壓鑄模具推廣應(yīng)用情況,壓鑄模具開發(fā)
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本文目錄:
- 1、現(xiàn)在模具的壓鑄 沖壓 塑料哪個比較有前景,面臨選方向了,請有經(jīng)驗的給點經(jīng)驗,萬分感謝
- 2、沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀
- 3、壓鑄行業(yè)的前景
- 4、壓鑄模都有哪些作用?
現(xiàn)在模具的壓鑄 沖壓 塑料哪個比較有前景,面臨選方向了,請有經(jīng)驗的給點經(jīng)驗,萬分感謝
在模具工業(yè)總產(chǎn)值中,沖壓模具約占50%。塑料模具約占33%,壓鑄模具約占6%,其它模具約占11%。
由于沖壓技術(shù)有許多的明顯優(yōu)點,所在機(jī)械制造、信息產(chǎn)業(yè)等行業(yè)中,都得到廣泛的應(yīng)用。如大到汽車覆蓋件,小到鐘表及儀器儀表元件,大多是由沖壓方法制造的。目前,采用沖壓工藝獲得的沖壓制品,在汽車、電機(jī)、電器、儀表、玩具以及日常生活用品的生產(chǎn)方面,都占有十分重要的地位。另外,在國防工業(yè)生產(chǎn)中,如飛機(jī)、導(dǎo)彈、各種槍彈與炮彈的生產(chǎn),沖壓加工也占有很大比例。
近年來,隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高,塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大,如:家用電器、儀器儀表,建筑器材,汽車工業(yè)、日用品等眾多領(lǐng)域,塑料制品所占的比例正迅猛增加。一個設(shè)計合理的塑料件往往能代替多個傳統(tǒng)金屬件,工業(yè)產(chǎn)品和日用產(chǎn)品塑料化的趨勢不斷上升。
壓鑄模具主要應(yīng)用于汽車、摩托車、電機(jī)電器和和其它行業(yè),
根據(jù)經(jīng)驗,前景比較好的是塑料模具。
沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀
發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)趨勢
改革開放以來,隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,市場對模具的需求量不斷增長。模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展,模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化,除了國有專業(yè)模具廠外,集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”;廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè),科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心;中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快,市場競爭的日益加劇,人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一。許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度,將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD,并陸續(xù)開始使用Pro/E、PDX、UG NX、NX Progressive Die Design、I-DEAS、Euclid-IS、Logopress3、3DQuickPress、MoldWorks和Topsolid Progress等國際通用軟件,個別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件,并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中。
以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步,東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外,許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步;在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。
例如,吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件,華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件,上海交通大學(xué)模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。
雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展,但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如,精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低;CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高;許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等,致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依賴進(jìn)口。 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務(wù)。
(1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)
模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步,普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟,各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度;進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能,實現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合,使虛擬制造成為可能。
(2)高速銑削加工
國外發(fā)展的高速銑削加工,大幅度提高了加工效率,并可獲得極高的表面光潔度。另外,還可加工高硬度模塊,還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展,對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。
(3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)
高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪P退璧闹T多功能,大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng),可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上,實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù),用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用,相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。
(4)電火花銑削加工
電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù),這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù),它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣),因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極,這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計這一技術(shù)將得到發(fā)展。
(5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度
我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高,估計目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。
(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)
選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。
(7)模具研磨拋光將自動化、智能化
模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響,研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作,以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。
(8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展
這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機(jī)床合理組合;配有隨行定位夾具或定位盤;有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫;有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng);有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。 我國涌現(xiàn)出一大批模具行業(yè)的龍頭企業(yè)。如,汽車覆蓋件模具有“四大家”,大型塑料模具有海爾、華威、群達(dá)行,精密沖壓模具有國盛、華富,汽車輪胎模具有豪邁、巨輪,鑄造模具有一汽鑄造、寧波合力、廣州型腔、北侖輝旺,精密塑料模具有唯科、寧波橫河等等。據(jù)武兵書介紹,模具行業(yè)已有95家企業(yè)被授予“中國重點骨干模具企業(yè)”稱號,本屆上海國際模展期間,中國模具協(xié)會還將給第四批10多家企業(yè)授牌。屆時,“中國重點骨干模具企業(yè)”將達(dá)到110家左右。
長期以來,中國模具工業(yè)的發(fā)展在地域分布上存在不平衡性,東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū),南方的發(fā)展快于北方,模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)在珠江三角和長江三角地區(qū),其模具產(chǎn)值約占全國產(chǎn)值的三分之二以上。據(jù)模具網(wǎng)CEO、深圳市模具技術(shù)學(xué)會副秘書長羅百輝介紹,這種格局正在發(fā)生深層變化,我國模具業(yè)正在從較發(fā)達(dá)的珠三角、長三角地區(qū)向內(nèi)和北方擴(kuò)展,在產(chǎn)業(yè)布局上出現(xiàn)了一些新的模具生產(chǎn)較集中的地區(qū),有京津冀、長沙、成渝、武漢、皖中等地區(qū),模具集聚發(fā)展成為新特點,模具園區(qū)(城、集聚地等)不斷涌現(xiàn)。在東部地區(qū),已形成昆山、無錫精密模具產(chǎn)業(yè)集群生產(chǎn)基地;泊頭、蕪湖汽車模具產(chǎn)業(yè)集群生產(chǎn)基地;寧波、黃巖、深圳、東莞大型、精密模具產(chǎn)業(yè)集群生產(chǎn)基地。羅百輝表示,模具行業(yè)在中國被廣泛看好,我國模具行業(yè)加快了體制改革和機(jī)制轉(zhuǎn)換步伐,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)日趨合理,主要表現(xiàn)為大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于行業(yè)的總體發(fā)展速度;塑料模和壓鑄模比例增大;面向市場的專業(yè)模具廠家數(shù)量及能力增加較快;隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深入,“三資”及民營企業(yè)的發(fā)展很快。 沖壓模具是沖壓加工的主要工藝裝備,沖壓制件就是靠上、下模具的相對運(yùn)動來完成的。加工時由于上、下模具之間不斷地分合,如果操作工人的手指不斷進(jìn)入或停留在模具閉合區(qū),便會對其人身安全帶來嚴(yán)重威脅。
主要零件及安全要求
1.工作零件
凸凹模是直接使坯料成形的工作零件,因此,它是模具上的關(guān)鍵零件。凸凹模不但精密而且復(fù)雜,它應(yīng)滿足如下要求:
(1)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度,不能在沖壓過程中斷裂或破壞;
(2)對其材料及熱處理應(yīng)有適當(dāng)要求,防止硬度太高而脆裂。
2.定位零件
定位零件是確定坯件安裝位置的零件,有定位銷(板)、擋料銷(板)、導(dǎo)正銷、導(dǎo)料板、定距側(cè)刀、側(cè)壓器等。設(shè)計定位零件時應(yīng)考慮操作方便,不應(yīng)有過定位,位置要便于觀察,最好采用前推定位、外廓定位和導(dǎo)正銷定位等。
3.壓料、卸料及出料零件
壓料零件有壓邊圈、壓料板等。壓邊圈可對拉延坯料加壓邊力,從而防止坯料在切向壓力的作用下拱起而形成皺褶。壓料板的作用是防止坯料移動和彈跳。頂出器、卸料板的作用是便于出件和清理廢料。它們由彈簧、橡膠和設(shè)備上的氣墊推桿支撐,可上下運(yùn)動,頂出件設(shè)計時應(yīng)具有足夠的頂出力,運(yùn)動要有限位。卸料板應(yīng)盡量縮小閉合區(qū)域或在操作位置上銑出空手槽。暴露的卸料板的四周應(yīng)設(shè)有防護(hù)板,防止手指伸人或異物進(jìn)入,外露表面棱角應(yīng)倒鈍。
4.導(dǎo)向零件
導(dǎo)柱和導(dǎo)套是應(yīng)用最廣泛的一種導(dǎo)向零件。其作用是保證凸凹模在沖壓工作時有精確的配合間隙。因此,導(dǎo)柱、導(dǎo)套的間隙應(yīng)小于沖裁間隙。導(dǎo)柱設(shè)在下模座,要保證在沖程下死點時,導(dǎo)柱的上端面在上模板頂面以上最少5至10毫米。導(dǎo)柱應(yīng)安排在遠(yuǎn)離模塊和壓料板的部位,使操作者的手臂不用越過導(dǎo)柱送取料。
5.支承及夾持零件
它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、墊板、限位器等;上下模板是沖模的基礎(chǔ)零件;其他各種零件都分別安裝固定在上面。模板的平面尺寸,尤其是前后方向應(yīng)與制件相適應(yīng),過大或過小均不利于操作。
有些模具(落料、沖孔類模具)為了出件方便,需在模架下設(shè)墊板。這時墊板最好與模板之間用螺釘連接在一起,兩墊板的厚度應(yīng)絕對相等。墊板的間距以能出件為準(zhǔn),不要太大,以免模板斷裂。
6.緊固零件
它包括螺釘、螺母,彈簧、柱銷、墊圈等.一般都采用標(biāo)準(zhǔn)件。沖壓模具的標(biāo)準(zhǔn)件用量較多,設(shè)計選用時應(yīng)保證緊固和彈性頂出的需要,避免緊固件暴露在表面操作位置上,防止碰傷人手和妨礙操作。
模具設(shè)計的安全要點
在結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡量保證進(jìn)料、定料、出件、清理廢料的方便。對于小型零件的加工要嚴(yán)禁操作者的手指、手腕或身體的其他部位伸入模區(qū)作業(yè);對于大型零件的加工,若操作者必須手入模內(nèi)作業(yè)時,要盡可能減少入模的范圍,盡可能縮短身體某部位在模內(nèi)停留的時間,并應(yīng)明確模具危險區(qū)范圍,配備必要的防護(hù)措施和裝置。
模具上的各種零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度及剛度,防止使用過程中損壞和變形,緊固零件要有防松動措施,避免意外傷害操作者。
不允許在加工過程中發(fā)生廢料或工件飛彈現(xiàn)象,影響操作者的注意力,甚至擊傷操作者。另外要避免沖裁件毛刺割傷人手。不允許操作者在進(jìn)行沖壓操作時有過大的動作幅度,避免出現(xiàn)使身體失去穩(wěn)定的姿勢;不允許在作業(yè)時有過多和過準(zhǔn)的動作。應(yīng)盡量避免沖壓加工時有強(qiáng)烈的噪聲和振動。模具設(shè)計應(yīng)在總圖上標(biāo)明模具重量,便于安裝,保障安全。20千克以上的零件加工應(yīng)有起重搬運(yùn)措施,減輕勞動強(qiáng)度。裝拆模具零件時應(yīng)方便安全,避免有夾手、割手的可能;模具要便于解體存放??傊>咧械哪呐率羌?xì)微的問題都會影響安全,只有對每種作業(yè)中的具體問題進(jìn)行分析,才能提出模具中的安全注意事項。
壓鑄行業(yè)的前景
與國外比仍存在差距 未來呈專業(yè)化發(fā)展
雖然以我國壓鑄行業(yè)現(xiàn)在的發(fā)展?fàn)顩r來看,已經(jīng)處于較好水平,但與國外發(fā)到國家相比,還存在一定差距,我國的壓鑄企業(yè)整體技術(shù)水平與國外先進(jìn)企業(yè)之間仍存在一定差距,主要表現(xiàn)在:
在裝備能力上,我國的小型壓鑄機(jī)和中小型磨具以國產(chǎn)設(shè)備為主,大型壓鑄機(jī)則以進(jìn)口為主;在研發(fā)能力上,一些大型壓鑄企業(yè)建立了壓鑄工程技術(shù)研發(fā)中心,配備相關(guān)軟硬件、測試儀器,進(jìn)行新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品開發(fā)。但是,大部分中小壓鑄企業(yè)的機(jī)械化、自動化程度偏低,因此工藝規(guī)范性差,質(zhì)量穩(wěn)定性差。研發(fā)投入較少,開發(fā)新產(chǎn)品能力弱,產(chǎn)品檔次低,附加值和效益較低。
總體而言,我國壓鑄行業(yè)雖然產(chǎn)量較大,但與發(fā)達(dá)國家及地區(qū)相比總體技術(shù)水平偏低,大型壓鑄設(shè)備少、自動化程度低、研發(fā)能力弱,只有少數(shù)大型壓鑄企業(yè)能夠達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平,所以,專業(yè)技術(shù)水平有待提升。
自壓鑄行業(yè)在我國出現(xiàn)到如今形成大規(guī)模,行業(yè)不斷完善,未來也會向更好的方向進(jìn)化和發(fā)展,發(fā)展方向主要會體現(xiàn)在四個方面:為了與其它下游產(chǎn)業(yè)更加契合,產(chǎn)品會逐漸集中化和區(qū)域化;為滿足更高技術(shù)的要求,產(chǎn)品也會更加高端化;為更好地滿足客戶需求,企業(yè)會參與客戶研發(fā)體系,進(jìn)行有針對性的開發(fā);為適應(yīng)行業(yè)的快速發(fā)展需求,會努力實現(xiàn)模塊化生產(chǎn)。
——以上數(shù)據(jù)來源參考前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國壓鑄行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》。
壓鑄模都有哪些作用?
壓鑄是壓力鑄造的簡稱。它是將液態(tài)或半液態(tài)金屬,在高壓作用下,以高速度填充壓鑄模具型腔,并在壓力下快速凝固而獲得鑄件的一種方法。使用的壓鑄模具,稱為壓鑄模。壓鑄時常用壓力是從幾兆帕至幾十兆帕,填充初始速度在(0.5~70)m/s范圍內(nèi)。因此,高壓和高速是壓鑄的重要特征。
壓鑄模在壓鑄生產(chǎn)過程中所起的重要作用是:
①決定鑄件的形狀和尺寸的精度;
②已定的澆口系統(tǒng)(特別是澆口位置)決定著熔融金屬的填充狀況;
③已定的排溢系統(tǒng)影響熔融金屬的填充條件;
④模具的強(qiáng)度限制著壓射比壓的最大限度;
⑤影響操作的效率;
⑥控制和調(diào)節(jié)壓鑄過程的熱平衡;
⑦鑄件取出時的質(zhì)量(如變形等);
⑧模具成形表面的質(zhì)量既影響鑄件質(zhì)量,又影響涂料噴涂周期,更影響取出鑄件的難易程度。
由此可見;鑄件的形狀和精度、表面要求和內(nèi)部質(zhì)量、生產(chǎn)操作的順利程度等方面,常常是與壓鑄模的設(shè)計質(zhì)量和制造質(zhì)量有直接關(guān)系的。更重要的是模具設(shè)計并制造好以后,可以再修改的程度就不大了,上述的作用與鑄件質(zhì)量的關(guān)系也就相對地固定了。這就是模具的設(shè)計和制造一定要建立在與壓鑄工藝要求相適應(yīng)的基礎(chǔ)上的緣故。因此,在某種程度上來說,壓鑄模與壓鑄工藝、生產(chǎn)操作存在著極為密切而又互為制約、互相影響的特殊關(guān)系。其中,壓鑄模的設(shè)計,實質(zhì)上則是對生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的各種因素的預(yù)計的綜合反映。所以,在設(shè)計的過程中,必須通過分析鑄件結(jié)構(gòu)、熟悉操作過程、了解工藝參數(shù)能夠施行的可能程度、掌握在不同情況下的填充條件以及考慮到對經(jīng)濟(jì)效果的影響等等步驟,才能設(shè)計出合理的、切合實用并能滿足生產(chǎn)要求的壓鑄模。
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