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压力铸造模具的发展与现状

时间:2024-01-24 11:36来源:德松官网 作者:德松公司
在众多的新工艺中,压力铸造是一种十九世纪发展起来的新型铸造工艺,所谓压力铸造就是在高压下,高速地将熔融状态的金属浇入预先制好的铸型中,并在高压下冷却、结晶、成形。
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在科学高速发展的今天,人们对产品的要求越来越高,对于大批量生产的产品,我们不仅要求所有产品均有令人满意的质量,而且还要求我们在生产产品时每件产品所消耗的原材料最少,所需能耗最低,产品的成本尽可能低,只有这样,才能让顾客放心满意地去使用这些产品,而生产者在保证了利润的同时,也保证了它在该行业的竞争力,为了达到这一目的,模具也就应用得越来越广了,从而形成了一个单独的行业,在模具大家庭中,压铸模是其中一个不容忽视的角色,除了与各种模具之外,还有与模具相关的产业体量一样庞大惊人,如模具钢材、模具配件等等,下面我们就随德松模具钢的小编详细了解一下压铸模具。
金属成形的方法很多,而铸造则是一种大家熟悉的最为古老的金属成形方法。这种成形方法就是将熔融状态的金属,浇入预先制好的铸型中,从而冷却形成产品。在普通的铸造中,不需任何外加的机械压力。因此,在远古时代,人们就懂得将熔融状态的铜浇入预先制好的铸型中,铸出铜斧等简单的生产工具;在商代,我国的劳动人民就用青铜制出了举世闻名的司母戊大方鼎……但是随着时间的发展,光简单的沙型铸造已不能满足社会发展和人民生活的需要了,因此铸造行业也有了许多新的铸造工艺。
在众多的新工艺中,压力铸造是一种十九世纪发展起来的新型铸造工艺。所谓压力铸造,就是在高压下,高速地将熔融状态的金属浇入预先制好的铸型中,并在高压下冷却、结晶、成形的一种铸造工艺,它属于永久型铸造中的一种。

一. 压力铸造与压铸模
在压力铸造(Die Casting)成型工艺中,用于成型铸件所使用的金属模具称为压铸模(Die-Casting Dies)。
压力铸造的最终产品是压铸件,随着压铸件在现代工业和日常生活中越来越广泛的应用,人们对压铸件的质量,性能和使用范围也提出了越来越高的要求。降低压铸件的成本,在最低的材料消耗和制造费用的前提下达到结构的功能特性及满足其使用要求,以期在压铸件的生产中获得技术经济性,这就是现代压铸生产的基本特征。
现代压铸生产中,压铸件的质量与压铸模,压铸设备及压铸工艺这三个要素的关系密不可分。面在这三个要素中,压铸模是最为重要的,它的作用是双重的:赋予熔化后的金属液以期望的形状、性能和质量,冷却并顶出压铸成形的制件。模具是决定最终产品性能、规格、形状及尺寸精度的载体,压铸模是使压铸生产过程顺利进行,保证压铸质量的不可缺少的工艺装备,是体现压铸设备高效率、高性能和压铸工艺优质先进的具体实施者,也是工艺改进和新产品开发的决定性环节。由此可见,为了周而复始地获得符合技术经济要求及质量稳定的压铸件,压铸模的优劣成败,最能反映出整个压铸生产过程的技术含量及经济效果。

二. 压铸模发展与现状
压力铸造是目前铸造生产中最先进的工艺方法之一,因其产品质量好,生产效率高,经济效果佳而普遍应用于航空、仪表、汽车、摩托车、电器及日用品等制造行业。其中,以低熔点合金压铸件最为广泛,如电表骨架、汽车连杆、壳体及气化器、照相机零件的锌合金压铸件、纺织机械配件、汽车缸体、车门、喇叭、离合器、水泵外壳、减压阀、电机转子中的铝合金压铸件、飞机零件中的镁合金压铸件及黄铜铸成的水暖配件等都是采用压铸工艺加工而成的。为了调节我国机械工业迅速发展的需要,压力铸造这种少无切削工艺已经被积极推广。但对压铸件质量与压铸工艺条件、压铸模具、压铸机性能等的相互关系还缺乏完整系统的理论分析和实验数据,尤其是作为压铸生产不可缺少的重要装备之一----压铸模,由于受到整个模具行业的基础和管理体制的影响,在模具的标准化程度、模具的加工精度与模具的制造周期、生产效率、模具寿命以及材料的利用率、技术力量和管理水平方面,与先进工业国家相比,还存在较大的差距。
考察国内外模具发展的现状及我国的经济水平和工业品的制造生产中模具的地位,从压铸模具的设计理论与设计实践出发,大致有如下的发展趋势:
1)模具基础理论的深入研究和基础技术的不断提高
通过应用性技术把原材料变成产品,除了要具有这方面的专业知识以外,还应具备许多先期的基础理论知识。开发压铸模的CAD/CAM,通过定量分析确定合理的模具设计方案及精确的尺寸数值,从而节省设计人员的大量时间和精力;CAD软件存储标准零件和常用零件的数据文件,使许多相类似信相关模具的重复性劳动得以简化;同时,自动加工系统、柔性制模系统等的研究均已成为模具中长期发展的课题。这样有助于改善传统的模具设计与制造方法不能调节工业产品及时更新换代及提高质量的现状。
2)实现标准化、专业化和商业化
目前我国的模具标准化工作已有了较大的发展,无论是从模具标准化生产的程度,还是模具标准件的种类及规格,以及生产管理的标准化工作,都已有了很大的发展,和国外的差距也越来越小。但是不可否定,差距依然存在,如果我们在模具标准件和标具零组件的制造与加工上不采用先进的自动化技术和批量生产,也不加强模具标准件和标具零组件的公用性和互换性的话,那么我们就不能有效的降低模具的制造成本,缩短模具的制造周期,从而也就不能调节高速发展的现代工业。模具制造上,我们也得适当采用新设备,新工艺,以缩短模具的加工制造周期和加工成本。

3)高新技术在压铸模设计中的应用
从材料—热处理—设计—制造—装配—使用进行成套技术研发,是我国模具工业发展的目标之一。在压铸模具设计这一领域里,我们在开发使用压铸模CAD/CAM/CAE的同时,也要将这些计算机方面的技术加以推广,以提高设计速度,降低设计成本,提高设计质量,降低设计误差,提高材料利用率,降低生产中的能耗。例如在设计中,在进行模具结构设计前,我们可利用计算机对产品进行分析,分析其成型性,成型中可能存在的难点;同时我们还可以利用计算机对其压铸过程进行分析,分析金属的流动性和可能产生的缺点等等。在压铸模制造领域,我们可以采用先进的制造工艺,如数控加工,加工中心加工,柔性加工制造系统等来对模具零件,模具的模板进行高速度和高精度的加工。
4)开发国内市场
我国模具水平大约落后于工业发研究室国家15~20年,许多精密复杂、大型、长寿命模具的自主开发能力还比较薄弱,因此,以国内市场为导向,引进国外先进技术,以开发上述成套模具为重点,挡住进口,积极推广模具科研成果,在实现国产化的基础上促进出口,才能提高模具工业本身的社会效益和经济效益。目前,对我们来说,大型薄壁压铸模、精密铸造模具、发动机壳体的压铸模的设计制造工艺是关键;同时研究综合性能优良的模具钢、新型有效的压铸涂料和先进的压铸模具维修技术是提高压铸模寿命,降低压铸件成本的主要途径之一,也是提高市场竞争力,占据国内国际模具市场的有力措施。
5)加强人才培训和生产管理
无论是压铸模还是其他广泛应用的模具,其设计与制造工艺是多学科、多工艺的综合交融,技术的进步需要人才的培训和开发,需要合理的政策和措施鼓励更多的技术人员从事模具科研工作,并使模具科研成果尽快转化为生产力。另外,目前我国模具工业中生产缺乏科学管理,模具的市场价格与其价值相背离,阻碍了模具工业的发展。因此,除了宏观上积极推广模具科研成果,加强模具的标准化、专业化、商品化管理及模具价格的理顺工作外,还应该完善行之有效的生产管理体制,对工艺规程、质量标准、成本核算等从长计议,加以优选并推广。


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