nèi)部冷卻渠道的冷卻介質(zhì)來(lái)使得退火板材的溫度迅速降到200攝氏度以下。以前，冷卻通道是通過(guò)在模具內(nèi)部鉆孔的方式來(lái)完成的，所以這些內(nèi)部冷卻通道要想連續(xù)的貼近冷卻表面是不可能的，特別是當(dāng)涉及到復(fù)雜的表面形狀時(shí)。但現(xiàn)在，在3D打印技術(shù)的幫助下，舒勒通過(guò)粉末床選擇性激光融化3D打印的方式獲得靈活的隨形冷卻內(nèi)部通道的制造方法，這使得冷卻更迅速，冷卻效果更均勻。
圖片：舒勒所使用的選擇性金屬粉末融化技術(shù)舒勒采用的3D打印方法是選擇性金屬融化3D打印技術(shù)，材料為工具鋼。之前，舒勒進(jìn)行了全面的測(cè)試，以確定理想的工藝參數(shù)和粉末材料的最佳組合。并對(duì)拉伸強(qiáng)度和比密度進(jìn)行廣泛的測(cè)試。舒勒正在對(duì)3D打印的熱沖壓模具進(jìn)行耐用程度和批量生產(chǎn)方面的進(jìn)一步測(cè)試。而舒勒認(rèn)為3D打印技術(shù)將為熱沖壓模具的制造帶來(lái)革命性的變化，為此，他們已經(jīng)準(zhǔn)備好了迎接這一變化。
值得一提的是，盡管國(guó)外像VOLVO等大廠家使用熱沖壓件的比例已經(jīng)高達(dá)40％，但全球掌握熱沖壓模具開(kāi)發(fā)的公司很少，國(guó)內(nèi)寶鋼已經(jīng)投產(chǎn)的熱沖壓件生產(chǎn)線模具是由寧波合力模具獨(dú)家合作開(kāi)發(fā)成功的。而隨著3D打印在熱沖壓模具領(lǐng)域的應(yīng)用展開(kāi)，熱沖壓模具的技術(shù)門檻又提高了，國(guó)內(nèi)的企業(yè)要在熱沖壓模具方面獲得更多的突破，則需要從現(xiàn)在就開(kāi)始深度了解粉末床金屬3D打印技術(shù)。
3D科學(xué)谷總結(jié)3D打印在幫助模具“修煉內(nèi)功”方面發(fā)揮的作用是一致的，不管是熱沖壓模具，還是注塑模具，通過(guò)粉末床選擇性激光融化3D打印技術(shù)將異形的冷卻通道構(gòu)建出來(lái)，而這一點(diǎn)是傳統(tǒng)技術(shù)所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。關(guān)于3D打印在模具領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值探討，請(qǐng)參考3D科學(xué)谷發(fā)布的 3D打印模具白皮書。 |
.png)