丰田纺织2008年8月20日向新闻媒体首次公开了该公司自主开发的精密冲压加工工艺“FHS”的技术信息。与普通的精密冲压加工工艺——精冲(FB)相比,可高速且高精度地进行加工。该公司已将这一技术应用于汽车座席圆形调角器的部件,以及滤油器锁片的量产。
FHS是Fine Hold Stamping的缩略语。基本上是与FB相同的精密冲压加工,只是FHS采用完全覆盖至毛坏侧面的冲头,通过防止材料的“逃逸”来提高加工质量,这一点与FB不同。
左为圆形调角器,右为其分解后的构成部件
左为FHS,右为FB。FB在毛坯侧面方向存在材料逃逸的空隙。而FHS则通过冲头覆盖毛坯侧面,防止了材料的逃逸 为了实现这样的加工,必须使冲头与毛坯侧面的间隙达到数μm水平。另外,冲头及毛坯侧面本身的表面光洁度也要求达到相应水平。因此,该公司与某冲压机厂商共同开发了高精度的FHS专用冲压机。其性能指标为:滑块的下死点精度为±0.02mm(为以往机型的1/5),工作台的挠度为1/60000(为以往机型的1/10)。
FHS专用冲压机以机械冲压机(连杆装置)为原型。旋转飞轮的驱动源采用伺服电机。使用伺服电机而非通用AC电机主要是为了确保紧急停止(具体是指紧急停止操作后1个周期内的完全停止)的性能。另外,成本虽然高于普通机械冲压机,但却能控制在比伺服冲压机低的水平(不包括开发费)。
通过将工艺从油压冲压机的FB改换为机械冲压机的FHS,还可实现高速加工。利用厚4.3mm的钢板加工圆形调角器的部件时,FB以28spm(Shots Per Minute:每分钟的滑块行程次数)为极限,而FHS则可达到100spm。另外还成功地用FHS实现了2个工件的冲取(88spm),将实际生产率提高到了约6倍。该公司技术员表示,“在厚钢板的精密冲压加工方面,好像还没实现过如此高的生产率”。另外,由于成形品的形状精度也比FB高,因此后工序的不良率得以大幅降低。
上为用FHS加工的成形品,下为用FB加工的成形品。FHS的切断面较宽,使断裂面略有减小
用FHS加工的情形。为连续冲压
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