壓鑄模 第一章

1、壓鑄工藝與模具設(shè)計材料成型與控制專業(yè)必修課第一章 概述壓鑄工藝是一種高效率的少、無切削金屬成型的工藝方法從發(fā)明起，已經(jīng)有一百多年的歷史現(xiàn)在已經(jīng)成為材料成型的主要的工藝方法之一隨著新技術(shù)、新工藝、設(shè)備的自動化程度的提高，模具新技術(shù)的發(fā)展，壓鑄工藝在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用第一節(jié) 金屬壓鑄原理與壓鑄過程原理：將熔融金屬液或半固態(tài)金屬注入壓鑄機(jī)的壓室，通過壓射沖頭的作用，使金屬在高速狀態(tài)下充填型腔，然后在高壓下凝固成型特點(diǎn)：高速，充填速度可以高達(dá)100M/S； 高壓，壓鑄壓力為幾MPa到幾十MPa圖11 壓鑄過程循環(huán)圖12 壓鑄工藝流程1模具制造 2合金熔化3壓鑄準(zhǔn)備 4清理檢驗(yàn)?zāi)＞咴O(shè)計與制

2、造 在這一個階段中，通過對壓鑄件零件圖的審核，即對壓鑄件的各個細(xì)節(jié)的分析，判斷壓鑄件是否合符壓鑄生產(chǎn)工藝；然后進(jìn)行工藝設(shè)計，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行模具設(shè)計。模具設(shè)計好后，按圖進(jìn)行加工，最后進(jìn)行試模。長期以來，模具設(shè)計主要靠人工和靠經(jīng)驗(yàn)，需要花費(fèi)大量的人力，物力；設(shè)計周期長。加工精度低，自動化程度低。隨著技術(shù)進(jìn)步，近年來計算機(jī)應(yīng)用的普及，以及各種新型適用的軟件的開發(fā)，在這一階段中，CAD/CAE/CAM大量使用，使壓鑄模設(shè)計效率更高，模具結(jié)構(gòu)更合理，模具制造的精度更高，對模具使用中的情況預(yù)見性更強(qiáng)，使壓鑄件的質(zhì)量的提高更有保證。計算機(jī)的應(yīng)用提高了設(shè)計速度，能夠很好的與數(shù)控加工結(jié)合，有效地提高了模具的加

3、工質(zhì)量。縮短了生產(chǎn)周期，使模具生產(chǎn)能夠滿足市場變化的需要。壓鑄機(jī)準(zhǔn)備與調(diào)試對運(yùn)用于生產(chǎn)的壓鑄機(jī)，將模具安裝好后，要進(jìn)行必要的調(diào)試檢查，設(shè)置好工藝方案，包括對壓鑄壓力，壓鑄速度，和保壓時間的設(shè)置。然后進(jìn)行生產(chǎn)的試運(yùn)行，檢查模具和壓鑄機(jī)的工作狀況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修整。 壓鑄件生產(chǎn)。 在這一階段中，包括合金的熔煉，壓鑄模預(yù)熱，噴射涂料，合模澆鑄，壓射成形，取件等工藝過程。隨著技術(shù)的進(jìn)步，熔煉爐和壓鑄機(jī)的自動化程度的提高，這以部分工作均可以半自動或自動化進(jìn)行，生產(chǎn)流水線完成壓鑄生產(chǎn)循環(huán)，極大的提高了勞動生產(chǎn)率和保證了壓鑄件的質(zhì)量的穩(wěn)定性。壓鑄件清理。 在這一階段中，對壓鑄件進(jìn)行外觀檢查，去除澆口與飛

4、邊，經(jīng)過質(zhì)量檢查，入庫。 第二節(jié) 壓鑄工藝的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：可生產(chǎn)形狀復(fù)雜，輪廓清晰，薄壁深腔零件壓鑄件尺寸精度高，光潔度高材料利用率高，達(dá)6080可以采用嵌件組織致密，強(qiáng)度和硬度高生產(chǎn)率高，冷室：80100次/H，熱室：4001000次/H壓鑄工藝的特點(diǎn)缺點(diǎn)：可能產(chǎn)生氣孔，一般壓鑄件不能熱處理和焊接生產(chǎn)費(fèi)用高，僅僅適合大批量生產(chǎn)壓鑄件重量和尺寸受到限制合金種類受到限制從重量看，最小的壓鑄件僅有幾克重，最重的已達(dá)5公斤。鑄件的大小由幾毫米到2米左右。大型壓鑄件有汽車的門框，汽車發(fā)動機(jī)的缸體、自動扶梯的踏板和整個自行車的車架 壓鑄工藝應(yīng)用范圍材質(zhì)：目前，用于批量生產(chǎn)的壓鑄合金只能是鋅合金、鋁合金和鎂合

5、金，銅合金用量很少，黑色金屬壓鑄尚未進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。 應(yīng)用范圍：汽車、摩托車、航空航天、電器、通訊、計算機(jī)、家用電器及建筑五金等各種零件形狀：復(fù)雜、壁薄而且均勻。最適宜于壓力鑄造生產(chǎn)的零件是薄壁，復(fù)雜，大小適中，在常溫下工作的有色金屬件。壓鑄發(fā)展的歷史動力：人工 氣動 液壓 自動化合金：鉛、錫 鋅 鋁、銅 鎂 （黑色）產(chǎn)品：印刷業(yè) 摩托汽車 電子、IT壓鑄發(fā)展現(xiàn)狀壓鑄發(fā)展現(xiàn)狀壓鑄發(fā)展現(xiàn)狀壓鑄發(fā)展現(xiàn)狀壓鑄發(fā)展現(xiàn)狀我國壓鑄發(fā)展情況我國摩托車年產(chǎn)量1000萬輛左右，成為世界摩托車產(chǎn)量最大的國家；汽車年產(chǎn)量200萬輛，到2005年，我國汽車產(chǎn)量預(yù)測在 300萬輛，其中轎車130萬輛、貨車110萬輛、客

6、車60萬輛，需要大量的壓鑄件。 1997年達(dá)35萬噸，2000年約40萬噸，是全世界增長率最大的國家。我國壓鑄模具發(fā)展?fàn)顩r 我國壓鑄模具生產(chǎn)廠家的情況大致可分為四類。第一類：壓鑄模具制造專業(yè)廠； 第二類：大企業(yè)中的模具分廠（車間）；第三類：民營模具廠；第四類：壓鑄專業(yè)廠附設(shè)的模具車間 。我國壓鑄模具發(fā)展?fàn)顩r我國目前壓鑄模具生產(chǎn)廠家規(guī)模都不很大，生產(chǎn)人數(shù)大多不超過200人，固定資產(chǎn)最多的為 30004000萬人民幣，勞動生產(chǎn)率約為515萬元人年。分布地區(qū)多集中在沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省市及汽車、摩托車工業(yè)基地 ，如北京、上海、江蘇、廣東、四川、浙江、遼寧、山東等地。我國壓鑄模具發(fā)展?fàn)顩r汽車行業(yè)使用的大、中

7、型壓鑄模具，如發(fā)動機(jī)缸蓋、變速箱殼體，轉(zhuǎn)向器、齒輪箱等國內(nèi)都可以設(shè)計、制造。 摩托車行業(yè)使用的壓鑄模國內(nèi)已能大量生產(chǎn)，不少模具從性能與壽命上都接近日本同類模具。電機(jī)行業(yè)、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、電熨斗、電熱鍋等行業(yè)所使用的壓鑄模具已基本自給，其制作水平能滿足產(chǎn)品需要。 我國壓鑄模具發(fā)展?fàn)顩r我國生產(chǎn)的壓鑄模與國外相比，優(yōu)勢是制造成本低，模具價格便宜，一般約為國外同類模具的l2l5， 但交貨時間較長。我國壓鑄模的設(shè)計和制造水平也在不斷提高，逐步向國際先進(jìn)水平接近。在模具設(shè)計方面，模具CADCAM已得到應(yīng)用，個別企業(yè)還引進(jìn)CAE軟件，進(jìn)行澆注過程及溫度場分析，在優(yōu)化澆注系統(tǒng)，模具熱平衡和確定工藝參數(shù)方面起到了一定的作用 。我國壓鑄模具發(fā)展?fàn)顩r模具加工方面，模具型腔、型芯加工正以數(shù)控加工、電加工技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬切削手段；采用高精度加工機(jī)床和淬火后精加工路線，尺寸精度普遍得到提高。一些工廠加工鋅合金壓鑄模精度可達(dá)0.01mm。 模具使用的熱模鋼逐步以4Cr5MoSiV1（H13）代替3Cr2W8V，真空淬火的優(yōu)越性越來越被企業(yè)接受 。我國壓鑄模具發(fā)展?fàn)顩r模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不