大連壓鑄模具,大連壓鑄廠
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本文目錄:
- 1、電火花下切割加工技術(shù)論文
- 2、國內(nèi)有哪些生產(chǎn)鑄造,模具的公司,請高人指點!
- 3、大連冠宇精密模具有限公司怎么樣?
- 4、鑄件模流份析 國內(nèi)占有市場最大的是哪一款?
電火花下切割加工技術(shù)論文
電火花下切割加工在實際生產(chǎn)加工中應用非常廣泛,特別是在沖壓模具加工中是最為理想的加工設(shè)備,在加工過程中加工參數(shù)的調(diào)整時影響工件質(zhì)量的重要因素。我為大家整理的電火花加工技術(shù)論文,希望你們喜歡。
電火花加工技術(shù)論文篇一
淺談電火花線切割加工工藝
摘要:文章針對電火花線切割加工的工藝及對工件材料的預處理、穿絲孔的加工進行了分析,明確了線切割加工前工件的預處理方法,對實際工件的線切割加工路線設(shè)計起到了指導作用。
關(guān)鍵詞:退磁處理;預處理;穿絲孔;線切割;電火花加工
中圖分類號:TG661文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2014)22-0131-02電火花加工是利用能量密度很高的電火花,使工件材料熔化、氣化和蒸發(fā)而去除的一種特種加工方法。電火花線切割加工是電火花加工中的一種,利用金屬絲做線狀電極,對工件進行切割。下面對線切割加工中的工藝問題進行分析。
1工件材料的預處理
鍛造和淬火的工件材料在加工前需要進行預處理。鍛打的淬火后的材料會有不同的殘余應力。在大面積去除切割和切斷加工中,由于殘余應力的相對平衡受到破壞,在加工過程中應力會釋放,從而導致工件變形,達不到尺寸精度要求。淬火不當?shù)牟牧线€會在加工中出現(xiàn)裂紋。因此這樣的材料在線切割加工前,一般應進行低溫回火處理。
經(jīng)過熱處理的工件,需將工件上電極絲起割處的熱處理殘余物、氧化皮和銹斑清除。因為這些殘余物不導電,電極絲極容易產(chǎn)生斷絲、燒絲或者使工件表面出現(xiàn)深痕,嚴重時使電極絲離開加工軌跡,造成工件報廢。若工件需要機械加工的方法(如車削、銑削等)加工外形及定位面,應注意棱邊倒角,孔口倒角。以磨削加工定位面,需對工件材料進行消磁處理。
2穿絲孔的加工
穿絲孔是電極絲相對工件運動的起點,同時也是程序執(zhí)行的起點,一般選在工件上的基準點處。
2.1穿絲孔(又稱工藝孔)的作用
(1)用于加工凹模。凹模類封閉工件在切割前必須具有穿絲孔,以保證工件的完整性。(2)減小凸模加工中的變形量,防止因材料變形而發(fā)生夾絲、斷絲現(xiàn)象。(3)作為定位基準,保證被加工部位與其他部位的位置精度。對于前兩個作用來說,穿絲孔的加工精度要求不需過高。但是對于第三個作用來說,就必須考慮其加工精度。
2.2穿絲孔的位置
穿絲孔的輪廓和加工零件輪廓的最小距離與工件的厚度有關(guān)。工件越厚,則最小距離越大,一般不小于3mm。對于凸模類、凹模類工件,穿絲孔輪廓到工件的加工輪廓的最短距離≥3mm。對于凸模類工件,為減小變形,工件的加工輪廓到坯料側(cè)面的距離≥5mm,工件的加工輪廓到坯料尖角處的距離≥8mm。線切割加工用的坯料在熱處理時,表面冷卻快,內(nèi)部冷卻慢,形成熱處理后坯料的金相組織不一致,產(chǎn)生內(nèi)應力,并且越靠近邊角處,應力變化越大。所以,線切割的圖形輪廓應盡量避開坯料邊角處,避免變形影響工件精度,一般讓出8~10mm。對于凸模還應留出足夠的夾持余量。
選取穿絲孔時,應遵循以下原則:
加工凹模(型孔類工件):(1)小的型孔切割,穿絲孔設(shè)在型孔中心。在切割中、小孔形凹模類工件時,穿絲孔應選在凹型的中心位置最為方便。因為這樣既能使穿絲孔的加工位置準確,又能便于控制坐標軌跡的計算。(2)大的型孔切割(或凸型工件),穿絲孔設(shè)在靠近加工軌跡的邊角處或者已知坐標尺寸的交點上,以便簡化運算過程。在切割凸型工件或大孔形凹型工件,穿絲孔不宜選擇凹型的中心,因為這樣將使無用行程的切割路徑較長。所以此類切割一般選擇起割點附近為好。(3)多型孔切割,每個型孔都有各自獨立的穿絲孔。
加工凸模(輪廓類工件):(1)凸型工件(或大的型孔)切割,穿絲孔在靠近加工軌跡的邊角處,即起割點附近。穿絲孔的位置可選在加工圖形的拐角附近,以便簡化編程運算,縮短切入時的切割行程。(2)封閉式切割,而非開放式切割,否則破壞殘余內(nèi)應力的平衡狀態(tài),引起變形。如圖1(a)所示,許多模具制造者在切割凸模類外輪廓工件時,常常直接從材料的側(cè)面切入,在切入處產(chǎn)生缺口,殘余應力從缺口處向外釋放,容易使凸模變形。為了避免變形,在淬火前先在模坯上打出穿絲孔,孔徑為3~10mm,工件淬火后從模坯內(nèi)部對凸模進行封閉式切割。(3)由外向內(nèi)切割。如圖1(b)所示,對于零件,特別是凸模類工件,切割方向可采用由外向內(nèi)切割。切割方向應該有利于保證工件在切割過程中的剛度以及避開應力變形影響。采用由外向內(nèi)切割方式,即先切割遠離裝夾部位的加工軌跡,再切割靠近裝夾部位的加工軌跡。如果采用由內(nèi)向外切割,坯料與工件的主要連接部位被太早地割離,剩余的材料被夾持部位少,工件剛性大大降低,極易產(chǎn)生變形,從而影響加工精度。
(a)封閉式切割(b)由外向內(nèi)切割
在選擇穿絲孔位置時,還應該注意以下問題:(1)孔可能打歪。如圖2,如果穿絲孔的輪廓和工件的加工輪廓的最小距離過小,則有可能導致工件報廢。反之如果穿絲孔與工件的加工軌跡的最小距離過大,則會增加切割行程。(2)清理毛刺。穿絲孔加工完成后,和工件一樣需要預處理,需要清理毛刺,以避免加工中產(chǎn)生短路而導致加工不能正常進行。
(a)穿絲孔與加工軌跡太近(b)穿絲孔與加工軌跡太遠
2.3穿絲孔的尺寸
為了加工容易,穿絲孔的直徑不宜過小或過大,一般選擇3~10mm??讖阶詈眠x整數(shù)值,以便簡化用其作為加工基準的運算。
如果因為零件加工輪廓等方面的原因?qū)е麓┙z孔的直徑必須很小,那么在打穿絲孔時要很小心,盡量避免打歪或者盡可能減小穿絲孔的深度。如圖3所示,圖a直接用電火花打孔機打孔,操作較困難;圖b是在不影響使用的情況下,設(shè)計先將底部銑削出一個較大的底孔來減小穿絲孔的深度,從而降低打孔的難度。這種方法在加工注塑模的推桿孔等零件時常常應用。
2.4穿絲孔的制造
穿絲孔可以用銑床、鉆床進行銑削、鉆削加工淬火前的工件,也可以用電火花穿孔機電火花加工孔徑小、硬度大、淬火后的工件。
穿絲孔作為加工基準時,它的位置精度和尺寸精度要等于或高于工件要求的精度。因此加工穿絲孔要用鉆、銑、鏜、鉸等較精密的機械加工方法,并在具有較精密坐標工作臺的機床上加工,以保證其位置精度和尺寸精度。
當材料余量很小時,使穿絲孔的尺寸受到限制而無法用機械方法加工時,可用電火花高速打孔機加工。加工出的穿絲孔直徑一般為¢0.5~¢3mm,深徑比可達20以上。
3結(jié)語
通過對工件材料的預處理和穿絲孔的作用、位置、尺寸、制造方法分析,明確了線切割加工前工件的預處理方法,指導了實際工件的線切割加工路徑要素設(shè)置。
參考文獻
[1]?高速走絲線切割機床操作與實例[M].北京:國防工業(yè)出版社,2010.
[2]?王敏.探析項目教學法在模具鉗工教學中的應用[J].現(xiàn)代交際,2013,(3).
[3]?特種加工技術(shù)[M].西安:西安電子科技大學出版社,2011.
作者簡介:梁天宇(1978―),女,吉林四平人,大連職業(yè)技術(shù)學院講師,碩士,研究方向:沖壓模具、壓鑄模具、電加工技術(shù)等。
電火花加工技術(shù)論文篇二
電火花線切割加工參數(shù)分析
[摘要]電火花下切割加工在實際生產(chǎn)加工中應用非常廣泛,特別是在沖壓模具加工中是最為理想的加工設(shè)備,在加工過程中加工參數(shù)的調(diào)整時影響工件質(zhì)量的重要因素。本文是通過總結(jié)實踐經(jīng)驗,重點分析了電參數(shù)與非電參數(shù)的調(diào)整與設(shè)置,從而達到更為合理的加工質(zhì)量。
[關(guān)鍵詞] 質(zhì)量 電參數(shù) 非電參數(shù)
電加工又稱電火花加工,也有稱為電脈沖加工的,它是一種直接利用熱能和電能進行加工的工藝。電火花加工與金屬切削加工的原理完全不同,在加工過程中,工具和工件不接觸,而是靠工具和工件之間的脈沖性火花放電,產(chǎn)生局部、瞬時的高溫把金屬材料逐步蝕除掉。由于放電過程可見到火花,所以稱為電火花加工。在加工過程中影響工件加工質(zhì)量的因素有很多,其中加工參數(shù)是影響加工質(zhì)量的主要因素,下面我主要從電參數(shù)和非電參數(shù)兩個主要方面為大家進行分析:
一、電參數(shù)
電參數(shù)主要包括:脈沖寬度、脈沖間隔、開路電壓、短路峰值電流、放電波形、加工極性 、進給速度 。 1、脈沖寬度Ti的影響,增加脈沖寬度,切割速度提高,表面粗糙度變差。(增加脈沖寬度,則單脈沖放電能量增加,當Ti40s,加工速度增加不多,而電極絲損耗卻增大)。[通常Ti為1~60s,脈沖頻率為10~100KHz]
2、脈沖間隔To的影響,減小脈沖間隔,切割速度提高,表面粗糙度稍有增大,但太小,放電產(chǎn)物來不及排除,間隙間不能充分消除電離,未回復絕緣狀態(tài),易造成燒傷工件或斷絲。 [一般To=4~8Ti,工件增厚,to增加] 脈間為脈寬的5~9倍,短路電流隨脈寬量大小的變化而變化,切割越厚,脈間倍頻越大,300mm以上達9倍; 3、開路電壓Ui的影響,開路電壓峰值提高,加工電流增大,切割速度提高,表面粗糙度差(高電壓使加工間隙變大,有利于放電產(chǎn)物排除,提高加工穩(wěn)定性和脈沖利用率,但造成電極絲振動,降低加工精度,加大電極絲損耗),電壓:一般金屬為1H,只有半導體材料或多次切割小電流時可為2H;
4、短路峰值電流Is的影響,增加短路峰值電流,切割速度提高,表面粗糙度會變差,(短路峰值電流大,相應的加工電流大,脈沖能量大,放電痕變大,且電極絲損耗大,從而使加工精度降低。
(一般情況下,Is40A,平均加工電流I5A);
5、放電波形的影響,電壓波形前沿上升較緩,電極絲損耗較小,但不利于脈沖寬度變窄,波形不易形成,降低切割速度。
6、加工極性的影響,線切割加工因脈沖寬度較窄,所以用正極加工,即工件接正極,電極絲接負極,(選用正脈沖波),反接會降低切割速度甚至不能進行切割,并且電極絲損耗大。
二、非電參數(shù)
非電參數(shù)主要包括:機械傳動精度 、電極絲及其走絲速度 、工件厚度的影響 、工件材料的影響 、工作液的影響 、導輪參數(shù)及位置對錐度加工精度 ;
1、機械傳動精度的影響,傳動精度高,加工效果好;
坐標工作臺傳動精度的影響,坐標工作臺傳動精度很大程度上決定線切割的尺寸加工精度,其主要取決于四個因素:
(1)傳動機構(gòu)部件的精度(絲桿、螺母、齒輪、蝸桿、導軌等);
(2)配合間隙(絲桿副、齒輪副、蝸輪副及鍵等的配合間隙);
裝配精度(主要是絲桿與螺母的三線對中,齒輪的均勻配合渦輪蝸桿的吻合相切,縱橫向兩拖板的絲桿與導軌的平行度兩拖板導軌間的垂直度);
(3)機床工作環(huán)境(溫度、濕度、防塵、震動等)。坐標工作臺傳動精度差,移動的浮動量就大,導致放電間隙經(jīng)常發(fā)生短路或開路現(xiàn)象,使加工不穩(wěn)定,常在加工表面留下放電痕跡,甚至出現(xiàn)鋸齒狀條痕,加工精度和表面粗糙度差。同時脈沖利用率低,降低加工速度,嚴重時造成斷絲。
2、 走絲機構(gòu)傳動精度的影響,電極絲在放電加工區(qū)域移動的平穩(wěn)程度,取決于走絲機構(gòu)的傳動精度,走絲不平穩(wěn)、速度不均勻,影響加工效果和絲的使用壽命,走絲速度越快,對加工的影響越大。
電極絲運動位置由導輪決定,主要由三方面造成:
(1)導輪有徑向跳動或軸向竄動,導致電極絲振動,振幅與導輪跳動或竄動正相關(guān)。實際上,上下導輪的跳動(竄動)可能同時存在的,運動相對復雜,但可以從工件的上下錐度來判斷導輪是否有跳動,是哪一個導輪或什么方向上跳動大(在電極絲切割方向里側(cè)的工件對應尺寸較小一端的導輪在跳動或跳動幅度更大,同理,在電極絲切割方向外側(cè)對應尺寸(較小)一端的導輪在跳動或跳動幅度(更大),導輪有軸向竄動時也有類似的后果。
(2)導輪的V形槽的圓角半徑因磨損超過電極絲時,將不能保證電極絲精確位置,通常磨損是不對稱的,磨損越深,抖動越大;兩導輪軸線不平行,或V形槽的不在同一平面內(nèi),電極絲運動時不是靠在同一側(cè)面上,使電極絲正反方向不是靠在同一側(cè)面上,加工平面上產(chǎn)生反向條紋。V形槽磨損主要原因有:電極絲高速正反方向運動;導輪軸承安裝不靈活,密封不好,運動阻力大;反向時,導輪不能立即跟隨反向;放電產(chǎn)物硬度高;
(3)儲絲筒振動,引起電極絲振動,要保證儲絲筒同心度。
3、電極絲及其走絲速度的影響
(1)電極絲材料的影響,常用電極絲材料有鉬絲、鎢絲、鎢鉬絲,常用規(guī)格為0.10~0.30mm.
(2)電極絲直徑的影響,電極絲直徑小,則承受電流小,切縫窄,不利于排屑和穩(wěn)定加工,切割速度低;電極絲直徑過大,切縫大,熔蝕量大,切割阻力相應加大,不利于提高速度,因此,電極絲直徑要適中。最常用為0.12~0.18mm。
(3)電極絲上絲,緊絲的影響,電極絲上絲,緊絲的好壞直接影響電極絲的張力。電極絲過松,抖動大;過緊,張力大,振動小,放電效率相對高,可提高速度,但易斷絲。
(4)走絲速度的影響,走絲速度高,則電極絲熱應力小,減少斷絲和短路的幾率,可相應提高切割速度,但電極絲抖動大,對導輪的V形槽磨損大,影響切割精度,電極絲壽命減短。
4、工件厚度的影響,工件的切割厚度薄,有利于排屑和消電離,加工穩(wěn)定性好,但工件太薄,放電脈沖利用率低,效率低,且電極絲易產(chǎn)生抖動,影響精度;工件厚,工作液,難于進入和充滿放電間隙,排屑差,易發(fā)生短路,影響精度,加工穩(wěn)定性差,降低切割速度;但電極絲抖動小,又有利于提高加工速度和精度。因此注意根據(jù)工件厚度選擇脈沖間隔和脈沖寬度。
5、工件材料的影響,工件材料不同,其熔點, 汽化點,熱導率不同,切割速度不同。
6、工作液的影響,增大工作液壓力和流速,排除蝕除物容易;過高,會引起電極絲的振動;過低不利于排屑,易短路,不能及時帶走熔蝕熱,燒傷工件,發(fā)生斷絲等。維持層流(直線流動)為限。
7、導輪參數(shù)及位置對錐度加工精度的影響
在錐度加工時,導輪參數(shù)及導輪相對工件的位置對加工精度會產(chǎn)生直接的影響(切入位置偏差)。包括:上下導輪的距離(Z軸高度),用Hc-c表示;下導輪中心到工件底面的距離,Hb表示;工件厚度;導輪半徑R。
作者簡介:張東偉,男,漢族,吉林白城人,2009年畢業(yè)于太原科技大學材料成型專業(yè),工學學士,助理講師。
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我國鑄造模具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展建議
中國模協(xié)技術(shù)委員會 蔡紫金( 執(zhí)筆) 高 鵬( 執(zhí)筆)
中圖分類號: TG241 文獻標識碼: A 文章編號: 1009- 279X( 2010) S0- 0034- 04
1 我國鑄造模具目前的狀況和存在的主要
問題
1. 1 發(fā)展情況
( 1) 產(chǎn)業(yè)慨況
近年來, 隨著我國制造業(yè), 特別是汽車工業(yè)的迅
速發(fā)展, 鑄件市場需求大幅上揚, 帶動了鑄造模具制
造業(yè)的興旺, 生產(chǎn)總量在沖模、塑料模之后排列第三
的鑄造模具約占我國模具總量的8% , 年銷售額約
80 億元。由于市場對大型、復雜、高品質(zhì)、高性能鑄
件的要求, 帶動我國鑄造模具在生產(chǎn)規(guī)模和制造質(zhì)
量以及其技術(shù)水平的提升, 逐步形成了門類齊全、配
套完善和分布廣泛的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。根據(jù)中國模具工業(yè)
協(xié)會經(jīng)營管理委員會編制的5全國模具專業(yè)廠基本
情況6統(tǒng)計, 近4 年來鑄造模具每年平均增長速度高
達24% ( 表1) 。
表1 我國鑄造模具生產(chǎn)情況匯總
年份
統(tǒng)計企業(yè)
P個
產(chǎn) 值
P萬元
與上年比
增長P%
年產(chǎn)值超1 千萬元
企業(yè)P個
2005 64 56 933 25. 90 19
2006 63 70 769 24. 30 24
2007 58 77 764 9. 88 25
2008 68 105 172 35. 24 32
總體來說, 中、小型鑄造模具的制作完全可滿足
國內(nèi)的需求, 大型、復雜、精密的鑄造模具依賴進口
的狀況得到較大改善; 中、低檔模具供大于求, 大型
且要求高的鑄造模依然進口不少( 主要進口國是日
本、韓國、德國、意大利、美國) ; 可喜的是國內(nèi)使用的
大型、復雜的鑄造模具已從原先大量引進到目前
收稿日期: 2009- 12- 10
作者簡介: 蔡紫金, 男, 1946 年生, 原廣州型腔模具制造有限公司副
總經(jīng)理、高工, 中國模協(xié)技術(shù)委員會委員兼鑄造模技術(shù)部
副主任。
高 鵬, 男, 1952 年生, 兵器集團洛陽北方企業(yè)集團有限
公司副總經(jīng)理, 教授級高工, 中國模協(xié)技術(shù)委員會委員。
國產(chǎn)替代, 并有少量出口, 且出口量遂年遞增。
( 2) 企業(yè)慨況
我國鑄造模生產(chǎn)廠點眾多, 規(guī)模都不很大, 以小
型模具企業(yè)為主, 人數(shù)不超過300人, 年產(chǎn)值超
5 000 萬元的企業(yè)很少, 生產(chǎn)效率較高的企業(yè)年人
均生產(chǎn)率也只在20~ 30 萬元, 模具的檔次多為中、
低檔。模具使用壽命及制造周期見表2 和表3。
表2 我國壓鑄模使用壽命 萬模次
壓鋁合金
小型中型大型
壓鋅合金壓鎂合金
10~ 20 6~ 15 6~ 10 20~ 15~ 20
表3 鑄造模具制造周期 月
中、小型大型特大型
壓鑄模具2~ 3 3~ 4 4~ 7
低壓鑄造模具1~ 3 3~ 4
重力鑄造模具1~ 3 3~ 4
目前國內(nèi)所使用的各類鑄造模具主要來自模具
制造專業(yè)廠或隸屬于鑄造企業(yè)的模具車間( 分廠) 。
專業(yè)制造廠服務于全社會, 承接著各行業(yè)所需的各
類型的鑄造模具。相對而言, 設(shè)備較先進, 技術(shù)較優(yōu)
良和規(guī)模較大的企業(yè), 是我國商品鑄造模具的主要
供應商, 其實力和技術(shù)狀況最能反映國內(nèi)當前水平。
星羅棋布、數(shù)量眾多的鑄造模具制造專業(yè)廠絕大部
分是民營企業(yè), 它們具有很強的市場適應能力和資
本增殖能力, 對市場需求反映敏捷, 產(chǎn)出大, 生存力
強。相較于其他種類模具領(lǐng)域, 外商進入較少。
鑄造模具生產(chǎn)廠家集中分布在我國沿海經(jīng)濟發(fā)
達省、市及汽車、摩托車生產(chǎn)基地。如浙江省有被稱
為/ 中國壓鑄模生產(chǎn)之鄉(xiāng)0的北侖、/ 鑄造模之鄉(xiāng)0的
象山, 分別盛產(chǎn)壓鑄模、重力和低壓鑄造模。廣東省
鑄造模生產(chǎn)主要在廣州、東莞、深圳、佛山等地, 廠點
相對分散, 由于經(jīng)濟開放較早, 吸收國外先進技術(shù)
快, 外向型企業(yè)較多, 模具出口量較大。華東地區(qū)生
產(chǎn)廠家主要集中在上海、蘇州、常州、昆山、南通等
) 34 )
5 電加工與模具62010 年增刊 專 稿
地, 憑著緊靠我國工業(yè)和汽車產(chǎn)業(yè)重鎮(zhèn)的地域優(yōu)勢,
發(fā)展勢頭強勁, 企業(yè)普遍起點較高, 員工素質(zhì)好, 發(fā)
展勢頭大。此外工業(yè)基礎(chǔ)較好的長春、大連、煙臺、
重慶等地鑄造模的產(chǎn)出也不少。
( 3) 產(chǎn)品慨況
壓鑄模具的產(chǎn)品是鋁、鋅、鎂、銅等合金壓鑄件,
其中鋁合金壓鑄件比例最大, 約占60% , 典型產(chǎn)品
有汽車變速箱殼體、離合器外殼, 發(fā)動機缸體、摩托
車曲軸箱、發(fā)動機支架, 電機罩蓋、機油濾清器底座
等。
重力、低壓鑄造模具的產(chǎn)品是黑色金屬、鋁、銅
等合金鑄件, 典型的產(chǎn)品有發(fā)動機缸體、缸蓋、排氣
管、后轎、減速器、曲軸、變速器外殼等。
( 4) 面臨的市場形勢
鑄造模具的產(chǎn)品應用范圍很廣, 幾乎涉及到所
有工業(yè)制造領(lǐng)域, 其中汽車零件的鑄件以其數(shù)量大、
品種多、要求嚴名列首位。以壓鑄件為例, 世界各國
壓鑄的汽車零件在整個壓鑄產(chǎn)業(yè)中占有最大的份額
( 表4) 。
表4 各國汽車零件壓鑄件占壓鑄總產(chǎn)量之比 %
日本澳大利亞西班牙德國美國中國
80 80 65 65 48 64
目前, 正值我國汽車工業(yè)進入高速增長期, 產(chǎn)量
連續(xù)多年大幅度增長, 2009 年產(chǎn)量估計達到1 300
萬輛, 強烈地增大對鑄造模具的需求, 可預測到未來
我國鑄造模的生產(chǎn)仍將獲得主要來自國內(nèi)汽車工業(yè)
的強勁推力。我國摩托車生產(chǎn)連續(xù)多年來產(chǎn)量全球
第一, 年產(chǎn)量在2 000 萬輛以上, 摩托車發(fā)動機所需
的中型、復雜壓鑄模已幾乎全部來自國內(nèi)制造。同
時我國龐大家電行業(yè)、建筑行業(yè)以及拓展迅猛的通
訊行業(yè)己向鑄造模制造企業(yè)提供了持續(xù)的、穩(wěn)步增
長的國內(nèi)巨大的需求市場。此外, 在經(jīng)濟全球化浪
潮中, 產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程的國際分工正在形成, 外商基于
成本的壓力在我國大量采購鑄件, 甚至還在中國設(shè)
立鑄造生產(chǎn)基地, 我國正承擔著國際金屬鑄件及制
品的生產(chǎn)制造任務。同時隨著我國模具質(zhì)量與國外
差距的逐步縮小, 價格低廉也驅(qū)使國外模具采購量
劇增, 巨大的海外模具市場的需求對該產(chǎn)業(yè)的興旺
起著推波助瀾的作用??深A測未來一段較長時間
內(nèi), 我國鑄造模具產(chǎn)業(yè)無論國內(nèi)還是國際市場發(fā)展
空間都很大。但也應清楚地看到, 我國鑄造模具的
制造水平與國外還有差距, 受當前國際金融危機的
影響, 國際鑄造市場萎縮, 國外鑄造模具制造業(yè)出現(xiàn)
產(chǎn)能過剩, 從而加劇了行業(yè)內(nèi)的競爭, 加上國內(nèi)存在
著企業(yè)間無序的壓價競標, 良莠不齊的各企業(yè)出口
策略, 給整個鑄造模具制造產(chǎn)業(yè)帶來了不良影響。
1. 2 存在的主要問題
( 1) 大型、復雜的鑄造模具主要還處在模仿、消
化吸收階段, 自主創(chuàng)新的核心技術(shù)不多, 模具的質(zhì)
量、加工的精度、使用的可靠性、穩(wěn)定性及使用壽命
與先進工業(yè)國家比仍有差距, 模具調(diào)試時間長, 造成
鑄造行業(yè)每年依然大量從國外引進大型高端模具。
( 2) 國內(nèi)鑄造模具生產(chǎn)廠點數(shù)目很大, 普遍規(guī)
模小, 還沒有可與國外同行優(yōu)秀企業(yè)抗衡的高水平
企業(yè), 缺乏領(lǐng)航的企業(yè), 行業(yè)內(nèi)專業(yè)化分工不明顯。
( 3) 企業(yè)的標準化程度較低, 鑄造模具的標準
件商品化生產(chǎn)及使用覆蓋面都遠遠低于沖模和塑料
模。
( 4) 壓鑄模具國家標準經(jīng)修訂于2004 年3 月
頒布實施, 但內(nèi)容比較簡單, 指導力不強, 低壓和重
力鑄造模具的國家標準還未制定。
( 5) 模具數(shù)字化設(shè)計制造是提高鑄造模具生產(chǎn)
企業(yè)整體水平的有效技術(shù)手段, 其中三維設(shè)計和計
算機仿真模擬分析技術(shù)的應用, 顯示出越來越大的
優(yōu)越性。目前國內(nèi)完全實現(xiàn)CADPCAMPCAE 一體
化的鑄造模具制造企業(yè)極少, 且所選用的軟件主要
依靠進口, 三維設(shè)計和CAE 技術(shù)的應用水平和普及
程度遠不及國內(nèi)塑料模具廠家。
( 6) 目前國產(chǎn)的熱作模具鋼性能和穩(wěn)定性仍未
盡人意, 制造出口模具和要求高的鑄造模具時基本
還是選用進口鋼材, 很大程度上影響模具企業(yè)的市
場競爭力。
2 我國鑄造模具與國際先進水平的主要差距
( 1) 我國鑄造模具制造歷史短、經(jīng)驗不足
鑄造模具主要服務于汽車工業(yè), 國外已有幾十
年歷史, 我國近十年才初具規(guī)模, 其需求的大型、復
雜、精密鑄造模具設(shè)計與制作經(jīng)驗不足, 目前基本還
處在學習模仿階段, 結(jié)構(gòu)較為復雜的大多是以造復
制模為主, 創(chuàng)新不多。制造過程中普遍存在質(zhì)量控
制不夠嚴謹、制造精度較差, 以及設(shè)計中對模具的熱
平衡分析、冷卻系統(tǒng)設(shè)置、零件的快換、安裝的快捷、
生產(chǎn)的安全性等考慮欠周全。盡管各種鑄件產(chǎn)品的
模具國內(nèi)基本都已能制造, 對于難度較大的模具上
規(guī)模的廠家都有承接的勇氣, 但往往因尺寸不到位、
) 35 )
專 稿 5 電加工與模具62010 年增刊
調(diào)試時間長、使用故障率高和壽命不理想使用戶缺
乏采購信心。以汽車的心臟) ) ) 發(fā)動機缸體壓鑄模
具為例, 我國從事缸體壓鑄件生產(chǎn)的廠家不下20
家, 但現(xiàn)運行的模具幾乎全部從日、歐、美引進。德
國一家專業(yè)模具廠, 早在1984 年開始就已生產(chǎn)缸體
壓鑄模具, 先后已生產(chǎn)了超過50 多套, 而我國近3
年才有國產(chǎn)的缸體壓鑄模具問世, 至今各廠產(chǎn)出累
計也不過10 套左右。
( 2) 裝備及相應配套的差距
國外先進工業(yè)國家規(guī)模稍大的模具廠家往往擁
有數(shù)量較多的大型、中型5 軸或3 軸高速加工中心
機床, 配備多臺精度高的檢測設(shè)備, 熱處理配套專業(yè)
廠擁有承載大、10 Par 以上的真空爐進行鑲塊的熱
處理, 有些模具廠還設(shè)有專供試模的車間, 同時, 熱
模鋼( 部分經(jīng)過3D 鍛造) 、優(yōu)質(zhì)標準件及配件供應
暢通。同比國內(nèi)的模具廠家上述關(guān)鍵設(shè)備無論數(shù)
量、檔次和規(guī)格都存在較大差距, 而且制造出口的鑄
造模具和大型的高端模具幾乎全要吃/ 洋飼料0 $ $
運用國外軟件進行設(shè)計, 使用進口機床、刀具、檢測
設(shè)備進行加工及檢測, 購買進口的熱作鋼材, 安裝在
模具體上的標準件和各類配件也要進口, 因而模具
制造成本大。
( 3) 人才的差距
國內(nèi)企業(yè)中掌握和運用新技術(shù)的人才不能滿足
發(fā)展需要, 模具高級技術(shù)人才、高技能的員工、企業(yè)
管理人員及外經(jīng)外貿(mào)人才短缺, 人才緊缺導致企業(yè)
間爭相挖聘, 影響了模具企業(yè)的發(fā)展和穩(wěn)定。尤其
缺乏優(yōu)秀的復合人才, 如: 精通技術(shù)的經(jīng)營者、精通
技術(shù)工藝的管理者、能熟練運用信息化技術(shù)進行設(shè)
計及分析、了解鑄造工藝及相關(guān)設(shè)備原理、掌握調(diào)試
修復處理技術(shù)的設(shè)計師。國外模具企業(yè)中從事管理
和技術(shù)工作人員比例往往較高( 25% ~ 35% ) , 員工
質(zhì)量意識強, 社會上有較完善的??平逃图寄芘?/p>
訓, 企業(yè)內(nèi)強化對員工的崗位培訓。近期日本對未
來幾年模具的發(fā)展技術(shù)倡導:/ 可以不依賴于技能的
模具設(shè)計、生產(chǎn)技術(shù)0, 這意味著技術(shù)型的模具工程
人員要求數(shù)目更多和水平更高。
( 4) 技術(shù)指標上的差距( 表5)
表5 國內(nèi)、外鑄造模具技術(shù)指標對照表
國際先進水平國內(nèi)先進水平國內(nèi)一般水平
型腔加工精度Pmm 0. 01~ 0. 03 0. 02~ 0. 05 0. 05~ 0. 08
型位表面粗糙度RaPLm 0. 2~ 0. 4 0. 4~ 0. 8 0. 8~ 1. 6
制
造
周
期
P
月
壓鑄模
重力、低壓鑄造模
中、小型1~ 2 2~ 3 2~ 4
大型2~ 3 3~ 4 4~ 6
特大型3~ 5 4~ 7
中、大型2~ 3 2~ 4 3~ 5
使
用
壽
命
P
萬次
壓鑄模( 中型)
壓鑄Zn 30~ 100 20~ 30 10~ 20
壓鑄Al 12~ 25 10~ 15 5~ 8
壓鑄Mg 20 15~ 20
壓鑄Cu 3 1~ 3 0. 3~ 1
3 我國鑄造模具的發(fā)展目標和主要任務
貫徹落實科學發(fā)展觀, 依靠技術(shù)創(chuàng)新, 推廣應用
現(xiàn)代信息化技術(shù)提升企業(yè)的設(shè)計、加工和管理水平,
加大投資力度, 提高企業(yè)的裝備水平和核心競爭力,
突出做強骨干企業(yè), 推動鑄造模具產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康
快速發(fā)展。在/ 十二五0 期間, 保持鑄造模具年產(chǎn)量
兩位數(shù)的增幅, 培育造就3~ 5 家年產(chǎn)值超億元企
業(yè)。大型、復雜鑄造模具開發(fā)制造水平及模具使用
壽命達到目前國際先進工業(yè)國家水平; 做到中、小型
鑄造模具完全滿足國內(nèi)生產(chǎn)需要, 大型鑄造模具國
內(nèi)配套率超過70% , 并增加模具出口量。
4 產(chǎn)品和技術(shù)等方面的發(fā)展重點和重大課題
( 1) 鑄造成形理論和技術(shù)的系統(tǒng)研究
目前, 鑄造模具的設(shè)計理論和技術(shù)發(fā)展制約著
水平的進一步提升, 模具澆注系統(tǒng)、排渣排氣系統(tǒng)、
補縮系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)設(shè)計上普遍還處在仿效和類推
的做法, 往往造成設(shè)計失誤, 或加大模具的調(diào)試難度
和難以提高鑄件合格率。/ 十二五0期間應加快和系
統(tǒng)研究金屬鑄造成形理論、順序凝固精確控溫技術(shù)、
) 36 )
5 電加工與模具62010 年增刊 專 稿
鑄造過程中氣體分布及排放機理、快速凝固技術(shù)。
(2) 加快對新型、特殊成形工藝的鑄造模具的
研發(fā)
目前國內(nèi)對于一些有特殊性能要求的優(yōu)質(zhì)鑄
件, 如高強度件, 高耐磨性件、薄壁件及高氣密性鑄
件的模具研究甚少, 無法滿足軍工、航天、航空等行
業(yè)需求, 這部分鑄造模具國外還未達到完全成熟階
段。加快對新型、特殊工藝鑄造模具的研發(fā), 在這些
領(lǐng)域中與國際先進技術(shù)水平接近同步發(fā)展, 最有利
于搶占高端鑄造模具制高點, 從而帶動一般模具技
術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量提升, 制造出具有特色的、有核心技術(shù)
的模具。其中真空壓鑄、半固態(tài)金屬鑄造、金屬擠壓
鑄造、金屬液鍛所需模具的開發(fā)、研究及其推廣是重
點課題。
( 3) 加快對新材料應用的鑄造模具的研發(fā)
充分利用我國鎂合金資源的優(yōu)勢, 拓展鎂合金
壓鑄件的應用。開展鎂合金壓鑄生產(chǎn)工藝的研究、
以鎂合金替代其他金屬的大型壓鑄件可行性探討,
以及相關(guān)模具的技術(shù)研究, 本課題重點應圍繞大型
鎂合金壓鑄模具的研發(fā)。
( 4) 攻克鑄造模具制造的關(guān)鍵技術(shù)
目前我國鑄造模具制造水平與國外先進工業(yè)國
家的最明顯差距在使用壽命上, 有些關(guān)鍵的先進制
造技術(shù)還沒有很好掌握, 應對下列課題進行研究: 模
具使用過程中充分發(fā)掘耐熱鋼材的性能; 型位鑲件
失效分析及提高鑄造模具使用壽命的研究; 厚度大
于200 mm 的熱作鋼熱處理淬透性的研究; 鑄造模
具鑲塊表面處理技術(shù)的研究等。
( 5) 大型、復雜、精密壓鑄模的研發(fā)與制造
鑄造模具中的大型、復雜、精密汽車壓鑄模目前
依然大量進口, 影響到汽車行業(yè)的發(fā)展, 應對進口模
具進行分析、消化和模仿, 可抓住目前急需的和難度
大的典型模具開展攻關(guān): 展開橋車發(fā)動機缸體壓鑄
模具的研發(fā)制造; 自動波汽車變速箱壓鑄模具的研
發(fā)制造。
5 我國鑄造模具的發(fā)展建議
( 1) 建議通過企業(yè)自身的發(fā)展壯大以及政府的
扶持, 做強行業(yè)骨干企業(yè), 在/ 十二五0期間重點培育
和造就3~ 5 家年產(chǎn)值超億元企業(yè), 開展難度大、高
端鑄造模具的開發(fā)和攻關(guān), 增強國際市場競爭力。
( 2) 建議繼續(xù)大力支持有關(guān)高等院校和科研機
構(gòu)加速對鑄造模具CAE 軟件的研究和開發(fā), 特別要
聯(lián)合鑄造行業(yè)生產(chǎn)廠家和相應模具的制造廠家共同
開發(fā), 以鼓勵推廣應用, 在經(jīng)濟政策上應給予以適當
的扶持, 并在應用過程中不斷完善和提高。起步不
算太早的日本、韓國在鑄造CAE 軟件開發(fā)的做法,
以及黃巖、寧波地區(qū)通過地方資助推廣應用國產(chǎn)塑
料模具CAE 軟件的經(jīng)驗很值得借鑒。
( 3) 建議在/ 十二五0期間, 發(fā)揮模具工業(yè)協(xié)會
的作用, 組織力量, 參考北美鑄造學會標準和ISO
國際標準, 對壓鑄模具的國家標準進行第二次修訂,
并著手制定低壓鑄造模具國家標準和重力鑄造模具
國家標準。
( 4) 建議國家在鋼鐵行業(yè)中重點扶持2~ 3 個
生產(chǎn)廠點, 這些廠點只能做到/ 小、專、精0。加速提
升冶煉、鍛造技術(shù), 進行新模具鋼種的研發(fā), 熱切期
待市場能提供鑄造模具行業(yè)所需的質(zhì)優(yōu)價廉的國產(chǎn)
耐熱模具鋼材。
( 5) 為提高行業(yè)整體技術(shù)水平, 建議國家或鑄
造模具制造廠家相對集中的地區(qū)建立鑄造模具技術(shù)
研究所、熱處理中心、鋼材表面處理中心、鑄造模具
試?;亍㈣T造模具檢測和鑒定中心等技術(shù)研究和
服務的平臺。
2009 年廣東省特種加工學會年會在深圳隆重舉辦
2010 年1 月9 日, 由廣東省機械工程學會特種加工分會主辦、深圳福斯特數(shù)控機床有限公司承辦的2009 年
廣東省特種加工學會年會在深圳隆重舉行。廣東省特種加工學會的理事、會員代表、特邀嘉賓等近百人參加了會
議。廣東省機械工程學會徐宏佳秘書長, 廣東省機械工程學會特種加工分會理事長、廣東工業(yè)大學機電工程學院
院長郭鐘寧教授分別作了熱情洋溢的講話。
年會上, 專家學者們就當前特種加工技術(shù)的發(fā)展方向和研究成果做了精彩的專題報告, 年會承辦單位深圳福
斯特公司就公司產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展向與會代表作了介紹, 南京明可達、廣州南灃、北京奧恒達等企業(yè)的代表作了技術(shù)
發(fā)展的發(fā)言。
年會主辦方組織專家、代表參觀了福斯特公司的生產(chǎn)現(xiàn)場并觀摩了新產(chǎn)品演示。
( 深圳福斯特數(shù)控機床有限公司)
) 37 )
專 稿 5 電加工與模具62010 年增刊
大連冠宇精密模具有限公司怎么樣?
大連冠宇精密模具有限公司是2010-03-30注冊成立的有限責任公司(自然人獨資),注冊地址位于遼寧省大連經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)鐵山東路98-6號-9。
大連冠宇精密模具有限公司的統(tǒng)一社會信用代碼/注冊號是91210213550630007R,企業(yè)法人李洪濤,目前企業(yè)處于開業(yè)狀態(tài)。
大連冠宇精密模具有限公司的經(jīng)營范圍是:壓鑄模具、塑膠模具、模具配件設(shè)計制作及維修;汽車零部件、五金交電、金屬制品的制造及銷售;國內(nèi)一般貿(mào)易;貨物進出口、技術(shù)進出口。(依法須經(jīng)批準的項目,經(jīng)相關(guān)部門批準后方可開展經(jīng)營活動。)。
通過愛企查查看大連冠宇精密模具有限公司更多信息和資訊。
鑄件模流份析 國內(nèi)占有市場最大的是哪一款?
模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的一種工藝裝備。據(jù)資料統(tǒng)計,利用模具制造的零件數(shù)量,在飛機、汽車、摩托車、拖拉機、電機、電器、儀器儀表等機電產(chǎn)品中占80%以上;在電腦、電視機、攝像機、照相機、錄像機等電子產(chǎn)品中占85%以上;在電冰箱、洗衣機、空調(diào)、電風扇、自行車、手表等輕工業(yè)產(chǎn)品中占90%以上;兵器產(chǎn)品中占95%以上。模具按其種類可分為:冷沖模具、注塑模具、壓鑄模具、橡膠模具等。
目前,我國模具生產(chǎn)廠點約有3萬多家,從業(yè)人數(shù)80多萬人。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中,沖壓模具約占50%,塑料模具約占33%,壓鑄模具約占6%,其它各類模具約占11%。壓鑄市場的活躍及壓鑄產(chǎn)業(yè)的高速增長帶來了壓鑄模具制造工業(yè)的一片興旺。
模具產(chǎn)業(yè)不僅是高附加值產(chǎn)業(yè)(平均利潤率在30%以上),更是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備產(chǎn)業(yè)制造業(yè)之母。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低,已成為衡量產(chǎn)品制造水平的重要標志之一。
隨著我國鑄造業(yè)的不斷發(fā)展壯大,鑄造模具的設(shè)計與制造也愈來愈受到人們的關(guān)注。在經(jīng)濟全球化浪潮中,產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程的國際分工正在形成,基于成本的壓力,外商大量在我國采購壓鑄件,甚至還在中國設(shè)立壓鑄生產(chǎn)基地,而我國壓鑄模制作水平和能力有了很大提高,模具質(zhì)量與先進工業(yè)國的差距逐步縮小,價格低廉驅(qū)使國外采購量劇增,海內(nèi)外模具市場的需求對我國模具產(chǎn)業(yè)興旺起著推動作用,而隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展以及國產(chǎn)化進程的加快,如汽車缸體、儀表盤、自動檔變速箱殼體等大型、精密、復雜壓鑄件的需求會越來越大。
一、壓鑄模具工業(yè)發(fā)展階段
我國壓鑄模制造業(yè)是依附于我國壓鑄工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的,從時間上劃分,大體上經(jīng)過三個發(fā)展階段。
第一階段:20世紀60年代-80年代中期。
生產(chǎn)小型壓鑄模,主要適用于2500KN以下的壓鑄機。壓鑄機產(chǎn)品集中在儀表、小家電、鎖業(yè)等行業(yè)上。特別是電風扇零件的壓鑄模,1臺風扇零件一般有10個壓鑄件:前端蓋、中蓋、后端蓋、外殼、齒輪箱、風葉套、立柱、面板、支承座以及轉(zhuǎn)子灌鋁。由于風扇產(chǎn)量大(每年超過1000萬臺),故此類壓鑄模在數(shù)量上占絕對優(yōu)勢。此段期間,制模工藝差、技術(shù)水平能力都較低,耐熱鋼主要用3Cr2W8V,熱處理采用調(diào)質(zhì)后表面氮化處理或油淬整體淬火,無法解決變形問題,模具尺寸控制精度差,表面質(zhì)量不講究,鋁合金模具壽命一般不足5萬模式,制模周期在4-5個月,稍大的壓鑄模不能生產(chǎn)。此段期間,既沒有模具進口,也沒模具出口。
第二階段:20世紀80年代中期-90年代中期。
由于風扇零件材料以塑料取代鋁合金,及中國摩托車制造業(yè)快速成長(每年已達1000多萬輛),生產(chǎn)摩托車零件的壓鑄模一躍成為主要產(chǎn)品,每輛摩托車上的幾大件鋁合金鑄件:左曲軸箱、右曲軸箱、離合器蓋、磁電機蓋、氣缸體、手柄、剎車零件等的壓鑄模除少量進口外,絕大部分國內(nèi)生產(chǎn),模具以中、小型為主,適用于8000KN以下的壓鑄機,模具重量一般不超過5T。此段期間,制模水平較前有了很大提高,少部分企業(yè)開始引進數(shù)控加工設(shè)備及初步利用計算機輔助設(shè)計,所用耐熱鋼是3Cr2W8V或4Cr5MoSiVl(H13類),熱處理普遍采用油淬整體淬火,鋁合金壓鑄模壽命:中型模具3-8萬模次,小型模具5-10萬模次,制作周期在3-5個月。壓鑄模沒有出口,有部分引進。
第三階段:20世紀90年代中期-至今。
我國汽車制造業(yè)的崛起,以及世界模具技術(shù)的高速發(fā)展,我國壓鑄模制造業(yè)有了跳躍式發(fā)展。摩托車零件的壓鑄模制造日趨成熟,大型、復雜的汽車零件模具不斷研發(fā)、制造出來,模具呈大型化、復雜化、長壽命發(fā)展。特別是近兩年,普遍注重的外觀質(zhì)量及模具使用壽命有了明顯長進。CDA/CAM技術(shù)普及應用,個別企業(yè)還采用進口模流分析軟件比如ANYCASTING等進行流道和熱場分析,淬硬后再精加工的工藝路線普遍采用。利用三坐標測量儀檢測尺寸,在合模機上裝配、修模,真空氣體淬火等先進設(shè)備及技術(shù)的應用。此段期間,耐熱鋼基本上選用國產(chǎn)或進口的H13類鋼種,模具可適用于35000KN以下壓鑄機上,大型模具可重達20-30T。
目前,家電、摩托車等行業(yè)的壓鑄模完全可以滿足需求,汽車行業(yè)所用的壓鑄模國產(chǎn)化比例越來越大,鎂合金模具開始量產(chǎn)。此段期間,大型、精密、復雜的壓鑄模進口不少,但也結(jié)束了壓鑄模未走出國門的局面,部分企業(yè)生產(chǎn)的模具遠銷到工業(yè)先進國家。
二、壓鑄模具發(fā)展現(xiàn)狀
我國目前生產(chǎn)上所需壓鑄?;旧峡梢宰龅阶越o,但一些新品種零件的壓鑄模,尤其是大型、薄壁、精密模具,技術(shù)含量高、難度大的模具一般還要引進,隨著模具技術(shù)引進的同時還要購進大型壓鑄機。
1.汽車行業(yè)壓鑄模具的生產(chǎn)
汽車行業(yè)使用的中、大型壓鑄模(如離合器、變速箱、轉(zhuǎn)向器、齒輪箱等)國內(nèi)完全有能力自行設(shè)計和制造。此類模具多為汽車企業(yè)模具分廠或有實力的專業(yè)模具廠制造。同一產(chǎn)品的首個模具多隨技術(shù)合作或技術(shù)轉(zhuǎn)讓從國外引進,其它補充的模具則在吸收、消化進口模具的基礎(chǔ)上研制。上海乾通汽車附件有限公司從美國引進30000KN壓鑄機上使用的大型模具(連同沖邊模),該廠也自行生產(chǎn)部分自用大型壓鑄模,尤其是鎂合金模具,該廠還委托國內(nèi)廠家制造適用于18000-25000KN壓鑄機上使用的F15汽車離合器及油底盤模具。東風汽車公司使用的富康轎車的離合器和變速箱大型壓鑄模,也是國內(nèi)廠家制造。一汽鑄造有限公司鑄造模具廠,生產(chǎn)的“中間殼體變速箱”模具,該模具重達33.5T,鑄件重量29KG,32000KN壓鑄機上成型,制造難度極大。
2008年,由輝旺鑄模實業(yè)有限公司和吉利汽車聯(lián)合開發(fā)的AT自動檔變速箱殼體壓鑄模具研制成功,并榮獲2008年中國汽車工業(yè)技術(shù)進步一等獎。同年,V6發(fā)動機缸體壓鑄模又開發(fā)成功,并奪得2009年中國國際鑄件博覽會優(yōu)質(zhì)鑄件金獎;輝旺的另兩個高新技術(shù)產(chǎn)品大型2.4汽車缸體壓鑄模具和汽車儀表盤鎂合金模具被中國模具工業(yè)協(xié)會推薦為“國家級創(chuàng)新模具”。
廣州市型腔模具制造有限公司先后為夏利、富康、北吉、長安、大眾、通用、標致、本田、慶鈴等汽車廠制造大型汽車壓鑄模。自1965年至今,承擔和完成了國家和省、市四期重大技術(shù)改造與十幾項模具方面的重要攻關(guān)項目,其中《大型復雜壓鑄模具的研制開發(fā)》、《提高鋁合金壓鑄模具使用壽命的研究》等項目獲得省、市科技進步一等獎,歷年來曾多次獲得國家、機械部頒發(fā)的科技進步和技術(shù)創(chuàng)新獎,并在全國模具行業(yè)的評比中多次獲得金、銀獎。
寧波埃利特在鎂合金模具制造方面獨樹一幟,為世界著名汽車公司沃爾沃生產(chǎn)的最新款S80中控支架壓鑄模具,并成為全球最大的鎂合金汽車鑄件供應商Meridian的合作伙伴,其具有20多年鎂合金壓鑄的成功經(jīng)驗,在鎂合金產(chǎn)品,特別是汽車部件的設(shè)計、生產(chǎn)及市場拓展方面遙遙領(lǐng)先于國際同行。其客戶包括通用、福特、戴姆勒-克萊斯勒、寶馬等,幾乎囊括了所有的汽車知名品牌企業(yè),產(chǎn)品的技術(shù)含量高。
寧波臻至機械模具有限公司為國內(nèi)汽車壓鑄件廠設(shè)計制造的40000KN壓鑄機用模具達到近40噸。其在合格率、班產(chǎn)量、連續(xù)性三方面得到了廠家的好評和認同。
近年來又有一批新崛起的模具制造廠家,這些廠家的特征是年輕、富有活力。對技術(shù)創(chuàng)新、管理體制、品牌推廣等現(xiàn)代企業(yè)制度認識深刻,具有前瞻性和創(chuàng)造性。如寧波賽維達機械有限公司、東莞東升壓鑄模具有限公司。這些廠家的管理者都擁用極強的模具制造技術(shù)背景,對行業(yè)發(fā)展認識深刻,尤其在汽、摩零部件壓鑄模具制造方面精益求精。
以上現(xiàn)狀集中反映出我國目前在汽車大、中型壓鑄模開發(fā)和制造上已具有一定水平和數(shù)量。
2. 摩托車行業(yè)壓鑄模具的生產(chǎn)
摩托車行業(yè)使用的壓鑄模已能大量生產(chǎn)。自從我國成為摩托車生產(chǎn)大國以來,每年所需的壓鑄模越來越多,絕大部分都是國產(chǎn)模具,不少企業(yè)提供的模具從性能與壽命上都接近日本同類產(chǎn)品。該類模具制造成熟,周期很短,價格較低,如左、右曲軸箱,大約2-3個月便可制造出來。國內(nèi)生產(chǎn)的摩托車模具完全可以滿足于國內(nèi)需求。摩托車模具主要來源于行業(yè)的模具廠及專業(yè)模具廠,特別是浙江寧波一帶模具廠。如北侖地區(qū)眾多的模具廠、共立精機(大連)有限公司、廣州市型腔模具制造有限公司、東莞東升壓鑄模具有限公司每年都提供大量這類模具。
3. 電機、電器行業(yè)壓鑄模具的生產(chǎn)
電機行業(yè)、電風扇、洗衣機、電視、電熨斗、電熱鍋等行業(yè)所使用的壓鑄模已完全自給,其制造水平能滿足產(chǎn)品需要。
4. 特大型模具壓鑄模具的生產(chǎn)
特大型模具如自動扶梯梯級模具,國內(nèi)可以自行設(shè)計、制造。當前,我國電梯行業(yè)中使用的模具進口與國產(chǎn)參半。該類模具往往重達20T,制造精度高,如踏面齒距公差為0.05MM,在使用壓鑄機鎖模力大于25000KN,模具結(jié)構(gòu)復雜,加工難度大,制造風險大。廣州市型腔模具制造有限公司自1999年開始生產(chǎn)電梯模具以來,每年都為該行業(yè)提供數(shù)套。模具采用溫度控制技術(shù)控制模具工作溫度,液壓抽芯,有時一套??蛞惭b3種規(guī)格的產(chǎn)品型腔(1000MM、800MM、600MM),甚至9種規(guī)格產(chǎn)品,模具加工精度高,互換性好,為用戶節(jié)省制模費用。
5. 其他行業(yè)壓鑄模具的生產(chǎn)
熱室壓鑄機所使用的模具,特別是在制鎖、燃氣具、水暖設(shè)備、儀表、玩具等行業(yè)大量使用,模具雖不大,但數(shù)目大。此類模具多為企業(yè)自產(chǎn)自用或本地區(qū)協(xié)作制造。廣東運豪機鑄有限公司(香港內(nèi)遷企業(yè))生產(chǎn)的仿真汽車壓鑄模,廣東小欖鎮(zhèn)的制鎖模具、燃氣具模具及江浙、廣東一帶的熱室機使用的模具都頗具特色和規(guī)模。
三、壓鑄模具技術(shù)現(xiàn)狀
1.我國壓鑄模制造技術(shù)現(xiàn)狀
進入21世紀,我國壓鑄模設(shè)計、制造的技術(shù)水平有很大提高。當今國外模具先進加工設(shè)備,使用的軟件、加工工藝及檢測設(shè)備,我國不少企業(yè)已引進和應用,雖然數(shù)量還不是很多,但已成為各個模具企業(yè)的主要加工設(shè)備和手段。但生產(chǎn)形式上,傳統(tǒng)作坊加工方式與國外先進國家的加工方法并存。
我國生產(chǎn)的壓鑄模與國外產(chǎn)品相比,價格低,一般約為國外同類模具的1/2-1/5;周期短,如摩托車曲軸箱壓鑄模,國外一般在4個月能交付使用,而國內(nèi)則為2-3個月;模具壽命與國外有差距,不同廠家的水平也參差不齊,中型復雜的模具,國外往往在10-15萬模次,國內(nèi)做得好些的企業(yè)普遍在8-12萬模次,個別差的還停留在3-5萬模次;國產(chǎn)模具主要問題還在于品質(zhì)穩(wěn)定性差,外觀質(zhì)量不講究,尺寸精度不高,使用時故障率高,返修多,制約了壓鑄生產(chǎn)率的提高。
① CAD/CAE/CAM技術(shù)的應用
CAD/CAM/CAE是一種新興的綜合性計算機應用技術(shù)。它以計算機作為主要技術(shù)手段,處理各種數(shù)字信息與圖形信息,輔助完成產(chǎn)品設(shè)計、分析模擬、評價與制造的各項活動。它的應用,是實現(xiàn)模具“高精度、質(zhì)量好、周期短”的最好手段之一。目前,在壓鑄模制造企業(yè)中,CAD/CAM應用普遍,CAE的應用屬初期階段,只有個別經(jīng)濟實力較強的企業(yè)引進國外CAE軟件,但使用得好的不多。一汽鑄造有限公司鑄造模具廠制造的“中間殼體變速箱”模具,設(shè)計過程中利用自有的CAE軟件分析流道、熱場,廣州市型腔模具制造公司研發(fā)的電梯梯級模具,與國外專家共同采用CAE技術(shù),優(yōu)化設(shè)計方案,改變以往的流道位置與方向,收到較理想的效果。寧波輝旺機械有限公司應用CAE技術(shù)成功開發(fā)出六缸發(fā)動機缸體。
企業(yè)使用的軟件主要都是國外軟件:如美國PTC公司的PRO/E;美國EDS公司的UG;美國CNC公司的MASTER CAM;以色列的CIMATRON以及德國MAGMA公司的MAGMA SOFT等壓鑄模專用軟件,韓國AnyCasting高級鑄造軟件。此外國內(nèi)一些高等院校如清華大學、華中理工大學、華北工業(yè)學院、上海交通大學等對壓鑄模軟件進行開發(fā)和研究。例如太原機械學院的系統(tǒng)軟件,由四部分組成:操作系統(tǒng)、圖形軟件、數(shù)據(jù)庫和應用程序,具有一定的應用性;華南理工大學和東南大學聯(lián)合開發(fā)的“壓鑄工藝參數(shù)及缺陷判斷的專家系統(tǒng)”,具有一定的綜合優(yōu)化作用;哈爾濱科學技術(shù)大學提出的“壓鑄模CAD系統(tǒng)”,華中科技大學對壓鑄模CAD/CAM系統(tǒng)的研究足有十年,取得了較好的效果。
② 企業(yè)的裝備及數(shù)控加工、電加工
全面采用數(shù)控加工技術(shù),在模具型腔、型芯加工過程中以數(shù)控銑削加工、電加工技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬切削手段。加工的高精度、高效率主要體現(xiàn)在銑削加工精度可達(0.02-0.05)mm,加工效率與普通加工相比可提高5-10倍,并可獲得小于1.6的表面粗糙度值。特別是高速加工中心的應用,使精度、表面質(zhì)量、效率大大提高,而且加工范圍也可以擴大,一般數(shù)控銑難以加工的小R及小筋也可以加工。電加工應用很普及。多數(shù)企業(yè)采用粗加工后淬火,淬硬后精加工的工藝路線,從而解決了熱處理變形導致尺寸偏差的問題。電極材料除部分企業(yè)采用石墨外,普遍還采用紫銅,但石墨電極的推廣和應用越來越得到關(guān)注,極個別企業(yè)還引進專用的高速石墨加工中心,快速、優(yōu)質(zhì)制造石墨電極。國外普遍采用的精密快速定位夾具,國內(nèi)企業(yè)還很少使用。
③ 材料熱處理及表面處理
真空淬火的優(yōu)越性越來越明顯并逐漸被企業(yè)接受,淬火好壞是直接影響壓鑄模具壽命的主要的因素之一。尤其是采用氣淬、高壓、真空淬火工藝,熱處理過程沒有氧化,脫碳、變形量少,輔以計算機控制,工藝穩(wěn)定,淬火質(zhì)量可靠。20世紀90年代,真空爐多為引進,目前國內(nèi)有多家企業(yè)生產(chǎn),質(zhì)量較好,模具行業(yè)多選用國產(chǎn)真空爐。不少國內(nèi)企業(yè)熱處理工序走專業(yè)化協(xié)作道路,由專業(yè)的熱處理廠負責淬火及表面處理。北侖地區(qū)成立了熱處理中心(廠),廣東佛山市、深圳市,四川,重慶等地也建成多家熱處理加工廠,由專業(yè)廠負責鑄模的型芯和型腔熱處理工作。此外,國外鋼材供應商則提供鋼材及熱處理一條龍服務。型芯、型腔、澆口套、分流塊(錐)滲氮處理應用普遍。
④ 壓鑄模選用熱模鋼方面
壓鑄模使用的熱模鋼以4Cr5MoSiVl(H13類)代替3Cr2W8V,鋼材的冶煉采用電渣重熔或精煉甚至真空冶煉,要求高純度,少雜質(zhì),機械綜合性能好,耐高溫,從而延長模具使用壽命。中、大型復雜的模具多采用進口的H13鋼。用得較普遍的有8407(瑞典),W302(奧地利),2344(德國)FDAC,DAC55(日本日立)DH2F,DH31S(日本大同)以及國內(nèi)上海寶鋼、大冶鋼廠、撫順鋼廠、本溪鋼廠、長城鋼廠生產(chǎn)的4Cr5MoSiVl(H13)鋼等。
⑤ 溫控技術(shù)的應用
溫控技術(shù)在壓鑄行業(yè)的應用,從而要求模具制造配合,嚴格控制好模具工作溫度,以提高鑄件質(zhì)量,有利于成型合格鑄件,提高壓鑄生產(chǎn)率及延長模具使用壽命。大型模具、精密模具較多采用此工藝,如:電梯模具、大的電機殼體、大型汽車殼體等。國內(nèi)應用較多的如奧德機械有限公司的專用于壓鑄模具的模溫機。
⑥ 真空壓鑄
真空壓鑄近年進入我國壓鑄行業(yè),以改善壓鑄過程中成型條件和鑄件內(nèi)在質(zhì)量。在家電、儀表、閥體類模具采用此項技術(shù)。近年來部分壓鑄件要求熱處理的不斷增多,內(nèi)部致密度成了制約其提升的主要障礙,值得一提的是:寧波天正模具有限公司已花巨資從美國引進真空壓鑄模制技術(shù)。該技術(shù)是當今較領(lǐng)先的技術(shù),制造出的模具能保證模具型腔的高真空度,使生產(chǎn)高質(zhì)量的壓鑄件成為可能。該公司已成功制造供出口的高真空壓鑄模10多副,受到國外客戶好評。
⑦ 液壓抽芯機構(gòu)
模具抽芯系統(tǒng)普遍采用液壓抽芯機構(gòu)。液壓抽芯油缸實現(xiàn)標準化,由東莞市昌本模具科技有限公司設(shè)計制造的壓鑄模具專用油缸已實現(xiàn)標準化系列化,只需提供相應參數(shù)即可按標準選用,效率、質(zhì)量大幅提升。
⑧ 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計
越來越注重模具的熱平衡,越來越注重冷卻系統(tǒng)的設(shè)計,冷卻系統(tǒng)的設(shè)計在吸收消化進口模具的基礎(chǔ)上,在CAE分析的基礎(chǔ)上,確定冷卻點,冷卻形式多樣,冷卻系統(tǒng)設(shè)計更趨于合理和科學性。冷卻系統(tǒng)所需原件標準化生產(chǎn)也應運而生。如接頭、快換接頭、點運水零件已商品化。市場上有日本、臺灣地區(qū)供應的冷卻系統(tǒng)標準供應,東莞市昌本模具科技有限公司生產(chǎn)的點運水標準件多種規(guī)格也已標準化商品化。
⑨ 模具表面拋光
國內(nèi)企業(yè)基本以手工操作為主,輔以電動拋光工具及超聲波拋光工具等,拋光工作量大、周期長。近兩年壓鑄模制造都重視型腔表面的光亮,鑄件外表光亮。但鑄件外表輪廓、線條清晰與國外模具有差異,有待提高。
⑩ 壓鑄模具新領(lǐng)域研究
鎂合金模具的研究、半固態(tài)壓鑄的研究剛剛起步。
2. 國內(nèi)外技術(shù)對比差距
模具是生產(chǎn)工具,模具的好壞直接影響壓鑄企業(yè)的生產(chǎn)和效益,模具是壓鑄企業(yè)生產(chǎn)之本。這一點已經(jīng)在逐步得到壓鑄行業(yè)的認可,目前壓鑄70%靠模具,30%靠壓鑄機。因此,無論是國內(nèi)還是在國外,對于壓鑄企業(yè)在選擇模具時,特別是選擇大型精密壓鑄模具時,首先考慮的,應該是模具質(zhì)量。而模具質(zhì)量應該包括多項內(nèi)容,如模具的尺寸精度、模具的壓鑄成品率、壓鑄的生產(chǎn)效率、模具的可靠性以及模具壽命。對于模具制造精度,中國壓鑄模具企業(yè)普遍比較重視,隨著先進設(shè)備的引進,以及先進的設(shè)計、制造軟件的引進,這方面的差距在縮小。但是對于后幾點,我國壓鑄模具企業(yè)與國外差距較大。
從目前國內(nèi)模具企業(yè)的情況來看,目前大部分只關(guān)注模具的澆排系統(tǒng),也就是只是關(guān)注能否壓鑄出產(chǎn)品,而對于模具的可靠性、模具的生產(chǎn)效率以及模具壽命關(guān)注不夠??梢赃@樣說,由于近幾年壓鑄模具企業(yè)的裝備水平、檢測設(shè)備的引進以及加工軟件的應用,模具加工精度普遍有所提高,對于澆排系統(tǒng)對壓鑄產(chǎn)品的質(zhì)量影響也有所認識。但是,對于例如模具結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)效率、模具壽命的因素,大都關(guān)注不夠,致使模具在使用時問題頻出,或效率極低,嚴重地影響了壓鑄企業(yè)的生產(chǎn)、質(zhì)量和效益。而德國和日本都在圍繞后幾點進行不斷地研究、改進,在模具的壓鑄成品率、壓鑄的生產(chǎn)效率、模具的可靠性以及模具壽命等方面,中國壓鑄模具與國外模具差距比較大,使得大部分企業(yè),寧愿花幾倍的價格引進國外模具,而不愿采用國產(chǎn)模具。
而在大型精密壓鑄模具方面,包括能夠生產(chǎn)汽車發(fā)動機缸體以及自動檔變速箱殼體的模具這方面差距更大。由于這類產(chǎn)品由于產(chǎn)品質(zhì)量直接影響發(fā)動機、變速箱的性能,加之后序加工費用非常大,因此對于模具的壓鑄成品率、壓鑄的生產(chǎn)效率、模具的可靠性要求更高。因此,國內(nèi)也就是近兩年,才有包括輝旺公司在內(nèi)的極個別的模具廠家開發(fā)成功,并且由于國外模具價格極高,嚴重制約著汽車行業(yè)的發(fā)展。
在國外,這類大型精密鑄模具主要集中在日本、德國和意大利。德國和日本盡管模具設(shè)計水平、研究水平制造水平要超過意大利,但是,由于價格太高,在中國的市場占有率不高,僅供給日系和德系的獨資企業(yè)。由于意大利此類模具價格較低,因此,國內(nèi)包括國外意大利生產(chǎn)的此類模具較多。而意大利的模具從目前在中國使用情況來看,其設(shè)計水平和制造水平并不高。但是,由于中國壓鑄模具制造企業(yè)起步較晚,技術(shù)積淀較少,特別是很多企業(yè)由于沒有從事過壓鑄生產(chǎn),也沒有壓鑄專門人才,加之對大型壓鑄模具認知較少,在承接此類模具時,模具能夠制造出來,但是大部分開發(fā)不成功。
主要表現(xiàn)在幾個方面:
一是模具使用存在較大問題,故障率高,滑塊卡死,型芯斷裂等等甚至出現(xiàn)模具開裂;二是壓鑄生產(chǎn)效率極低,造成壓鑄成本過高;三是壓鑄成品率低,并不穩(wěn)定,產(chǎn)品經(jīng)過加工后,出現(xiàn)氣孔、縮孔以及泄露等,造成大量報廢。四是無法適應全自動壓鑄生產(chǎn),由于近幾年壓鑄企業(yè)裝備水平的提高,引進全自動壓鑄裝備的企業(yè)越來越多,而能夠滿足全自動壓鑄生產(chǎn)要求,在壓鑄模具方面,對于模具冷卻以及模具可靠性等等方面要求更高,致使此類大型精密壓鑄模具,目前還是以進口為主,國內(nèi)壓鑄模具企業(yè)很難與國外企業(yè)競爭。
因此,加快大型精密壓鑄模具的開發(fā)研究,提高模具設(shè)計、制造水平,超過意大利,縮小與日本、德國模具水平的差距,對于占領(lǐng)國內(nèi)市場,開拓國際市場,以及帶動中國壓鑄模具整體水平的提升,都具有深遠的意義。同時,提升中國大型精密壓鑄模具水平,對增強中國汽車行業(yè)的競爭力,提升汽車行業(yè)開發(fā)能力、制造水平同樣具有重大意義。
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