壓鑄模及其他模具——緒論

1、壓鑄模與其他模具壓鑄模與其他模具 代課老師：王栓強(qiáng)緒緒 論論 教學(xué)目的教學(xué)目的：讓學(xué)生了解壓鑄技術(shù)與模、 鍛造技術(shù)與鍛模的發(fā)展?fàn)?態(tài)，了解模具行業(yè)的發(fā)展趨 勢(shì)，增加學(xué)習(xí)興趣一、模具工業(yè)的重要性一、模具工業(yè)的重要性“去去”材料成型材料成型車、銑、刨、磨、鉗工、數(shù)控、線切割 等，既通常所說的機(jī)械加工。塑性成型塑性成型在一定外力和工具的作用下，利用固態(tài)材料的塑性變 形成型零件。流態(tài)成型流態(tài)成型其他成型其他成型粉末冶金，它是以固態(tài)粉末為原料，通過專用工具在使粉末一定外力作用下成型，再經(jīng)過燒結(jié)和后處理制取材料和制品。在一定外力作用下，將流動(dòng)狀態(tài)的材料注入一定專用工具的空腔內(nèi)，使流態(tài)材料冷卻凝固或者固化而

2、制得零。象塑料和橡膠材料成型常用的注射、鑄壓、擠出、壓制，金屬材料常用的鑄造等均屬于這一類成型方法。請(qǐng)同學(xué)們說請(qǐng)同學(xué)們說一些流態(tài)成一些流態(tài)成型的例子型的例子比如沖壓、鍛造等。請(qǐng)同學(xué)們說請(qǐng)同學(xué)們說一些塑性成一些塑性成型的例子型的例子增材成型增材成型激光成型二、壓力鑄造技術(shù)與壓鑄模二、壓力鑄造技術(shù)與壓鑄模2.1、 鑄造技術(shù)的歷史及分類鑄造技術(shù)的歷史及分類圖0-1 司母戊方鼎圖0-2 司母戊圖0-3 大方鼎圖0-4 編鐘(春秋戰(zhàn)國(guó))始于夏朝初，燦爛的青銅器始于夏朝初，燦爛的青銅器文化在晚商和西周形成文化在晚商和西周形成2號(hào)銅車馬1號(hào)銅車馬圖0-5 銅車馬圖0-6 古代鑄造器具型型范范正，正，工工冶冶

3、巧，巧，然然后后可可鑄鑄鐵鐮鐵斧鐵斧鐵犁鐵鋤鐵范鐵范鐵器始于鐵器始于戰(zhàn)國(guó)中期戰(zhàn)國(guó)中期鑄造分類及工藝流程鑄造分類及工藝流程砂型鑄造特種鑄造造型方法分造型方法分成型工藝分成型工藝分重力澆鑄壓力鑄造2.2、 壓力鑄造技術(shù)壓力鑄造技術(shù)優(yōu)點(diǎn)： 尺寸精度高，一般可以達(dá)到IT11IT13，甚至可以達(dá)到IT9；表面質(zhì)量好，一般可以達(dá)到Ra為3.20.8；生產(chǎn)效率高，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)；靠近表面的一層金屬晶粒細(xì)小，組織致密， 使得壓鑄件具有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。定義：壓力鑄造是指將 注入壓鑄機(jī)的壓室，通過壓射沖頭的運(yùn)動(dòng)，使液態(tài)金屬在 作用下 通過模具澆注系統(tǒng)并充填模具型腔，在 金屬開始結(jié)晶，迅速冷卻

4、凝固成鑄件。熔融的金屬液熔融的金屬液高壓高壓高速高速高壓下高壓下2.2、 壓力鑄造技術(shù)壓力鑄造技術(shù)圖0-7 WH629-1 水泵體圖0-8 WH6615 水泵體2.2、 壓力鑄造技術(shù)壓力鑄造技術(shù)圖0-9 下進(jìn)氣歧管 圖0-10 鋁合金壓鑄件 2.2、 壓力鑄造技術(shù)壓力鑄造技術(shù)圖0-11 鎂合金壓鑄件 2.2、 壓力鑄造技術(shù)壓力鑄造技術(shù)圖0-12 鋅合金壓鑄件 2.3、 壓鑄模壓鑄模 模具材料方面逐漸用模具材料方面逐漸用H13H13和和ASSAB407ASSAB407等替代等替代了原來的了原來的3Cr2W8V3Cr2W8V，現(xiàn)用的材料，經(jīng)熱處理和，現(xiàn)用的材料，經(jīng)熱處理和表面氮化處理，使模具的使用

5、壽命有了大幅度表面氮化處理，使模具的使用壽命有了大幅度提高。提高。 鑄模設(shè)計(jì)和制造方面，特別是型腔設(shè)計(jì)、分型面造型和加工編程方面，應(yīng)用了CAD/CAM技術(shù)，電火花和數(shù)控加工技術(shù)，使得鑄件的尺寸精度得到了保障。 模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度顯著提高。2.3、 壓鑄模壓鑄模圖0-13 復(fù)雜的壓鑄模結(jié)構(gòu) 2.3、 壓鑄模壓鑄模我國(guó)壓鑄模與國(guó)外相比，主要有以下差距： 使用壽命短，以大中型鋁合金壓鑄模壽命為例，國(guó)內(nèi)一般在38萬(wàn)次，國(guó)外為1015萬(wàn)次。 表面質(zhì)量差，主要表現(xiàn)在壓鑄件的表面質(zhì)量不如國(guó)外的高。 使用可靠性不好，國(guó)產(chǎn)的壓鑄模使用可靠性不穩(wěn)定，運(yùn)轉(zhuǎn)中故障較多，返修量大。 制造能力低，國(guó)內(nèi)基本上不能自行生產(chǎn)大

6、型汽車零件壓鑄模，主要依賴進(jìn)口 2.4、 壓鑄機(jī)壓鑄機(jī)壓鑄機(jī)主要有：冷壓室壓鑄機(jī)、熱壓室壓鑄機(jī)和 專用壓鑄機(jī)三大類。圖0-14 冷壓室臥式壓鑄機(jī) 型號(hào)：J1170 冷壓室壓鑄機(jī)鑄機(jī)、熱壓室壓鑄機(jī)隨著生產(chǎn)的需要，對(duì)壓鑄機(jī)提出了大型化、全自動(dòng)化的發(fā)展方向。隨著生產(chǎn)的需要，對(duì)壓鑄機(jī)提出了大型化、全自動(dòng)化的發(fā)展方向。提問：比提問：比較壓鑄機(jī)較壓鑄機(jī)與注射機(jī)與注射機(jī)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)三、鍛造技術(shù)與鍛模三、鍛造技術(shù)與鍛模3.1、鍛造技術(shù)的歷史、鍛造技術(shù)的歷史鍛造技術(shù)始于春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期三、鍛造技術(shù)與鍛模三、鍛造技術(shù)與鍛模3.2、鍛造技術(shù)及分類、鍛造技術(shù)及分類定義： 鍛造技術(shù)是一種壓力加工的方法。是指將金鍛造技術(shù)是一

7、種壓力加工的方法。是指將金屬坯料屬坯料加熱加熱使其具有使其具有較高的塑性較高的塑性，然后再，然后再鍛造設(shè)備上，利用通用鍛造設(shè)備上，利用通用工具或?qū)Ｓ媚＞吖ぞ呋驅(qū)Ｓ媚＞邔?duì)對(duì)其施加壓力，迫使其產(chǎn)生其施加壓力，迫使其產(chǎn)生塑性變形塑性變形，從而，從而得到具有一定形狀和尺寸的鍛件。得到具有一定形狀和尺寸的鍛件。分類：自由鍛造胎模鍛造模鍛與自由鍛造相比，模鍛具有以下優(yōu)點(diǎn)： 尺寸精度高； 加工余量??； 表面質(zhì)量好； 可以提供形狀復(fù)雜的毛坯。圖0-15 鍛件 3.3、鍛造技術(shù)的發(fā)展、鍛造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)代鍛壓生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì):提高鍛件的性能和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)少、無(wú)切屑加工和污染，做到清潔生產(chǎn)。利用IT技術(shù)，發(fā)展高柔性和高

8、效率的自動(dòng)化鍛壓設(shè)備，提高零件的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。 模鍛件： 在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家中，模鍛件占鍛件總量的70%以上。我國(guó)鍛造工藝和模鍛技術(shù)在近年來得到了很大發(fā)展，模鍛件占鍛件總量比例已達(dá)到50%以上。存在的問題是：鍛件加工余量大，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造周期長(zhǎng)、成本高。最大噸位達(dá)到25000噸最高速度達(dá)到4000-12000件/小時(shí)熱模鍛壓力機(jī)取代原有的模鍛錘多工位高速自動(dòng)熱鐓機(jī)多工位熱模鍛壓機(jī)為主休的綜合自動(dòng)線鍛造設(shè)備大型自由鍛造的設(shè)備能力過剩工人勞動(dòng)條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大機(jī)械化、自動(dòng)化程度低國(guó)外國(guó)內(nèi)四、我國(guó)模具工業(yè)現(xiàn)狀四、我國(guó)模具工業(yè)現(xiàn)狀2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代后期年代后期 目前發(fā)展最快、模具生

9、產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。 大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加。具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加。從地區(qū)分布來看從地區(qū)分布來看三資、私營(yíng)企業(yè)、股份制企業(yè)、國(guó)有企業(yè)三資、私營(yíng)企業(yè)、股份制企業(yè)、國(guó)有企業(yè)以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲模具類型及生產(chǎn)模具

10、類型及生產(chǎn) 模具企業(yè)種類模具企業(yè)種類 4.1 4.1 現(xiàn)狀現(xiàn)狀 4.2 4.2 存在的問題和主要差距存在的問題和主要差距 總量供不應(yīng)求 中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率只有中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率只有50%50%左右。左右。 模具產(chǎn)品水平低于國(guó)際水平，生產(chǎn)周期卻高于國(guó)際水平 模具的精度、型腔表面粗糙度、壽命及結(jié)構(gòu)等方面模具的精度、型腔表面粗糙度、壽命及結(jié)構(gòu)等方面 開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳 人才嚴(yán)重不足，科研開發(fā)及技術(shù)攻關(guān)投入太少 工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低 專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化程度低，協(xié)作能力差模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后 4.3 4.3 原因原因 模具技術(shù)的主要

11、是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展 模具生產(chǎn)朝著信息化、無(wú)圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展 模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)批品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化的方向發(fā)展 模具行業(yè)在“十一五”期間需要解決的重點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)有模具信息化、數(shù)字化技術(shù)和精密、超精、高速、高效制造技術(shù)等方面。發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)模具行業(yè)今后仍需提高的共性技術(shù)有建立在CAD/CAE平臺(tái)上的先進(jìn)模具設(shè)計(jì)技術(shù)，提高模具設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化、信息化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化水平。建立在CAM/CAPP基礎(chǔ)上的先進(jìn)模具加工技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)相結(jié)合，提高模具加工的自動(dòng)化水平與生產(chǎn)效率。模具生產(chǎn)企業(yè)的信息化管理技術(shù)。例如PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理

12、）、ERP（企業(yè)資源管理）、MIS（模具制造管理信息系統(tǒng)）及INTERMET平臺(tái)等信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用、推廣及發(fā)展。高速、高精、復(fù)合模具加工技術(shù)的研究與應(yīng)用。例如超精沖壓模具制造技術(shù)、精密塑料和壓鑄模具制造技術(shù)等。提高模具生產(chǎn)效率、降低成本和縮短模具生產(chǎn)周期的各種快速經(jīng)濟(jì)模具制造技術(shù)。先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用。例如熱流道技術(shù)、氣輔技術(shù)、虛擬技術(shù)、納米技術(shù)、高速掃描技術(shù)、逆向工程、并行工程等技術(shù)在模具研究、開發(fā)、加工過程中的應(yīng)用。原材料在模具中成形的仿真技術(shù)。先進(jìn)的模具加工和專有設(shè)備的研究與開發(fā)。模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件、重要輔件的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。模具及其制品的檢測(cè)技術(shù)。優(yōu)質(zhì)、新型模具材料的研究與開發(fā)及其正確應(yīng)用。模具生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)代化管理技術(shù)。中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)楊國(guó)華介紹最緊缺的幾種人才中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)楊國(guó)華介紹最緊缺的幾種人才具備產(chǎn)品開發(fā)素質(zhì)的具備產(chǎn)品開發(fā)素質(zhì)的3D造型工程師造型工程師具備產(chǎn)品加工工藝素質(zhì)的具備產(chǎn)品加工工藝素質(zhì)的CAE分析工程師分析工程師具有一定理論知識(shí)的模具鉗工、技師具有一定理論知識(shí)的模具鉗工、技師數(shù)控加工中心的高級(jí)編程師、高級(jí)技師數(shù)控加工中心的高級(jí)編程師