以上所述冲压生产中合理选材的内容,主要是针对冲压工艺设计人员并属于纯技术性的内容。在新的世纪里,科学技术在不断进步,人类社会还要可持续发展,要求工艺设计人员以及管理人员必须从更高层次上,适应科学技术水平且兼顾资源与环保因素,进行合理选材决策。关于这方面的情况,目前有两个动向,现简介如下。
1.利用广义成形性技术优选板材
广义冲压成形性技术中有一个冲压成形性能部分,即有一个广义板材成形性工程专家系统,其中建立板材窗口数据库(包括国内和国外板材),发展相应的诺谟图,用计算机优选板材[31,32]。该数据库中还要发展专利型的板材冲压性能实验方法,对板材冲压力学性能进行特征化处理,提供准确的数据,以满足冲压CAE和生产稳定性控制的需要。
虽然这个数据库及这种专家系统尚未建立出来,甚至有待较长时间的研发过程才能完善。但这种概念和理想是可取的。一旦它达到了某种基本完善的程度,其作用和意义是很大的。
2.站在资源与环保角度择优板材
从技术工艺性及经济性角度择优选材是合理的。比如,本节和第五节中介绍的,利用成形极限图试验和变形余裕度理论改变选材的两个例子:一个是从原使用的普通沸腾钢板改用优质钢板,一个是从原优质钢板的高级别降为低级级别,都是可靠、可行的,且已被生产实践所证明。
从资源与环保角度择优选材也是合理的,尤其是对不同类板材的选择上。兹举两例足以说明。
【例2】易拉罐用材[29]
易拉罐用材的选择经历了(或正在经历)三个阶级:
20世纪中期及以前,用镀锡薄钢板,成形性能差。(www.xing528.com)
20世纪后期及至今,用铝质薄板,成形性能较好。
20世纪末开始,回归薄钢板,日本、美国等正在研制成形性能更好者。
【例3】笔记本电脑壳件用材[34]
20世纪的大小电脑壳件全用塑胶壳件,现逐渐转向钛金属材料。
2000年IBM公司推出添加钛金属的复合材料外壳。
2001年APPLE公司在其电脑的LCD内外盖与键盘均以纯钛板冲压制成。
2002年中国台湾金属工业研究发展中心研发出用商用纯钛的笔记本电脑壳件。
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