壓力鑄造模具的發(fā)展與現(xiàn)狀
時(shí)間:2024-04-25 16:09來(lái)源:德松官網(wǎng) 作者:德松公司
在眾多的新工藝中，壓力鑄造是一種十九世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的新型鑄造工藝，所謂壓力鑄造就是在高壓下，高速地將熔融狀態(tài)的金屬澆入預(yù)先制好的鑄型中，并在高壓下冷卻、結(jié)晶、成形。
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在科學(xué)高速發(fā)展的今天，人們對(duì)產(chǎn)品的要求越來(lái)越高，對(duì)于大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，我們不僅要求所有產(chǎn)品均有令人滿意的質(zhì)量，而且還要求我們?cè)谏a(chǎn)產(chǎn)品時(shí)每件產(chǎn)品所消耗的原材料最少，所需能耗最低，產(chǎn)品的成本盡可能低，只有這樣，才能讓顧客放心滿意地去使用這些產(chǎn)品，而生產(chǎn)者在保證了利潤(rùn)的同時(shí)，也保證了它在該行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，為了達(dá)到這一目的，模具也就應(yīng)用得越來(lái)越廣了，從而形成了一個(gè)單獨(dú)的行業(yè)，在模具大家庭中，壓鑄模是其中一個(gè)不容忽視的角色，除了與各種模具之外，還有與模具相關(guān)的產(chǎn)業(yè)體量一樣龐大驚人，如模具鋼材、模具配件等等，下面我們就隨德松模具鋼的小編詳細(xì)了解一下壓鑄模具。
金屬成形的方法很多，而鑄造則是一種大家熟悉的最為古老的金屬成形方法。這種成形方法就是將熔融狀態(tài)的金屬，澆入預(yù)先制好的鑄型中，從而冷卻形成產(chǎn)品。在普通的鑄造中，不需任何外加的機(jī)械壓力。因此，在遠(yuǎn)古時(shí)代，人們就懂得將熔融狀態(tài)的銅澆入預(yù)先制好的鑄型中，鑄出銅斧等簡(jiǎn)單的生產(chǎn)工具；在商代，我國(guó)的勞動(dòng)人民就用青銅制出了舉世聞名的司母戊大方鼎……但是隨著時(shí)間的發(fā)展，光簡(jiǎn)單的沙型鑄造已不能滿足社會(huì)發(fā)展和人民生活的需要了，因此鑄造行業(yè)也有了許多新的鑄造工藝。
在眾多的新工藝中，壓力鑄造是一種十九世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的新型鑄造工藝。所謂壓力鑄造，就是在高壓下，高速地將熔融狀態(tài)的金屬澆入預(yù)先制好的鑄型中，并在高壓下冷卻、結(jié)晶、成形的一種鑄造工藝，它屬于永久型鑄造中的一種。
一. 壓力鑄造與壓鑄模
在壓力鑄造（Die Casting）成型工藝中，用于成型鑄件所使用的金屬模具稱為壓鑄模（Die-Casting Dies）。
壓力鑄造的最終產(chǎn)品是壓鑄件,隨著壓鑄件在現(xiàn)代工業(yè)和日常生活中越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，人們對(duì)壓鑄件的質(zhì)量，性能和使用范圍也提出了越來(lái)越高的要求。降低壓鑄件的成本，在最低的材料消耗和制造費(fèi)用的前提下達(dá)到結(jié)構(gòu)的功能特性及滿足其使用要求，以期在壓鑄件的生產(chǎn)中獲得技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，這就是現(xiàn)代壓鑄生產(chǎn)的基本特征。
現(xiàn)代壓鑄生產(chǎn)中，壓鑄件的質(zhì)量與壓鑄模，壓鑄設(shè)備及壓鑄工藝這三個(gè)要素的關(guān)系密不可分。面在這三個(gè)要素中，壓鑄模是最為重要的，它的作用是雙重的：賦予熔化后的金屬液以期望的形狀、性能和質(zhì)量，冷卻并頂出壓鑄成形的制件。模具是決定最終產(chǎn)品性能、規(guī)格、形狀及尺寸精度的載體，壓鑄模是使壓鑄生產(chǎn)過(guò)程順利進(jìn)行，保證壓鑄質(zhì)量的不可缺少的工藝裝備，是體現(xiàn)壓鑄設(shè)備高效率、高性能和壓鑄工藝優(yōu)質(zhì)先進(jìn)的具體實(shí)施者，也是工藝改進(jìn)和新產(chǎn)品開發(fā)的決定性環(huán)節(jié)。由此可見(jiàn)，為了周而復(fù)始地獲得符合技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求及質(zhì)量穩(wěn)定的壓鑄件，壓鑄模的優(yōu)劣成敗，最能反映出整個(gè)壓鑄生產(chǎn)過(guò)程的技術(shù)含量及經(jīng)濟(jì)效果。
二. 壓鑄模發(fā)展與現(xiàn)狀
壓力鑄造是目前鑄造生產(chǎn)中最先進(jìn)的工藝方法之一，因其產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，經(jīng)濟(jì)效果佳而普遍應(yīng)用于航空、儀表、汽車、摩托車、電器及日用品等制造行業(yè)。其中，以低熔點(diǎn)合金壓鑄件最為廣泛，如電表骨架、汽車連桿、殼體及氣化器、照相機(jī)零件的鋅合金壓鑄件、紡織機(jī)械配件、汽車缸體、車門、喇叭、離合器、水泵外殼、減壓閥、電機(jī)轉(zhuǎn)子中的鋁合金壓鑄件、飛機(jī)零件中的鎂合金壓鑄件及黃銅鑄成的水暖配件等都是采用壓鑄工藝加工而成的。為了調(diào)節(jié)我國(guó)機(jī)械工業(yè)迅速發(fā)展的需要，壓力鑄造這種少無(wú)切削工藝已經(jīng)被積極推廣。但對(duì)壓鑄件質(zhì)量與壓鑄工藝條件、壓鑄模具、壓鑄機(jī)性能等的相互關(guān)系還缺乏完整系統(tǒng)的理論分析和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，尤其是作為壓鑄生產(chǎn)不可缺少的重要裝備之一----壓鑄模，由于受到整個(gè)模具行業(yè)的基礎(chǔ)和管理體制的影響，在模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度、模具的加工精度與模具的制造周期、生產(chǎn)效率、模具壽命以及材料的利用率、技術(shù)力量和管理水平方面，與先進(jìn)工業(yè)國(guó)家相比，還存在較大的差距。
考察國(guó)內(nèi)外模具發(fā)展的現(xiàn)狀及我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平和工業(yè)品的制造生產(chǎn)中模具的地位，從壓鑄模具的設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)實(shí)踐出發(fā)，大致有如下的發(fā)展趨勢(shì)：
1）模具基礎(chǔ)理論的深入研究和基礎(chǔ)技術(shù)的不斷提高
通過(guò)應(yīng)用性技術(shù)把原材料變成產(chǎn)品，除了要具有這方面的專業(yè)知識(shí)以外，還應(yīng)具備許多先期的基礎(chǔ)理論知識(shí)。開發(fā)壓鑄模的CAD/CAM，通過(guò)定量分析確定合理的模具設(shè)計(jì)方案及精確的尺寸數(shù)值，從而節(jié)省設(shè)計(jì)人員的大量時(shí)間和精力；CAD軟件存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)零件和常用零件的數(shù)據(jù)文件，使許多相類似信相關(guān)模具的重復(fù)性勞動(dòng)得以簡(jiǎn)化；同時(shí)，自動(dòng)加工系統(tǒng)、柔性制模系統(tǒng)等的研究均已成為模具中長(zhǎng)期發(fā)展的課題。這樣有助于改善傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造方法不能調(diào)節(jié)工業(yè)產(chǎn)品及時(shí)更新?lián)Q代及提高質(zhì)量的現(xiàn)狀。
2）實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化和商業(yè)化
目前我國(guó)的模具標(biāo)準(zhǔn)化工作已有了較大的發(fā)展，無(wú)論是從模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的程度，還是模具標(biāo)準(zhǔn)件的種類及規(guī)格，以及生產(chǎn)管理的標(biāo)準(zhǔn)化工作，都已有了很大的發(fā)展，和國(guó)外的差距也越來(lái)越小。但是不可否定，差距依然存在，如果我們?cè)谀＞邩?biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)具零組件的制造與加工上不采用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)和批量生產(chǎn)，也不加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)具零組件的公用性和互換性的話，那么我們就不能有效的降低模具的制造成本，縮短模具的制造周期，從而也就不能調(diào)節(jié)高速發(fā)展的現(xiàn)代工業(yè)。模具制造上，我們也得適當(dāng)采用新設(shè)備，新工藝，以縮短模具的加工制造周期和加工成本。
3）高新技術(shù)在壓鑄模設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
從材料—熱處理—設(shè)計(jì)—制造—裝配—使用進(jìn)行成套技術(shù)研發(fā)，是我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展的目標(biāo)之一。在壓鑄模具設(shè)計(jì)這一領(lǐng)域里，我們?cè)陂_發(fā)使用壓鑄模CAD/CAM/CAE的同時(shí)，也要將這些計(jì)算機(jī)方面的技術(shù)加以推廣，以提高設(shè)計(jì)速度，降低設(shè)計(jì)成本，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低設(shè)計(jì)誤差，提高材料利用率，降低生產(chǎn)中的能耗。例如在設(shè)計(jì)中，在進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前，我們可利用計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分析，分析其成型性，成型中可能存在的難點(diǎn)；同時(shí)我們還可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)其壓鑄過(guò)程進(jìn)行分析，分析金屬的流動(dòng)性和可能產(chǎn)生的缺點(diǎn)等等。在壓鑄模制造領(lǐng)域，我們可以采用先進(jìn)的制造工藝，如數(shù)控加工，加工中心加工，柔性加工制造系統(tǒng)等來(lái)對(duì)模具零件，模具的模板進(jìn)行高速度和高精度的加工。
4）開發(fā)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)
我國(guó)模具水平大約落后于工業(yè)發(fā)研究室國(guó)家15~20年，許多精密復(fù)雜、大型、長(zhǎng)壽命模具的自主開發(fā)能力還比較薄弱，因此，以國(guó)內(nèi)市場(chǎng)為導(dǎo)向，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，以開發(fā)上述成套模具為重點(diǎn)，擋住進(jìn)口，積極推廣模具科研成果，在實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的基礎(chǔ)上促進(jìn)出口，才能提高模具工業(yè)本身的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。目前，對(duì)我們來(lái)說(shuō)，大型薄壁壓鑄模、精密鑄造模具、發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的壓鑄模的設(shè)計(jì)制造工藝是關(guān)鍵；同時(shí)研究綜合性能優(yōu)良的模具鋼、新型有效的壓鑄涂料和先進(jìn)的壓鑄模具維修技術(shù)是提高壓鑄模壽命，降低壓鑄件成本的主要途徑之一，也是提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，占據(jù)國(guó)內(nèi)國(guó)際模具市場(chǎng)的有力措施。
5）加強(qiáng)人才培訓(xùn)和生產(chǎn)管理
無(wú)論是壓鑄模還是其他廣泛應(yīng)用的模具，其設(shè)計(jì)與制造工藝是多學(xué)科、多工藝的綜合交融，技術(shù)的進(jìn)步需要人才的培訓(xùn)和開發(fā)，需要合理的政策和措施鼓勵(lì)更多的技術(shù)人員從事模具科研工作，并使模具科研成果盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。另外，目前我國(guó)模具工業(yè)中生產(chǎn)缺乏科學(xué)管理，模具的市場(chǎng)價(jià)格與其價(jià)值相背離，阻礙了模具工業(yè)的發(fā)展。因此，除了宏觀上積極推廣模具科研成果，加強(qiáng)模具的標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、商品化管理及模具價(jià)格的理順工作外，還應(yīng)該完善行之有效的生產(chǎn)管理體制，對(duì)工藝規(guī)程、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、成本核算等從長(zhǎng)計(jì)議，加以優(yōu)選并推廣。
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