| 项目名称 |
大型冲压模具快速开发技术 |
负责人 |
卢秉恒 |
| 通讯地址 |
西安市西安交通大学机械工程学院 |
邮政编码 |
710049 |
| E-mail |
dcli@mail.xjtu.edu.cn |
所在院所 |
机械学院先进制造技术研究所 |
| 联系人 |
卢秉恒 |
电话 |
029-82668936 |
传真 |
029-82660114 |
| 技术来源 |
国家863高技术发展计划项目 |
| 拥有专利 |
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专利号 |
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| 项目简介 |
本项目所采用的“电弧喷涂和电刷镀一体化模具制造技术”是一种创新性的大型冲压模具快速开发技术，主要用于轿车新车型开发中大中型覆盖件试制模具的快速低成本制造。该技术采用电弧喷涂工艺在模具母模表面快速沉积一层致密的低熔点金属薄壳，从而制作出模具的型腔；在填充适当的背衬材料并脱模后，利用电刷镀技术在模具工作表面刷镀强化涂层，进而完成模具的快速制造。
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基于该技术研制了“智能电弧喷涂和电刷镀一体化模具制造设备”，该设备集成了电弧喷涂和电刷镀两种工艺，由工业计算机、运动及工艺参数控制器、电弧喷涂设备、电刷镀设备和一台五自由度机器人等组成。该设备可以根据模具的三维数据自动、高效地完成电弧喷涂和电刷镀两种作业，并且电刷镀和电弧喷涂两种工艺的工艺参数在该设备上可以实现自动控制，从而保证了模具的制作质量和制作周期。
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利用该技术与设备，结合快速原型制造技术和高速数控加工技术，可以低成本高效率地进行大型、精密、复杂以及长寿命模具的快速制造。所研制设备可制造的汽车覆盖件模具的最大尺寸为3500mm×2000mm×500mm。该技术及设备可服务于汽车、航空航天、通讯、家用电器、仪器仪表及国防工业等行业，为新产品的研究和试制提供了高质量、低成本、短周期的模具制造新途径。
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| 项目优势 |
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A 市场发展前景很好
√
B 产品或工艺创新性突出
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C 经济效益显著
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D 社会效益显著
E 其他
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| 现处阶段 |
A 研发阶段
B 小试阶段
C 中试阶段
D 批量生产阶段
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| 技术领先 |
国内外同类产品以及与同行企业的比较： 该模具制造技术和方法已经申请发明专利，科技信息检索结果表明，目前国内外没有发现类似的技术和设备。 (科技在线，版权所有，未经许可，请勿转载
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| 项目可行性分析 |
市场规模、目标市场、竞争力分析、产品生产、资金需求、人员需求、风险分析等：
汽车覆盖件模具是金属板料冲压模具的典型代表，对模具设计、制造、冲压工艺、材料等都有非常高的要求。汽车覆盖件模具制造是汽车车身开发的关键技术，多年来一直制约着我国汽车工业自主开发能力的形成和发展。作为汽车三大部件之一，车身是汽车知识产权和品牌的重要标志，直接影响着汽车产品的市场竞争力。
1999年我国模具进口总金额为8.8亿美元，其中2亿美元用于车身冲压模具。“十五”期间，我国每年约需求15个当量车型的汽车模具，其中大中型覆盖件模具每年就需要3900付以上，合936万工时，市场价值在20亿元左右。而目前国内年生产能力为500万工时，满足率只有53.4％
样车试制是新车型开发的重要环节，为了能在样车的试制和试验中真正反映产品的设计性能、工艺性能和装配性能，样车车身用接近正规生产的工艺制造，覆盖件简易模具的制造直接影响开发的成本和周期。目前国内外覆盖件金属模具主流制造技术，如消失模铸造技术、大型精密数控铣、高速数控铣等，生产周期长，费用高，难以满足样车试制和小批量生产的要求。因此，国内外都在寻求成本低、周期短的覆盖件模具试制技术。因此，汽车覆盖件模具以及其它汽车模具快速制造技术蕴含着巨大的社会价值和经济价值。
“电弧喷涂-电刷镀一体化模具制造技术及设备”为汽车覆盖件模具制造和汽车车身开发提供了一种重要的支持手段，汽车制造企业和汽车模具制造企业将成为该技术的主要用户和受益者。“电弧喷涂和电刷镀一体化模具制造技术及设备”是一种全新的快速制造大中型汽车覆盖件模具的技术和设备，该方法集成了快速原型、电弧喷涂和电刷镀等技术，并通过智能电弧喷涂和电刷镀一体化设备，实现了电弧喷涂和电刷镀两种工艺的自动化作业和工艺优化。该模具制造技术是一种复形法制模技术，它需要一个实物模型（或称为原型）作为母模。母模可以是快速原型或过渡模型、产品实物或通过高速数控加工得到的木材、石膏等非金属模型。电弧金属喷涂技术用于在母模表面喷涂具有一定厚度和强度的致密金属涂层，从而形成所需的模具型腔，涂层材料为低熔点合金。在填充适当的背衬材料并脱模后，利用电刷镀技术在模具工作表面刷镀强化涂层，进而完成模具的快速制造。
采用电弧喷涂和电刷镀一体化模具制造技术制造覆盖件模具，成本只有传统机械加工钢模具的1/10，制造周期为后者的1/4~1/5， 用此方法制造样车模具或作为模具开发的试制手段可以节约大量的资金和时间，经济效益十分可观，非常适合于新车型开发中的样车试制和小批量生产。事实上，该技术也可以用于塑料模具快速制造。(科技在线，版权所有，未经许可，请勿转载
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| 合作项目 |
| 项目总投资(万) |
基建费(万) |
设备费(万) |
成果转让费(万) |
流动资金(万) |
其他(万) |
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95万元 |
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| 厂房/办公面积及人员要求 |
需要厂房100mm2 以上，技术员3名，工人6人。 |
| 预计年产量 |
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年销售额 |
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| 成本(万) |
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利润(万) |
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| 年投资回报率% |
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投资回收期 |
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| 其他需要说明的问题 |
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