铸造模具范文（精选12篇）
铸造模具 第1篇
关键词：干砂负压,实型铸造,汽车覆盖件模具
引言
汽车工业的发展为汽车模具业的发展提供了极大的市场机遇,据有关资料显示,在美国、日本等汽车制造业发达的国家,汽车模具在整个模具产业中占有50%左右的份额。而在我国,仅有三分之一左右的模具产品服务于汽车制造业。因此,汽车模具市场有相当大的发展空间,而汽车覆盖件模具是整个汽车模具的重要组成部分,也是技术最密集、加工难度最大的部分[1]。
我国在汽车覆盖模具的设计、制造、加工等方面与国外都有一定的差距。铸造方面,随着汽车工业的飞速发展与工业技术的进步,用户对铸件的要求也越来越高,铸件的轻量化、薄壁化、强韧化已成为发展的必然趋势。当前,国内汽车覆盖件模具铸件的生产多采用FMC (Full Mould Casting)铸造毛坯,据统计我国采用实型铸造和消失模铸造工艺生产汽车覆盖件模具产量已经突破30万吨,并呈继续上升趋势。而实型铸造的主要生产工艺过程对环境的负面影响以及树脂成本较高的缺点也逐渐显现出来。干砂负压实型铸造工艺具有环境污染小、铸造成本低的特点,它能在解决实型铸造工艺所存在的问题的同时,进一步提高铸件质量。
1、汽车覆盖件模具的铸造工艺
1.1 实型铸造工艺
汽车覆盖件模具(如图1所示)具有单件、小批量生产特点,多为中大型模具,有的单件模具毛坯重达数吨甚至十几吨。传统的铸造方法采用木质模样、粘土砂干型铸造工艺,不仅需要耗用大量的木材和工时,而且铸件的尺寸精度差、飞边毛刺多、粗糙笨重。实型铸造方法与之相比具有许多优点已成为汽车覆盖件冲模毛坯生产的主要方法[2]。
实型铸造是采用了聚苯乙烯泡沫塑料作为一次性气化模样,在模样上先涂挂锆英粉耐火涂料作为底层涂料,再涂挂高铝矾土耐火涂料作为衬层涂料的复合涂料层,采用呋喃树脂砂(石英砂)造型的实型铸造工艺。该方法可获得表面光洁、尺寸精确、内部致密、无飞边毛刺的铸件。相对于传统砂型铸造,实型铸造采用了泡沫塑料模代替了木模,省去了起模、修型、合箱等操作,大大提高了生产效率、减轻了劳动强度。其流程主要包括模样制作、涂涂料、造型、浇注以及清理等几个阶段[3]。
1.2 实型铸造存在问题
目前国内绝大多数企业采用实型铸造制造汽车覆盖件模具,采用的是树脂自硬砂工艺。虽然实型铸造可以满足汽车覆盖件模具的生产,但是由于环境污染以及原材料成本增加等问题,对该工艺的改进成为必然。
首先体现在环保问题上。由于实型铸造采用塑料泡沫模样代替的木模,在浇注过程中泡沫燃烧会产生原本体积15倍的废气(如图2所示),其中包含有大量苯、甲苯、乙苯、苯乙烯等有害废气。这些废气直接被排放在大气中,对环境污染严重。另外,浇注过程中,树脂燃烧也会产生部分有害气体,会影响操作人员的健康。
其次,国内有越来越多的汽车覆盖件模具制造厂,竞争日益激烈。而人工成本不断提高,树脂的价格也在不断提高。采用树脂自硬砂实型铸造面临着成本高,利润低的问题。如何降低成本成了目前不得不解决的问题。
另外,目前实型铸造工艺在实际生产中由于泡沫燃烧产生的大量废气无法顺利排除会导致铸件产生气孔、缩松等缺陷(如图3所示),致使模具质量降低。严重时,甚至可能致使铸件报废。
2、干砂负压实型铸造工艺
2.1 干砂负压实型铸造工艺优点
针对树脂自硬砂实型铸造工艺的问题,提出了采用干砂代替树脂砂,并施加一定强度的负压来提供砂型的强度的干砂负压实型铸造工艺。干砂负压实型铸造工艺是自硬树脂砂实型铸造与干砂消失模铸造工艺相结合而产生的一种新工艺方法,主要有以下优点:
(1)干砂负压实型铸造工艺和其它实型(FM)工艺有很多相同之处,对铸件结构无特殊要求,工艺简单,不用分型,更不用组芯,铸件无起模斜度,铸件无飞边毛刺,简化清理工序工人劳动强度,铸件几何精度可达CT6-8级。
(2)干砂负压实型铸造工艺,生产中大型铸件,由于真空负压的作用,铸型浇注时把泡沫型燃烧产生的有害气体和有害物质抽吸到除尘器集中起来处理,达到了绿化和净化铸造生产的目的。由于负压的作用,可以减少铸件气孔、皱皮等缺陷。
(3)相对于昂贵的树脂砂,成本较低。干砂造型无需固化,提高了生产效率。
(4)采用负压工艺,可以不用混砂设备,发泡设备和制模机械,落砂设备可简化。砂处理设备中的砂块破碎机、旧砂再生机,大大节约了项目建设投资[4]。
2.2 干砂负压工艺流程
虽然干砂负压实型铸造可以解决树脂自硬砂实型铸造工艺的问题,但新的工艺也产生了新的难题。干砂负压实型铸造存在三个难题:一是干砂填充不实,某些部位的填砂量太小;二是某些部位的真空度不够,造成型砂不密实,浇注后由于真空度降低,容易发生塌箱或者夹砂;三是铸件容易变形,产生废品。
针对以上问题,采取的主要措施有:利用组合式沙箱,并采取翻箱、振动造型和局部紧实补偿,以使砂型全部紧实;采用v法沙箱、抽气吊杆相结合采用低抽、侧抽与顶抽真空,使得砂型内部真空度均匀,对于盲孔、凹槽部位采用自硬树脂砂补偿,防止夹砂与塌箱缺陷;采用在型砂上加压振动紧实,同时在树脂砂芯中放置芯铁,并利用铁丝固定在抽气吊杆上解决模型上浮变形问题。
工艺流程如下:
(1)使用密度为16kg/m3-18kg/m3,并要有一定的强度和密实度的聚苯乙烯制作泡沫模样。涂刷水基专用铸造涂料2-3遍,烘干24小时,温度为40-50℃。
(2)烘干后,将泡沫放在工作板上,做好浇冒系统,填放干砂,震动紧实。再翻箱造型,最后铺放一层薄膜。抽真空,真空强度为0.3-0.4MPa,进行浇注。
(3)冷却一定时间后,开箱对铸件进行抛丸处理。最后检查铸件尺寸,上涂料。
2.3 干砂负压实际应用
目前国内有小部分厂家采用了干砂负压实型铸造制造汽车覆盖件模具,尤其是2-3吨左右的小件已经成熟。而诸如河北泊头青峰机械有限公司在大件上使用干砂负压实型铸造取得了突破,完成了20t铸件的实际生产[5],如图4所示。
实践证明采用干砂负压实型铸造工艺极大的改善了铸造车间的环境,有利于改善工人劳动条件。实型铸造浇注时浓烟滚滚,大量废气产生,同时会产生大量烟尘,对环境污染严重如图5所示。而采用负压干砂实型铸造以后,由于负压的作用烟尘废气被集中收集处理,车间里几乎看不到有烟气冒出,如图6所示。另外,干砂在浇注过程中不会产生难闻的气味,改善了工作环境。
干砂负压实型铸造在成本上的优势是明显的,每吨铸件成本可以降低400-500元左右。铸件质量也得到了提升,浇注铸件时,真空负压把泡沫型燃烧时产生的大量碳化物、氢化物抽吸到砂处理除尘器中,对于消除和减少实型铸造表面的缺陷,皱皮、积渣、积炭等现象,提高铸件的表面光洁度起到了很大的作用。
3、总结
负压干砂实型铸造工艺在生产汽车覆盖件模具中与实行铸造铸造工艺相比,有很多特点和一定的优势,尤其在成本以及环保方面。但在铸造大件以及复杂结构的铸件中也存在着一定的缺陷和不足之处,仍然需要不断地探索,从实践中积累经验。提高模具的质量,使我国汽车覆盖件模具的发展向高精度、高质量的高档模具发展,能改变我国覆盖件模具等高档模具主要依靠进口的现状。
参考文献
[1]曹静,刘锐.我国汽车覆盖件模具的发展现状及其思路[J].现代零部件,2009(10):58.59.
[2]范宏训,赖华清,张国宝.汽车覆盖件冲模的实型铸造技术[J].湖北汽车工业学院学报,2003(1):26-28.
[3]黄乃瑜,叶升平,樊自田.消失模铸造原理及质量控制[M].武汉:华中科技大学出版社2004.
[4]韩素喜,祝文章,肖占德.负压干砂技术在实型铸造大中型铸件工艺中的应用.中国铸造信息网.
铸造模具缺陷修复的一种充填材料 第2篇
湖南机油泵股份有限公司（衡东 421400）陈雪桂
摘要：论述了模具钳工在工作中不但要求有过硬的手上功夫，更要有解决实际问题的能力。文章分析了我厂震实造型机上所使用的震实模，因设计、铸造等多方面原因所产生的质量问题，而进行的一系列修复方法的探讨，从而找到了一种较理想的填充材料：水泥、AB胶（慢干）的混合液。而这种材料到处可见，随手可得，用“小”办法解决了大问题。
概述：我作为一名从事钳工工作多年的工人技师，深知模具作为一种特殊的机械产品，模具行业作为一种特殊的机械行业，不能像其它机械产品那样，所研发制造的机械产品生产出来零部件或机械产品，仅靠设计人员的理论设计就能基本保证最终所达到的所需的功能和使用要求，也就是说对于其它大多数机械产品，如果加工过程能够完完全全或尽可能达到设计的精度和要求，最终的产品和当初的设计目的是不会有太大的偏差，即完善的设计在加工条件的保证下就可生产出完美的产品，同时这必须依靠现代化的机床加工设备和动力设备。
模具产品则不一样，由于无论是铸造模、压铸模的高温流动成型，还是常温下冲压类的塑性成型，尽管有很长的历史，由于基础理论和数学模型很不完善，不准确，也有还是存在很大的不确定性，大多数还是要靠现场调试经验来支持，来尽可能使模具产品做到完善貤就是说模具的好坏，周期的长短，最终要靠钳工手艺，靠钻研技术，靠革新创造，来缩短生产周期，降低生产成本。钳工在这之中，要起举足轻重的作用，而我在本企业修复铸造模缺陷中，所采用的一种充填材料，为铸造模的修复提前交付，节省成本，作出了应有的贡献。
关键词：铸造震实模 缺陷 充填材料 新的充填材料
由于企业的发展状大，传统的手工造型远远不能满足生产高速发展的需要。我厂并报开辟了半自机械化震动造型老产品都需要制造大批的模具，这种模具大部分是用铸铝材料制作，因重量轻，工人操作
搬运方便，节省体力。在企业新老产品的研发、设计、试制和批量生产过程中，各类类铸造模具的制作是一道非常重要的生产环节，而复杂零件的母模制作，又是重中之重，如果是少量生产，这类模具一般采用木模制作，而批量生产及复杂重要的零件则采用铸铝或铸铁进行制作，这是各类复杂零件生产的必经之路。
因这类零件制件的数量少，要求生产周期短，对母模零件制造更是越快越好，所以木模制作没有精雕细作，而是铸造后加工成型，所以加工余量较多。由于这类模具周期短，铸件在生产过程中，因母模具设计、制造的缺陷，以及铸造型砂湿度不均，或温度不符合要求，模具本身厚薄不均，手工造型水平参差不齐，造型后型砂脱落，砂模排气孔不足，排气不畅，以及浇注的铁液或铝液（采用压铸油泵体的铝液，此铝液牌号的收缩比大，但为了节省人力，没有另外配料，开铝炉），除渣不够等诸多意想不到的原因，导致铸件缩松、气孔（有的像老鼠洞，有的像蜂窝）、陷料、蹦边、错箱和夹渣等铸造缺陷。
1、存在的问题
对于那些经粗加工后结构复杂、异型面较多的铸件模体上，出现有许多缩孔、气孔、陷料等式缺陷，甚至严重得像老鼠洞，像马蜂窝一样的母模胚件，由于时间紧迫，过去一般若都有是对缺陷较小的母模坯侮辱只能进行修补。而对缺陷较多、较大的母模坯子件，只有报废，重新铸造，重新加工。这样反复耽误了交付时间，使企业的声誉受影响，而且增加了企业成本，增加了工人按劳动强度，得不偿失，违背了用最小成本办好事情的原则。
2、传统的修补方法及不足
传统方法是：
1焊补法：由于铸铁和铸铝的焊接性能极差，要求工人的焊接技○
术较高，所以我厂基本没用；
2镶补法: 在缺陷部件铣槽，再镶一块同质材料补上，再加工成○
型；
3铆补法：在有缺陷的地方，用钻花钻些孔，再铆上圆柱或其它○
各种形状的同质材料；
4对缺陷较多较大的，认为没有什么修复价值，直接报废。○
对于以上几种传统的修补方法，有以下几点不足：
1加工时间较长，模具生产周期长。如镶补法，要在缺陷部位铣○
槽，再找一同质材料，加工相同尺寸，再由钳工进行修配、镶嵌，这还取决于钳工的水平高低。
2铆接法，虽然简单，但有的地方窄，不好打孔，有的气孔太多○
无法打孔。
3镶件容易脱落，如镶补配合不好，铆接因铸件缺陷较多而铆接○
效果差，模具在加热后及频繁使用的过程中，因不断振动，以及型砂不错的挤压摩擦，很容易产生镶件和铆件的脱落、磨损。
4对于异形曲面，及深槽、弧度很小的部位，特别是设计时圆角○
较小，要加大圆角时，修补难度更大；
5成本高，缺陷处需铣槽，镶件再加工成型，再由人工打孔，修○
配，铆接，再由机床切削，这样反复多次，给模具制造和维修带来了难度和不少浪费。
6特别是经初加工后，缺陷较多，无法镶补、铆接的模具坯料，○
直接报废，浪费更大；
7因发展需要，市场紧迫，需争分夺秒，如果老是返工，影响工○
期，影响产品的交付时间，使企业蒙受损失，影响企业形象。
这些是制约企业高速发展的瓶颈，为此，企业发出了攻关令，来解决这些质量问题，针对以上原因，为了从根本上解决问题，我们从几方面着手来解决这些问题。
3、试验修补方法及存在的问题
为了找到一种既简易，操作容易，又能降低成本，减少消耗，又很有成效，即最佳方案，我们进行了一系列的试验。
我们参照每天见到的高楼大厦，都有是用浇注的方法来倒成各种立柱，我们不是也可以用这种方法来修补模具的各种气孔和缩松吗？但不能像那样把水泥砂子补进缺陷处，经分析考虑选材，进行了如下试验。
一是在市场上买来了强力AB胶和AB胶进行实验，发现当缺陷处较大较深时，补上较多较厚的强力AB皎时，就会鼓包、发热，并且这种强力AB胶有一股很强的刺鼻怪味，形成一个不适合人工作的环境，所以把强力AB胶淘汰。AB胶就成了实验的首选。
采用补胶法：首先将模具缺陷处用气动砂轮打磨干净，使之不含其它杂质，再用丙酮清洗干净，以便彻底清除油污、残留冷却液，再按说明书1:1，即各50%的AB胶混合液，充分搅拌调匀，倒少缺陷处，再震动搅拌，使之能与工件接触，减少气孔，在缺陷较大时，再填入一些碎铝、碎铁之类的东西。这样虽然把低处的缺陷补上了，但一些相对较高的地方及开口处很难堆厚、堆高和补上。因为AB胶按说明书的比例调匀后很稀，要反复多次，等前一次胶干了后再涂下一层，这样又增加了生产周期和按劳动强度，而且经加工中心精加工后，经钳工细心修配、打磨、抛光，投入使用后，发现AB胶修补处硬度不够，容易磨损，而且由于模具经常振动、加热，很容易造成模具修补处脱胶、崩块等现象，所以这种方法试验失败。
从第一种方法失败后，从中查找原因，认识到第一种方法失败的主要原因是AB胶按说明书调配，可以胶接一些东西，但对于补模具来说，很稀，干后很脆，硬度强度都不够，所以不耐磨损，也就是说胶里边缺少骨架，因此必须增加一些其它的元素才能提高AB胶的强度、硬度。如是我们在同一时间段接着进行试验。我们又进行了如下工作。
二是AB胶加砂轮灰胶补法，与第一种方法相同，在清洗、清理模具缺陷处后，把AB胶和砂轮灰按1:3的比例调好，补缺凝固后再进行加工，但因砂轮灰硬度高，刀具加工不进磨损快，我随即降低配比，按1:2, 1:1, 1:0.5都难以用机床切削加工，均告失败。
三是AB胶加石墨灰胶补法：找来废旧石墨块，打碎成粉，按一定比例，照前方法，浇入模体，但因硬度不够，而且成本高，人工把石墨锤成粉不容易，劳动强度大，而且石墨粉容易进入人的呼吸道，有害人体而被淘汰。
四是AB胶加铁粉胶补法，按不同比例，照前方法，浇入模体，虽然这种方法补出来的效果可以，但加工时，硬度不均，而且铁粉最
容易生锈，生锈了就不能和胶及模具粘合在一起，所以此种方法也宣告失败。
还进行了多种实验，如刮油漆底子灰，刮油漆底子灰干得快，但不能进水，强度也差，刀具切削性能差，不能受震动等。
以上试验都无一能达到理想效果，一一终告失败。如何打到一种能达到理想效果的填充物来做AB胶骨架，为企业排忧解难，为按时或提前交付产品，真是迫在眉睫。
一天晚上无意中发现，家中的水管因生锈漏水而胶补的地方，虽然已胶补了很久了，现在依然很好。第二天就立即利用修补水管的方法来修补模具，进行了试验。
4、新型修补法
在实际生产中，我们借鉴管道疏松、补漏的方法，利用AB胶加水泥堵漏，既简便又经济，效果很好。因水泥厂里到处都有，不需要专门采购，要用随时可取，试验方案：
1将AB胶按说明书1:1调均后，○再按AB胶与水泥1:3比例配好调匀，将经粗加工有较大缺陷的铝模铸件用气动砂轮清理干净，将模具加热到80℃左右后，再按AB胶/水泥混合物补缺，待加温凝固，完全冷却后，待第三天试加工，由于较硬，铣刀易磨损，但还是能勉强能够进行切削，待模具加工完经修磨抛光后，随即进行了一系列的破坏性试验骵用震动造型机直接进入生产模拟试验，经过一个月的试验良好。耐水性试验，把模具放在水盆里泡上几天几夜，都不鼓包、脱落，耐冲击试验，用锤子敲打都不损坏。以上试验说明AB胶/水泥混合物与模具粘接牢固，强度很好硬度略高，切削性能较差。
2将AB胶按比例调均后几天几都 与水泥以1:1比例配好调匀前○
种方法，修补模具进行试加工，刀具切削良好，不易磨损，接着对此次修补的模具屿前次修补模具进行对比试验，发现其它各项指标都差与前次，只是切削性能比前次好，这还是最理想的配方。
3通过对比后，取第一次试验与第二次试验的中间值，即将AB○
胶1:1调匀，再与水泥按1:2比例调交，再模具上缺陷处清理干净加
热到80℃左右后，再将AB胶/水泥混合物补入缺陷处，在未完全凝固前，用手指粘点水（防止胶粘手），将胶补处压实，这样结构紧凑又排出了气体。完全凝固冷却后，再进行切削加工，加工性能良好。与前两次进行对比试验，各项性能指标与第一次相当，切削加工性能优于第一次，硬度高于铸铝，耐冲击、耐水，粘接性能好，牢固可靠。
AB胶/水泥混合物补修简易可行，在模具缺陷处，只要用丙酮清洗油污和冷却液，把缺陷内壁打毛，晾干后就可进行胶补，而且这种AB胶/水泥混合物凝固得快，在常温下7-8小时就行了（纯AB胶一般凝固24小时以上），节省了模具修补时间。在任务紧急时，还可用加热的办法加快凝固时间。AB胶/水泥混合物可以堆高，特别适合棱角、圆弧处的增补。最后还进行了耐高温试验，将模具加热到120℃左右，修补处没损坏，不鼓包，不起壳，不脱落。
用第三种配比方法，在我厂修补了100付以上的手工铸造模和震实模，效果良好。证实了此次攻关成功，试验成功。
5、结语
铸造模具 第3篇
关键词：模具预验收；模具终验收；冲压模具；汽车覆盖件
中图分类号：TG385.2文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）22-0093-03
目前在汽车工业中，白车身的覆盖件大部分采用冷轧低碳钢板冷冲压加工。我公司在微型客车汽车覆盖件开发的过程中，包含了模具的设计、制造和验收。模具的验收主要依靠使用方（甲方）的冲压工艺员、产品检验员进行验收，按《汽车覆盖件冲压模具技术协议》（内容包含《冲压模具技术要求》、《冲压件技术要求》等）为依据来实施。为了不断地提升模具验收水平，有必要对汽车覆盖件冲压模具开发项目中模具的验收进行总结。现论述的是冲压模具制造好之后，在批量冲压生产之前，使用方（甲方）对模具制造商（乙方）的模具验收。模具验收分两个阶段，预验收和终验收。
1模具预验收程序
模具预验收的程序主要包括以下几个方面：其一，模具预验收地点，模具制造商（乙方）的工厂。其二，模具预验收目的：保证模具在甲方工厂冲压生产线能顺利地试模，减少模具在甲方现场的调试和维修时间。其三，模具预验收前的准备工作：乙方制造的模具达到预验收条件时，书面通知甲方派员到乙方工厂进行模具出厂前的预验收；甲方在模具验收之前，乙方必须完成模具制造、调试；模具制造商至少冲压出3套合格件，且已装车调试；模具验收前乙方进行自检，将《模具检查表》、《覆盖件检验成绩记录表》、《模具明细表》、《拉深模顶杆布置图》、《冲压模具设计图样》和模具主要部件的《模具材质和硬度检测报告》提交2份给甲方确认。其四，模具预验收过程：模具预验收开始，甲方代表在现场对乙方已冲压的合格覆盖件，检查零件外观并上检具复检，将检查数据记录在《覆盖件检验成绩记录表》上，确认覆盖件合格情况；甲方代表目视检查模具外观，对照《冲压模具设计图样》，校对模具主要结构及主要尺寸，并对照《模具检查表》中的静态和动态检查的项目，在现场作逐一验收，甲方将检查记录填写在《模具检查表》中，最后判定模具是否合格。第4条和第5条将对模具静态、动态验收的检查项目和验收方法进行详细论述；在确认首件合格的情况下，模具安装在压机上完成调试工作，在正常冲压时，甲方代表观看动态验收连续冲压20件，任意抽检5件作为验收依据；模具动态验收时，甲方冲压工艺员要记录下试模时的设备型号、设备技术参数、冲压工艺参数（板料厂家、材质和规格；拉深模顶杆布置图；顶杆顶出台面高度；上压力；压边力；模具闭合高度等）；甲方在验收检查中发现的模具问题、冲压件问题，乙方要就地及时解决；模具经动态验收，所冲压的覆盖件外观表面质量符合甲方提供的《冲压件技术要求》、形状尺寸符合2D图和3D数模，上检具检验，甲方填写《覆盖件检验成绩记录表》，最终判定冲压件是否合格。其五，模具预验收后的工作：模具预验收合格后，甲方技术部门填写《模具预验收报告》，由甲方代表（技术部门、质量部门、冲压车间）及乙方代表会签确认；乙方在完成模具和冲压件不符合项整改后，才能将模具发货运输；乙方交模时，模具易损备件和所有的试模合格件全部随模具一并运回；在运送时，每副模具中应装有1件工序件，每副检具上应有1件成品合格件；模具预验收结束，乙方除了预验收前已提交的技术资料以外，还应提交：《冲压工艺方案图》、各工序工艺数模（电子文档）、《模具易损件明细表》各2份。
2模具终验收程序
模具终验收程序主要包括以下几点：
①模具终验收地点，使用方（甲方）的工厂。
②模具终验收前的准备工作。验收人员为甲方冲压工艺员、产品检验员，乙方模具工配合验收；按照甲方试模进度要求，乙方制定试模计划提交甲方审核；甲方提供试模的工作场所、行车和冲压生产线的设备等；模具制造商准备好必要的工具和焊接材料。
③模具终验收过程。模具预验收合格后，按照《汽车覆盖件冲压模具技术协议》进度要求，在模具交货后40天内，达到批产能力，满足甲方的冲压生产要求。模具运回甲方工厂，根据试模计划进行试冲。一般要有3轮试冲：第1轮试冲，验证模具与设备的匹配性。模具的外形尺寸、闭合高度、冲压力、压边力、顶杆过孔、顶杆行程、压板槽与冲压线的压力机相匹配；对冲压件的工艺性确认，保证冲压件质量合格、一致。甲方冲压工艺员现场跟踪，对设备型号及冲压工艺参数等做好记录，督促乙方模具工解决试模中的模具问题和冲压件问题。模具调试正常后，冲压出6～10套零件，检查零件外观并上检具检验，提供5套合格件供试焊试装。跟踪试焊试装反馈的信息。第2轮试冲，根据上一轮试冲的模具问题和冲压件问题，反馈的试焊试装问题，乙方制定模具整改计划提交甲方审核。甲方冲压工艺员现场跟踪做好记录，督促乙方模具工解决老问题，发现新问题。模具调试正常后，冲压出51～55套零件，检查零件外观并上检具检验，提供50套合格件供试焊试装。跟踪试焊试装反馈的信息。第3轮试冲，根据上一轮试冲的模具问题和冲压件问题，反馈的试焊试装问题，乙方制定模具整改计划提交甲方审核。甲方冲压工艺员现场跟踪做好记录，督促乙方模具工解决老问题，发现新问题。模具调试正常后，冲压出151～155套零件，检查零件外观并上检具检验，提供150套合格件供试焊试装。跟踪试焊试装反馈的信息。
同时满足以下条件才可以办理模具终验收手续：其一，甲方对模具的验收。能顺利地将模具安装在指定压力机上，能稳定地冲出合格零件，能方便地、安全地进行操作使用。按照《汽车覆盖件冲压模具技术协议》中的规定，正常的操作条件下模具寿命≥30万冲次。其二，甲方对汽车覆盖件的验收。试冲件经外观检验和上检具检验合格后，送试焊试装。试焊试装程序依次按：5套、50套、150套。最终150套合格，才可进行批量冲压生产，批量生产达到≥2 000件，废品率≤0.3%，通过路试，解决所有的模具问题和冲压件问题。
④模具终验收后的工作。模具达到终验收要求后，甲方技术部门需出具《模具合格证》，由甲方质量部门和冲压车间会签确认。同时甲方技术部门填写《模具终验收报告》， 由甲方质量部门、冲压车间及乙方代表会签确认。此时模具终验收结束，合格模具由技术部门移交给冲压车间，模具进入正常冲压生产阶段。
3模具静态验收
根据大、中型汽车覆盖件形状的不同，一般用3～5道工序来完成冲压。在模具的验收过程中，对每一副模具都需要进行静态验收。静态验收是指模具没有安装到压机上，在非工作状态下，上下模闭合或上下模打开状态下进行的相关检验。
①上下模闭合状态下的检验。铸造标识：模具上有关产品型号、零件图号、工序号、工序名称的铸造标识应标注规范、正确，检查方法是与《模具明细表》核对。模具进料方向、正面F标记符合冲压工艺要求；铭牌：模具上的模具铭牌和顶杆铭牌应符合要求。检查方法是与《模具图样》进行核对；模具外形尺寸及闭合高度：模具的长宽高应符合《模具明细表》。模具长宽检验方法是用钢卷尺测量。闭合高度检验方法是先用钢卷尺测量模具总高，再减去存模垫块的高度；铸件：铸造模壁厚、加强筋间距符合《冲压模具技术要求》和乙方的《模具设计规范》，不允许铸件有开裂、疏松、夹砂等缺陷。检验方法为目测和钢卷尺、游标卡尺测量；压板槽：为了将模具快速可靠地安装在压机上，要求上下模座的压板槽与冲压生产线压机的T形槽相匹配。压板槽宽度×长度为40 mm×80 mm，尺寸偏差为±1 mm，位置偏差为±1 mm。检验方法是以上下模座前、后面中部的缺口标记为基准，用钢卷尺测量压板槽到缺口标记的距离，用游标卡尺测量压板槽宽度和长度；油漆：模具的非加工面涂防锈底漆和乳白色面漆。压板槽、吊耳需按规定涂防锈底漆和红色面漆；起吊棒：要求模具四角的起吊棒符合设计标准，无制造缺陷。检验方法是，确定固定式起吊棒无松动，插入式起吊棒防脱环有效。
②上下模打开状态下的检验。模具材质及硬度：汽车覆盖件冲压模具的材质和硬度检验的标准是按照《冲压模具技术要求》执行；模具材质：切边冲孔模、翻边整形模的上下模座材质用铸铁HT300。 当料厚≤1.5mm时，拉深模的凹模、凸模、压边圈材质用MoCr合金铸铁；冲裁模切边刃口用7CrSiMnMoV；其余冲裁刃口用Cr12MoV。当料厚＞1.5 mm时，拉深模的凹模工作部分、冲裁刃口用Cr12MoV。检验时要求模具制造商提供《模具材质和硬度检测报告》，再进行核对；模具硬度：冲裁模主要是刃口部位，要求达到HRC56～60；拉深、整形、成形模的受力R角处即棱线部位，要求达到HRC50～55。用便携式硬度仪对每副模具进行检验；表面粗糙度：对冲裁模表面粗糙度，主要检查凸凹模刃口、模板上下面。对拉深、整形、成形、翻边模表面粗糙度，主要检查主圆角受力部位、模板上下面、与冲压板料接触部位。使用粗糙度对比块、目测和手感的方法检验。要求手感平滑，符合对比要求；堆焊质量：对冲裁、拉深、整形、成形、翻边模的工作部分堆焊质量检查。使用粗糙度对比块、目测和手感的方法检验。堆焊质量要求，无气孔、无裂纹、硬度达标。检验时目测无凹坑，手感与本体过渡平滑，用便携式硬度仪对焊接部位进行硬度检查；侧销：切边冲孔模、翻边模等上模的侧销能插入压料板。检验方法是将模具打开，上模座上平面向下，压料板和弹簧处于安装状态，手感侧销插入和拔出自如；斜楔与导轨间隙：斜楔与导轨技术要求为双面配合间隙0.02～0.03 mm。检验方法为用塞尺测量间隙大小或涂色检查；另检查方法用手感，检验时用手摇动斜楔上凸模的工作部位，要求各方向没有晃动现象；弹簧、冲头座、凹模镶套：拆开模具检查扁线螺旋压缩弹簧是否损坏和缺少。冲头座底面的胶要除净，否则影响冲头垂直度。凹模镶套无开裂现象。斜面、曲面上的凹模镶套要加装防转销；起吊螺孔：模具内≥15 kg的零部件应有起吊螺孔。检验方法是，M16起吊螺孔安排合适，起吊平稳；冲裁刃口：要求冲裁刃口锋利，无崩刃现象。主要的检验方法是目测、手摸。要求刃口没有发亮现象，用手指甲在刃口上擦一下，如能很顺利地刮削指甲，说明刃口锋利；内导向间隙：内导板双面间隙一般为0.06～0.14 mm且均匀，利用塞尺进行检查；圆柱销的配合：φ16 mm内螺纹圆柱销配合为H7/m6。鉴别圆柱销松紧合适的方法：当使用一磅重的手锤用不大的力去敲击时，每敲击一下就能进入销孔2～3 mm时比较合适。拔出圆柱销时，要求销和孔无拉毛现象。
4模具动态验收
模具的动态验收是指模具安装在压机上调试或试生产进行的相关活动。检查模具的安装使用情况、动作协调性、各运动部位的状态，确保模具与压机匹配，要求动态验收所冲压的覆盖件符合质量要求。
模具在压机上安装时的检验。模具外形尺寸及闭合高度、模具所需冲压力、压边力与压机匹配；T形槽用螺栓能穿过压机的T形槽和模具压板槽，并完成模具的安装；压机顶杆能穿过拉深模下顶杆过孔，要求顶杆过孔比顶杆直径大20 mm；拉深模的顶杆布置图符合压机要求。压机顶杆能有效地将压边圈顶升到要求的位置，以便凹模与压边圈对板料压边进行拉深。
各部位动作检验。要求模具各部位动作协调。检验方法为模具空载运行数次，确定没有异常响声，模具上下运动平稳，压边圈、压料板、斜楔运动平稳。
导向部位检验。要求导柱、导套部分双面间隙在0.02～0.03 mm并且均匀。检验方法为在导柱上用红丹粉涂色、运行数次，检查导柱涂色部分被磨擦的痕迹；要求外导板双面间隙在0.08～0.13 mm。检查方法为，调整导板进入配合时，使用塞尺测量；另在上导板上用红丹粉涂色 、运行数次，检查下导向着色情况，以及拉毛、局部磨亮的情况。
工序件定位检验。工序件分平板件和成形件，要求工序件定位稳定、准确，操作便利，有防反措施。检验方法为观察工序件与全部定位面的接触情况。用手摇动工序件，要求各方向没有松动现象。
贴合率检验。拉深模的凹模与压边圈贴合率要求≥90%；检验方法为以凹模为基准，在凹模压料面上用红丹粉涂色，点动压机向下运行一次，起模后检查压边圈着色情况。
反侧压块竖直面的检验。要求反侧压块竖直面无间隙。检验方法是在反侧压块竖直面上用红丹粉涂色，点动压机向下运动一次，检查涂色是否被均匀地挤掉。
拉深模下死点检验。要求拉深模完成拉深到达下死点时，压边圈下部与下模座的刚性限位器间隙在0～0.3 mm。检验方法是先完成模具调整，拉深工序件完好、筋线饱满，模具拉深到位且拉深工序件到底标记深0.2～0.3 mm。工序件暂不取下，在下模座的刚性限位器上涂少许机油，然后点动使模具向下运动，观察压边圈下部是否与刚性限位器接触沾上机油。如间隙较大，可在下模座的刚性限位器上放铅丝或铅块，冲压一次，最后以冲压后的铅丝或铅块厚度调整下模座的刚性限位器高度。
冲裁间隙。要求冲裁间隙均匀，合理。检验方法是从冲裁断面和毛刺来分析判断。冲裁间隙与材质、料厚有关，按乙方的《模具设计规范》确定。
冲裁刃口切入量检验。拉深工序件切边刃口切入量要求2～6 mm。检查方法是在下模刃口侧面涂色，模具到下死点，起模后检查下模涂色部分被磨擦的痕迹。冲孔切入量的检验方法是，观察凹模中废料到凹模口的距离。
废料排出检验。模具外部刃口废料排出要求为，冲裁后不得留有废料。检验方法为试冲数次，观察废料是否能顺利切断并自由滑落；模具内部刃口废料、斜楔冲孔废料要求能自由排出模具外或落在废料盒中。检验方法为试冲数次，检查废料是否能顺利排出模具外或落在废料盒中。
托料机构检验。要求托料平稳、送料方便、不得划伤板料。检验方法为观察冲压工送料是否平稳、方便，检查板料是否有划伤。
顶料机构检验。气缸顶出技术要求为顶出平稳、零件不变形、送料和取料方便。检验方法为让气缸上下运动数次，观察运动是否平稳，当气缸顶出时，用手摇晃托料板，观察顶出机构刚性是否足够。验收人员站在冲压工的角度来体会操作是否方便；顶件销技术要求为能把工序件顶出模具形面，便于取件。检验方法为用工具压下顶件销，要求顶件销能在弹簧的作用下自动弹出。在冲压操作时，顶件销能顶出工序件且件上不能有压痕。
5结语
在汽车覆盖件冲压模具开发项目中，当冲压工艺确定以后，冲压模具起到重要的作用。因此在控制模具的设计制造质量的同时，要严格按模具预验收、终验收的验收程序对模具进行有效地验收，以验证新制模具与甲方工厂冲压生产线的匹配性，对模具安全性、可操作性及冲压件的工艺性加以确认，使模具满足整条冲压生产线节拍的要求，确保冲压生产的汽车覆盖件质量合格、一致。
参考文献：
[1] 彭建声,王新华,张敬国.冷冲模制造与修理[M].北京:机械工业出版社,1985.
铸造金属模具设计与制作分析 第4篇
关键词：金属铸造模具,加工工艺及设备,刀具选用
1 引言
由于当前机械、电子、轻工、仪表、交通等工业部门的蓬勃发展, 对金属铸造模具的需求在数量上越来越多, 质量要求越来越高, 供货期越来越短。因此引起了当前有关部门对金属铸造模具工业的高度重视, 在加工方面, 数控机床的广泛使用不仅保证了金属铸造模具零件的加工精度和质量, 而且以高切削速度、高进给速度和高加工质量为主要特征的加工技术, 比传统的切削加工效率提高几倍甚至十几倍。一些上规模、上水平的金属铸造模具厂不断涌现, 使当前的金属铸造模具工业又有了长足的发展。
2 金属铸造模具的常用加工工艺及设备
就目前情况来看, 金属铸造模具的加工工艺可分为铸造方法、切削加工工艺和特种加工工艺3大类。根据工艺要求的不同, 金属铸造模具常用的设备也有所不同, 一般包含车削加工用的各种车床、加工孔类的钻床、镗床, 成型各种平面或曲面的铣床、磨床及成型较细微的特征或LOGO的雕刻机械等。现阶段, 这些加工设备往往都有普通型机床及数控型机床之分, 普通型机床往往加工精度、效率较低, 但其使用灵活性高, 适应性较强, 数控型机床加工精度、效率高但一般使用前需要编程, 使用灵活性不足。
3 金属铸造模具加工刀具的选用
3.1 金属铸造模具加工常用刀具的材料
模具加工使用的刀具材料应具有较高的硬度和耐磨性, 足够的强度和韧性, 较高的耐热性和传热性, 良好的化学稳定性, 较高的抗枯结、抗扩散、抗氧化性能, 较好的抗塑性变形件能和耐热冲击性能和较好的工艺性和经济性, 其中前三项常常作为是刀具材辑应具备的基本性能。常用的刀具材料按照材质不同来划分, 一般有:工具钢 (碳素工具钢、合金工具钢) 、高速钢、硬质合金、陶瓷、超硬刀具材料。
3.2 常用刀具材料的性能对比
现阶段模具加工刀具材料日常使用最多的是高速钢、硬质合金、陶瓷。高速钢的特点是工艺性能好, 具有较高的硬度、强度、耐磨性和韧性。可用于制造各种刃形复杂的刀具。高速钢按切削性能可分为普通高速钢、高性能高速钢和粉末冶金高速钢。普通高速钢又分为钨系高速钢和钨钼系高速钢两类。粉末冶金高速钢适于制造切削难加工材料的刀具, 特别适于制造各种精密刀具和形状复杂的刀具。
硬质合金的主要成分是合金碳化物, 具有高硬度、高熔点和化学稳定性好等特点。因此, 硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性均超过高速钢, 切削温度达800℃～1000℃时仍能进行切削, 且切削速度可提高4～10倍。其缺点是抗弯强度低, 冲击韧性差。高速钢的切削性能比工具钢好得多, 而可加工性能又比硬质合金好得多, 因此到目前为止, 高速钢仍是世界各国制造复杂、精密和成形刀具的基本材料, 是应用最广泛的刀具材料之一。陶瓷刀具适用于钢、铸铁及塑性大的材料 (如紫铜) 的半精加工和精加工, 对于冷硬铸铁、淬硬钢等高硬度材料加工特别有效;但不适于机械冲击和热冲击大的加工场合。
3.3 一般金属铸造模具加工刀具的选用
一般金属铸造模具加工刀具的选用, 应根据加工的坯料切削加工性能、所使用的切削液、坯料已加工的表面状况、加工设备的状况选择合适材质、几何参数的刀具及合理的切削用量。合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和机床性能合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和机床性能 (功率、扭矩) , 在保证质量的前提下, 使得切削效率最高和加工成本最低的切削用量。
制定切削用量就是确定工序中切削三要素背吃刀量、进给量、切削速度以及刀具耐用度的大小, 要综合考虑生产率、加工质量和加工成本。硬度是影响金属切削性能的一个重要因素。一般规律是钢越硬, 就越难加工。高速钢 (HSs) 可用于加工硬度最高为330—400HB的材料:高速钢+钛化氮 (TiN) 涂层, 可加工硬度最高为45HRC的材料;而对于硬度为65—70lHRC的材料, 则必须使用硬质合金、陶瓷、金属陶瓷和立方氮化硼 (CBN) 。随着刀具业的发展, 高速钢一般应用在成型刀具较普遍, 加工40HRC以下的普通钢等材料时, 我们一般选用金属陶瓷刀具, 这种刀具在v=300m/min以上的高速切削条件下, 可获得良好的加工表面粗糙度与较长的刀具寿命。对于加工HT250、QT500等铸铁材料, 我们一般可以采用硬质合金和陶瓷刀具, 近年来CBN (立方氮化硼) 烧结体刀具应用逐年增加, 其切削速度可达1000m/min以上, 而且刀具寿命非常稳定, 这个速度远胜于硬质合金和陶瓷材料的刀具。
4 缸盖铸造模实例
以下用金宝公司的客户美国某重型车辆系统的产品缸盖铸造模为例, 简要说明金属铸造模具加工工艺路线的确定过程。缸盖产品铸件如下图:
该铸件因结构复杂, 加工工艺较繁杂, 仅取其局部举例说明。首先, 根据模具设计工艺要求, 材料是HT250铸造毛坯 (铸件:抛丸清理态交付给车间) , 为消除铸造应力、改善金属组织和加工性能力进行正火处理, 然后按照各零件图要求预留加工下工序加工余量, 进行加工, 开粗前需要经过确定尺寸基准, 确定装夹方式及位置, 最后根据车间生产状况、设备状况, 精度要求确定使用机床, 编好工艺卡并审核批准后下发工艺文件至操作者实施, 下工序类似。
具体流程如下 (模板材质HT250) :
1.下料:铸造HT250材质毛坯, 毛坯尺寸为实体尺寸单边加5mm余量。
2.开粗:选用刨床加工毛坯六面留0.6mm磨量, 直角尺校正垂直度。
3.磨底面:选用平面磨床磨底平面光洁度到Ra0.8, 作为Z向高度基准面;X、Y向取中线为基准。
4.粗铣型腔:选用加工中心或者数控铣床, 一次装夹利用刀库自动换刀高速钢铣刀铣出型腔, 余量一般留0.3mm。
5.精铣型腔:
同粗加工机床及装夹不动, 精加工、清角, 高速钢 (精加工) 和硬质合金 (清角) 。刀具长度或直径不足已加工到工序尺寸的深度, 多采用电加工或设计为镶嵌结构, 减少加工难度, 降低加工成本, 也节约时间。一般需预留抛光余量0.05～0.1左右。
6.磨修:
精加工后一般还需要打磨抛光, 配模试制等工作, 如果需要还应做适当调整。
参考文献
[1]周志明, 陈元芳, 唐丽文, 黄伟九, 刘春, 宋小放, 王祥.一种带抽芯金属型重力浇注装置的研究[J].实验科学与技术2013年01期
[2]朱少甫.中频感应电炉炉衬的研究[J].铜陵职业技术学院学报2009年03期
[3]刘海东, 甘孔才.大型钢锭模具清理机设计与制作[J].安徽冶金科技职业学院学报2010年S1期
[4]高环, 关龙江, 李洪伟.铝熔炼炉炉门设计实例[J].哈尔滨职业技术学院学报2012年03期
铸造过程和铸造产品监视和测量 第5篇
铸造过程和铸造产品监视和测量 目的
对质量管理体系的全过程进行监视和测量，以确保满足顾客的要求，对产品特性进行测量和监控，以验证产品要求得到满足。2 范围
适用于质量管理体系诸过程的运行是否满足策划要求，或产品的质量特性是否满足标准要求或顾客要求；对生产所用原材料、生产的半成品和成品进行监视和测量。3 职责
3.1质技科负责对产品的监视和测量。
3.2办公生产科负责对质量管理体系过程运行质量监督检查，进行策划并实施具体监督。
3.3 供销科负责销售指标及售后服务和顾客满意度调查。4 程序
4.1过程的监视和测量
a)目的：发现并解决问题，保持预期的过程能力，确保产品的符合性； b)监视与测量对象：质量管理体系的各个过程，包括产品实现过程； c)采用的方法包括：内部审核、过程能力分析、工作质量的检查、过程有效性的评价等；
d)对于产品实现过程，可通过抽样检验、控制图、过程能力分析等方式进行监视与测量，其他过程可采用工作总结与工作业绩评价等方式进行监视与测量；对于过程的有效性可通过内部审核予以评价；
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e)通过监视与测量，当发现过程未达到预期结果时，应采用适宜的方法进行数据分析并采取有效的纠正和纠正措施。
各部门对本部门控制内的过程进行监视和测量，办公生产科负责质量管理体系运行全过程的监视和测量，对于出现的问题，各部门及时制定纠正和纠正措施，经管理者代表审核，总经理批准后实施。办公生产科负责组织对其有效性进行验证。
4.2产品的监视和测量
4.2.1质技科负责编制各类检验规程，明确检测点、检测频率、检测项目、检测方法、使用的检测设备等。4.2.2进货检验
4.2.2.1对生产购进物资，采购员核对送货单，确认物料品名、规格、数量等无误后交给检验员检验。4.2.2.2物资入库
a）库管员根据合格记录或标识办理入库手续；
b）验证不合格时，检验员应将该不合格品进行不合格处理，按《不合格品控制程序》进行处理。
4.2.2.3采购产品的验证方式
验证方式可包括检验、测量、观察、工艺验证、提供合格证明文件等方式。根据规定的物资重要程度，在《原材料检验规程》中规定不同的验证方式。4.2.3半成品的监视和测量 4.2.3.1过程检验
对设置检验点的工序，加工后将产品放在待检区，检验员依据《检验规程》更多免费资料下载请进：http://
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进行检验，填写相应的工序检验记录表。对半成品，盖检验员章后方可转入下一工序，对不合格品执行《不合格品控制程序》。4.2.3.2巡回监控
生产过程中，检验员应对操作者的自检进行监督，认真检查操作者的作业方法、使用的设备是否正确；并将结果及时反馈给操作者，发现的不合格品应执行《不合格品控制程序》。4.2.4成品的监视和测量
4.2.4.1需确认所有规定的进货验证、半成品监视和测量均完成，并合格后才能进行成品的监视和测量活动。
4.2.4.2检验员依据成品检验规程进行检验和试验，并填写成品检验记录。合格品签发“合格证”，仓库凭合格证办理入库手续。不合格品按《不合格品控制程序》执行。
4.2.4.3除非顾客批准，否则在所有规定活动均已圆满完成之前，不得放行产品和交付服务。因顾客批准而放行的特例，应考虑： a)这类放行产品和交付服务必须符合法律法规的要求；
b)这类特例并不意味着可以不满足顾客的要求。
4.2.5首检：对于模具控制的产品执行首检，首件连续三件合格，投入批生产；否则再六连件续检合格，才能投入批生产；如还不合格应检修模具和设备。待模具和设备修好后，从新生产并执行首检。4.2.6监视和测量记录
4.2.6.1在监视和测量记录中应清楚的表明产品是否已按规定标准通过了监视和测量，记录应表明负责合格品放行的授权责任者。对不合格品应执行《不合更多免费资料下载请进：http://
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格品控制程序》。
4.2.6.2监视和测量记录由本部门负责保存。5 相关文件
5.1《改进控制程序》。5.2《不合格品控制程序》。5.3《检验规程》。6 记录
6.1《产品检验记录》。
6.2《紧急（例外）放行申请单》。6.3《纠正/预防措施实施单》。
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铸造模具 第6篇
关键词：模具制造；数控加工；特点；应用
我国模具制造业中，数控加工技术的发展为其制造提供了基本保障。根据相关统计发现，模具制造中应用数控加工技术已经并不罕见，在工艺品、汽车配件、家用电器等方面应用广泛。我国汽车零部件制造、塑料产品制造有90%以上均需要使用模具来完成制作，通过将材料成型加工实现产品的组合，模具在制造业中地位重要。数控加工技术能够完成精度高、形状复杂、品种多遍的加工，但也存在生产批量小（受产品更新换代影响）、专业性强的局限性。目前精密模具的制作中，数控加工技术无法替代，是模具精度的保障。本文以数控加工技术为主线，研究了其在模具制造中的作用。
一、模具数控加工的特点
（一）精度高。模具的制造必须确保模具符合设计精度要求，因此在加工过程中对误差需严格把控，否则模具在使用过程中可能由于体积数据不匹配而影響使用效果。正常情况下，在高精度的模具加工制造时是根据产品状态将范围控制在10%-20%，精度越高，制作过程中溢料可能性越低。模具制造精度越高，在制造完成后越容易脱模，可保障产品表面具有较高的光洁度。
（二）专业性高。使用模具加工具有较高的加工效率，尤其表现在单件产品的生产方面。一套模具可长时间生产数量较大的产品，但相对而言模具零件也具有较强的专用性。随着产品更新换代速度的加快，对于某一产品而言，使用模具加工往往在生产几套之后可能会转向为小批量或单件生产。
（三）系统性强。在模具制造过程中，尤其是对于较复杂的产品，其精度的控制、产品的组装都需要多个步骤共同完成，每一个步骤均需要专业性的模具。模具的组成是根据产品设计与规划来设定的，而且对于某一产品的制造，模具的设定通常处于同一生产线。因此在设计模具前需综合考虑产品的特点以及模具之间的制约关系，确保模具使用的有效性。
二、模具制造中数控加工的应用
（一）两者间关系。现阶段，模具的制造与加工需通过数控技术来完成，这决定了模具是否能够达到精度要求。在以往机械加工过程中，由于技术的落后性，模具的生产效率以及质量均有所欠缺。随着数控技术的不断发展，模具产品质量得到了明显提升，在精度上更符合设计要求。因此产品成型后，表面光洁度更优，且各部分契合程度更高。数控加工有许多方式，例如数控磨削加工、数控车削加工、数控线切割、数控电火花加工、数控铣加工等等，在具体的模具制造过程中可根据模具特点、技术要求、具体用途、工艺难度、制造要求、精度要求等选择合适的加工方式。
（二）数控方式的选择。在选择合理的数控加工技术前，首先需系统性分析模具的那边类别以及加工要求，从而选择合适的加工方式，以提升加工效率、控制加工成本、保障加工精度为最终目标。例如对模具的型孔、型腔加工时，可通过数控电火花成型方式完成加工：若产品对模具的精度要求较高，或模具具有几何曲面特征，则可使用数据磨削加工方式；对于带有曲面的模具或外形轮廓相对复杂的模具而言，在数控加工时可采用压铸模、注塑模等数控线加工方式：对于存在旋转状态的模具可采用车锥面、车孔、车外圆等数控车削加工模式：对于形态较复杂或存在异常、细微要求的模具可采用数控线切割方式。
（三）数控技术的发展。模具的零件加工是制作整套模具的重要工序，产品精度受到模具精度影响，直接决定了产品的使用性能。传统加工工艺中，模具的制造采用人工或简单机械，在精度及效率上远不及数控设备。随着模具数控加工技术的不断发展，数字化的应用令模具在精度上有了很大提升，且在制作工艺上逐渐升级为智能化、集约化模式。传统制作过程中，工件的重复装夹会产生精度误差，但目前现代模具加工中已经可应用五轴加工中心。换言之，现代化的模具数控技术正处于不断发展阶段，传统技术上的难题已经基本解决，目前性能的提升主要依靠设计以及工艺分析两方面，对模具加工的过程、步骤完美规划，确保零件制造高精度化。
（四）模具数控加工技术的发展趋势。计算机技术、微电子技术及PLC技术不断发展为数控加工技术的革新打下坚实基础。当前数控机床的自动控制均采用PLC技术，其程序的编织及处理均由电脑操作完成，简单的编程也可以手工输入，但产品的精度检测还需由电子技术来完成，可见现代数控技术容纳了当前众多前沿尖端技术。此外，为顺应社会需求，各大高职高专院校的教材也增添PLC数控操作内容。掌握好机床各项操作技能、计算机自动化技能及软件编程等技能是现代模具制造师不可或缺的技能于职业要求。当然，不同类别产品的加工工艺技能也十分重要。
结束语：随着数控技术的不断发展与完善，现代模具正朝着复杂化、精密化、大型化方向发展。在发展趋势方面，首先应对精度有所保障，其次需在制作成本上加以控制，达到客户生产速度快且性价比高的要求。模具制造效率与质量离不开数控技术的高精度加工与高速加工，相信未来在模具核心部件的加工上也会更多地采用数控加工技术与设备来完成。总之，数控加工技术对模具制造产生了深远影响，在精度、复杂性与制造效率上作用明显。
铸造模具 第7篇
在模具及浇注工艺的设计过程中,如何避免成型缺陷和提高模具的使用寿命是每个设计工作者都需要认真考虑的问题。金属模具是金属铸造生产的主要工艺装备,其使用寿命受到很多因素的影响,其中交变热应力和热冲击是主要因素。在铸造过程中,由于高温金属液对模具型腔表面反复冲刷,是模具型腔表面的温度不断上升,模具内部的温度分布不均匀,导致模具型腔表面产生较大的热应力,超过模具材料屈服强度而产生塑性变形;周期性的温度变化造成膨胀和收缩交替进行,使模具始终处于不均匀温度场和应力场的作用下,最终导致模具热疲劳失效,进而影响模具的使用寿命和铸件的品质[1,2,3,4]。为保证铸件的品质稳定和模具的使用寿命,运用专业的铸造CAE软件对不同的材料的模具和铸造工艺方案进行数值模拟的方法已广泛用于模具的设计中[5]。
现针对炉头铸件金属型重力铸造模具在浇注过程中开裂失效、使用寿命短的问题,通过采用商用有限元分析软件ProCAST,模拟计算模具在浇注过程中的温度场和应力场及其变化,探讨不同工艺参数对模具应力场的影响,为同类产品的模具设计及工艺参数的控制提供理论参考。
1 模拟的方法与条件
1.1 数学模型的建立
铸造凝固过程是高温液态金属由液相向固相的转变过程,在这一过程中,高温液态金属所含有的热量必须通过各种各样的途径向铸型和周围环境传递,逐步冷却并进行凝固,最终形成铸件。从传热方式上看,这一散热过程是按导热、对流及辐射三种方式综合进行的。因此铸件凝固过程的数学模型正是根据瞬态导热偏微分方程建立的[6]。
undefined
式中,cp为材料的定压比热容;ρ为密度;T为温度;t为时间;λ为热导率;undefined为单位时间单位体积物体中内热源的发热率。
1.2 初始条件
对于小型铸件来说,铸件充型时间和整体凝固时间相比起来很短,故可以通过假设合金溶液瞬时充满型腔,并在充型过程中无热量交换,对于这类铸件采取统一的初始条件,取液态金属的初始温度为浇注温度,即:
To(x,y,z,0)=Tp (Tp为浇注温度)
1.3 边界条件
模具的边界条件可以分为3类:模具和铸件,模具和模具,模具和流体介质(包括空气、冷却介质与加热介质)。在模拟计算中,假设铸件与模具型腔内表面完全接触,界面换热系数用公式表述为:
undefinedw=hi(Tw1-Tw2)
式中:undefinedw——边界法向温度梯度;
hi ——边界换热系数;
Tw1,Tw2 ——分别代表铸件和模具的表面温度。
2 有限元模型的建立和材料热物理参数的确定
采用三维CAD软件Pro/E分别对铸件和模具进行三维实体造型;对铸件和模具分别划分为不同尺寸的面网格,以ans文件格式保存,导入到MeshCAST进行体网格划分。划分完成后,共计4947个节点,19997个四面体单元,如图1所示。
铸件材料为铅黄铜HPb59-1,密度8500kg/m3,弹性模量为105000,热导率为104.67,比热容为4.6,结晶潜热为168.2,液相线温度为901℃,固相线温度为886℃。模具材料为灰口铸铁HT200,C-3.47%,Si-2.5%,密度7210kg/m3,泊松比0.27。
铸件的浇注温度为1050℃,模具的预热温度为350℃,环境温度为20℃,实际生产中浇注时间为5s。由于金属铸件外表面的温度较高,所以不能忽略热辐射传热,但是辐射换热过程是关于物体表面温度的高度非线性方程,为了简化模型,减少计算量,提高效率,综合考虑对流和辐射换热的混合作用,把热辐射所传递的热量折合为对流传热的方式来进行。取铸件与模具之间的界面换热系数1500W/(m2·k),模具间的热交换系数1000W/(m2·k),模具与外界空气之间的热交换系数为10W/m2·k。
3 实验与结果分析
3.1 温度场模拟结果
图2为模具的温度分布情况。从模具的温度图可以看出,在浇注过程中,当金属液倒入模具,金属液立刻与模具发生剧烈的热交换作用,模具内部型腔和内浇道的温度迅速升高,靠近型腔的内表面在开始充型的极短时间内上升到很高的温度,这主要是由于金属溶液在极短的时间内充型,又在短时间内冷却凝固,从而将大量的热量传递给模具型腔表层。随着时间的推移、铸件的凝固,热量由型腔表层往模具内部扩散。,模具由内到外温度逐渐升高,模具内外壁的温度梯度也逐渐减小并且热量向整个模具扩散。随着金属液的凝固、冷却,模具的温度也逐渐降低。
3.2 热应力模拟结果
图3为模具的平均应力分布图。从模具内部应力云图可以看出,当高温铜合金溶液浇入模具,模具内表面承受着巨大的热冲击,表面温度迅速升高,但是由于模具本身的热阻,热量来不及向外传递。在浇冒口位置、模具中心内环都存在较大热应力。在模具冒口周围和型腔的内环都出现了较大的应力集中,并且应力集中的位置与实际产生裂纹的地方一致,如图4所示。
模具在整个浇注过程中所受的有效应力虽然大大低于灰口铸铁的强度极限,但是模具的浇冒口上端、模具型腔的内环都承受着交变应力的作用,并且每次浇注完毕之后,都会有残余应力产生,随着使用次数的增加,残余应力不断积累,模具在交变应力和残余应力不断积累的作用下,长期循环使用,导致模具产生热疲劳裂纹,最终模具报废。
3.3 工艺参数对模具热应力的影响
a)不同浇注温度下的热应力分析
在实际生产中模具上易出现热疲劳破坏的位置,选取1437节点(图4)的应力—时间变化曲线作为比较对象。在模具初始预热温度为350℃下,浇注温度对模具上关键点的应力变化的影响见图5,从图5可以看出,随着熔融合金溶液不断倒入模具,模具的应力值不断升高,应力的峰值全部出现在30s左右。而且浇注温度越高,应力的峰值也就越大,凝固的时间也就越长。所以目前浇注温度为1050℃不是很合理,应该尽量降低铸件的浇注温度,这有利于降低模具的应力值。
b) 模具初始预热温度对热应力的影响
在浇注温度为1000℃的条件下,模拟模具不同初始预热温度对于热应力的影响,模拟结果见图6。从图6可以看出,随着模具初始预热温度的提高,模具的应力值也在相应的提高,但是应力的峰值却在不同时刻出现。从总体上来说,预热温度越高,最大应力值出现的时间也在增加。所以为了避免应力值的增大,应该降低模具的初始预热温度,提早开模取件。
3.4 改进方案
通过上述分析可知,浇注温度和模具的初始预热温度和模具所受热应力直接相关,从曲线图可以看出,模具应力值与二者几乎成线性关系。浇注温度越高,应力值越大;预热温度越高,模具应力值也越大。基于以上分析,在模具材料和结构不变的情况下,改变浇注工艺,可以获得不同的应力场。取新工艺的参数如下:浇注温度1000℃,模具初始预热温度300℃,模具所受应力与原工艺参数应力场对比如图7所示。
由图7可以看出,采用原先的工艺浇注时,模具所受应力峰值大于新工艺,而且应力变化的幅度也比以前小,这主要是因为温度降低,模具的内外壁温度梯度变小,其热应力值也相应的变小,这对延长模具的寿命具有很大的影响。
4 结论
通过ProCAST软件对炉头铸件金属型重力铸造模具的温度场和应力场进行了数值模拟,从中可以看到:
1) 利用数值模拟技术对金属型重力铸造模具的温度场和应力场的模拟,可以预测模具发生热疲劳失效的位置,为铸造过程工艺参数的选取提供参考。
2) 浇注温度对模具的热应力场分布有着重要的影响,浇注温度越高,模具易出现热疲劳失效部位的表层热应力越大,模具的寿命有降低的趋势。
3) 不同的模具预热温度对模具应力场也有着重要的影响,预热温度越高,模具的热应力值越大。
参考文献
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[5]周玉辉,吴卫,周华彬.工艺参数与模具结构对压铸模具温度场的影响[J].铸造技术,2006,(6):570-573.
铸造模具 第8篇
截止2010年, 我国轿车的铝合金轮毂的装车率已接近70%, 而且随着个性化需求的增长, 轮毂不仅作为整车的一个零部件而具有实用功能, 更随其表面处理技术的革新和造型的丰富, 成为一种装饰, 进而成为展现自我个性的平台。
铝合金车轮及铝镁合金车轮以其所具有的轻量化、美观、良好的减振性和散热性等优点, 越来越成为未来的发展趋势。
铝合金轮毂的制造方法
铝合金轮毂的主要生产工艺有两种:铸造和锻造。
锻造轮毂与铸造轮毂相比, 其金相组织是破碎晶粒与锻态组织, 而后者是枝晶状晶粒与铸态组织。相较而言, 锻造车轮的模具比铸造贵得多, 也更难开模, 但锻造车轮的力学性能要高30%～50%, 相应价格也要高很多;从生产工艺来看, 采用铸造工艺更容易大量生产, 且价格低廉, 市场需求量更大。
另外, 也有个别厂家使用旋压法和焊接组装法成形。旋压法是将轮毂的一部分铸出, 并留出相应的余量, 然后再采用挤压的方法成形, 这需要专用的设备和生产线, 在国内使用的较少;焊接组装法一般只铸造或锻造轮辐, 轮辋用成型卷材卷制, 然后将轮辐、轮辋焊接成轮毂, 可大大减轻重量, 降低生产成本, 但工艺较复杂, 日本在该技术方面已经相当成熟。
铝合金轮毂铸造工艺
铸造法成型轮毂是大多铝合金轮毂生产企业所用的主要生产方法。常用的铸造方法主要有重力铸造、低压铸造、挤压铸造和充氧铸造等。
重力铸造是依靠铝液自身的重力进行充型, 这种方法相对较简单, 设备条件要求不高, 但生产稳定性差, 铝液凝固过程中温度场易受外界条件影响, 出现缩松、缩孔等铸造缺陷, 工人劳动强度高, 产品的力学性能较差, 但成本低, 因而在生产较小尺寸轮毂时仍有一些企业在使用。
低压铸造作为目前铝合金轮毂生产的主要方法, 是在较低压力 (一般在20～60kPa) 下充型, 充型完成后, 进行一段时间的保压, 然后泄压, 开模取件, 具体过程见图1。这种生产方法可大批量生产较高质量轮毂, 铝液凝固过程是在压力下进行, 因而产品合格率、铝液利用率均较高, 低压铸造机自动化程度较高, 工人劳动强度相对较低, 生产效率高, 成本比重力铸造稍高。
挤压铸造也称液态锻造, 是一种集铸造和锻造特点于一体的工艺, 其中又分为复合挤压铸造、正挤压铸造、两次挤压铸造等多种形式。共同特点是:除金属模具外, 还要有凸模冲头、模具顶出杆, 一般要在冲头上施加7k N左右的压力进行铸造, 铸件表面光洁、金相组织、各种力学性能接近于锻件。其工艺方法是采用液压式压力机把比合金熔点高5～10℃的铝熔体压入铸模, 并对凝固中的熔体施加高压 (p≥100M P a) , 速度约5m m/s, 通过加压结晶使共晶体与枝晶充分破碎, 可生产出高致密度、无气孔的铝轮毂, 力学性能可提高l5%以上, 但技术难度大、效率低。国外最近出现无气孔压铸新工艺 (充氧压铸法) , 但只有美国、日本等国开始应用于生产。
低压铸造工艺模具的设计
低压铸造工艺是现在各大铝轮毂生产企业使用的主要生产工艺, 它以诸多优点为众多厂家所普遍接受, 而该工艺过程的核心部件——低压铸造模具的设计开发, 则对企业产品的高效低成本生产有着至为重要的影响。
1.低压铸造工艺影响铸件性能的因素
低压铸造工艺中, 能够对铸件成型及合格率产生重要影响的因素包括:
(1) 低压模具合理的低压模具设计, 可使铸造过程中的补缩通道畅通, 产生良好、快速的顺序凝固效应, 实现由远端依次向冒口方向凝固, 最大程度避免铸造缺陷的产生, 提高生产效率和效益。
(2) 低压铸造机低压铸造机是一个不可忽视的因素, 好的低压铸造机可以在铸造过程的各个阶段按指定参数自动控制, 大大减少生产过程的不稳定性, 例如德国产GIMA机, 就是较为优秀的典范。
(3) 模具表面涂层模具表面的涂层具有抵抗热冲击, 便于起模, 提高铸件表面质量等重要作用, 模具表面喷涂涂层的种类、颗料大小、厚度, 都将直接影响铸件性能。
(4) 模具的初始温度模具在上线生产前, 均需预热处理, 一般模具预热温度达到400～450℃较为合适。模具温度过低或过高, 都会破坏合理的模具温度场, 致使铸件难以成型或合格率低。
(5) 生产节拍所谓的生产节拍, 是指生产一个铸件所需的时间阶段, 这应该是一个基本固定的循环过程, 包括合模、升液、增压、保压、泄压、降温, 开模取件, 这个过程总的长短及各分阶段的时间分配, 将在较大程度上影响模具的温度场变化, 从而影响铸件的稳定生产。
(6) 外界温度外界温度往往会随着季节的更替出现变化, 在开放的厂区内生产, 更容易受到外界温度的干扰, 使得在夏季可稳定生产的工艺参数, 到冬天则不再适用。
(7) 其他偶然因素这些因素包括模具出现夹铝, 使泄压冷却时间加长;机器出现故障停机检修;补喷涂料等。这些情况的发生均会对模具温度产生影响, 从面影响铸件的正常生产。
2.低压模具的设计
合理的模具设计, 是取得高效率和高效益最重要的一环。低压模具在设计时, 应该考虑模具的梯度、模具的壁厚、冷却系统的分布等因素, 还要考虑轮毂的造型特征对铸造性能的影响, 经综合分析, 合理配置后, 才能达到事半功倍的效果。
(1) 模具梯度的确定梯度是指模具轮辋型腔部分自上而下由薄增厚的趋势, 这种趋势符合顺序凝固要求。基本所有低压模具的浇冒口均开在轮毂的中部, 由轮辐向四周补缩, 由最远端、最薄处向冒口处顺序凝固, 越向冒口方向厚度越大, 可以保证凝固时有较好的铝液补缩通道。轮辋型腔尺寸由8.78mm、9.14 mm、9.9 mm到10.32mm逐步增大, 即符合梯度要求。
轮辋型腔的尺寸, 在可以稳定成型的基础上, 尺寸越小越好, 这样可以减少加工量, 保留更多结晶组织致密的部分, 防止因缩松、缩孔等缺陷而产生的漏气现象, 同时增加铝液利用率, 减轻毛坯重量。
在确定轮辋厚度及梯度时, 轮辋宽度是另一个需要考虑的因素, 轮辋宽度大, 则与冒口距离愈远, 可考虑适当增加轮辋壁厚与梯度。
(2) 模具壁厚模具型腔由底模、顶模及边模封闭而成, 模具壁厚即指此三部分的厚度。
在充型过程的初始阶段, 铸件的散热主要是热传导, 即由模具本身吸收热量, 而吸热量的多少, 取决于模具的质量 (在模具温升固定的前提下吸热量与物质质量成正比) , 模具升温吸热, 铝液降温散热, 两者达到热平衡时, 以传导散热为主的散热方式基本停止。在这个阶段, 由于热传导散热很快, 而模具与铝液间有较大温差, 铝液在凝固时有激冷效果, 此时在铸件外表层凝固的组织致密, 力学性能好。按此种状况推断, 增大模具壁厚可以获得相对较长时间的激冷效应, 因而获得较大厚度的优质组织层。
顶模及边模成型车轮的轮辋, 由于轮辋本身厚度较小, 模具壁厚太厚可能会导致轮辋各处的冷热不均, 产生铸造缺陷。因此顶、边模厚度以保证模具强度为主, 同时兼顾轮辋的成型因素, 且按一般经验, 上模取壁厚25～30mm为宜, 边模取30mm左右为宜。
底模与上模成型轮毂的轮辐部分, 轮辐的强度对车轮来说至关重要, 按照一般经验, 如果加大底模厚度, 应该可以获得较深的激冷层, 从而增强轮辐的力学性能。由此进行了试验验证。选择轮辐较宽、较厚的轮型, 将底模厚度设计为45m m, 共生产50件试件, 铸造过程中成型艰难, X光探伤轮辐与轮辋相接处缩孔较大。在对50件进行热处理后, 半成品力学性能未像预期的增大, 与按常规壁厚生产的相似轮型基本持平。切削加工后进行气密性试验时出现大量报废, 共漏气27只, 漏气位置分布在轮辋的各部分, 轮辐与轮辋相接处有较大渣孔。
经分析, 过大的模具壁厚使筋条整体冷却速度加快 (底模吸热量较大) , 致使冒口向轮辋的补缩通道过早被阻塞, 由于补缩不足而发生轮辐与轮辋相接处有较大缩孔, 以及产生轮辋缩松缺陷而引发气密性报废严重的现象。
在经历完以传导散热为主的散热方式后, 冷却方式转变为对流和辐射。由于底模过厚, 对铝液热量向外散失不利, 底模冷却系统对铝液的冷却影响也相应减弱, 也就是说, 在后来的冷却过程中, 外界冷却因素因对轮毂内部温度场的影响减弱, 从而对轮毂合理成型的控制相应减弱, 筋条部分在后来的冷却过程中结晶出现粗大和偏析增大的趋势, 因而反而削弱了筋条的强度。
因此, 过大的底模厚度是不可取的, 将该模具底模壁厚减至25m m, 上述问题基本可以解决。在选择底模壁厚时, 以考虑利于外界冷却条件对内部温度场的控制为主, 因此取底模壁厚一般在20～25mm为宜。
(3) 冷却系统冷却系统在模具设计中占有相当重要的位置, 通过附加冷却影响模具的温度场, 是后期控制达到顺序凝固的关键因素。
一般冷却分为风冷、水冷及风水混冷三种方式。而无论哪种冷却方式, 都可以达到较好的冷却目的。水冷方式冷却速度快, 可在一定程度上提高轮毂的力学性能, 但需要解决冷却管路由于频繁的热胀冷缩而产生的开裂问题, 因此在管路焊接工艺上要求较高。
风冷是较为常用的冷却方式。冷却风管分为上模风管、下模风管及边模风管, 在个别需要强冷却的部位, 可以钻出风管孔, 将风管通入到模具里, 更为接近型腔, 以便有更好的冷却效果。
冷却的关键是确定合适的冷却位置、冷却顺序和冷却强度。对冷却风管的布置方位, 底模冷却风管的布置原则是:正对筋条, 集中冷却轮毂法兰盘及轮辐与轮辋相接处的热节部位;上模风管的布置与底模类似, 而边模则一般正对轮辐与轮辋相接处加风管即可。冷却顺序和强度的控制即是对冷却开启先后和单位时间内冷却风管的空气流量的控制, 决定着冷却顺序和单位时间内带走热量程度的强弱。这对保证顺序冷却起着至关重要的作用, 也是现场工艺调整的最大任务。
对于如今较先进的轮毂铸造机械, 可以对风冷流量进行精确的自动控制, 因而可以保证工艺的稳定性以保证产品品质的稳定性。
(4) 不同正面造型轮毂的模具设计概要不同的轮毂正面造型, 会使轮辐的多少、宽窄、粗细等差别较大, 因而整个铸造过程的温度场会有相当大的差异, 相应在由浇冒口向轮辋及耳部补缩时也会有不同的效果。在进行模具设计时, 应具体情况具体分析。
图2所示是两种典型的轮毂正面造型结构。而在进行这两种结构形式的轮毂的模具设计时应注意:图2a所示的结构形式造型特点是筋条数量多, 筋条较细。对于铸造工艺来说, 这种结构的难点在于筋条易过早凝固, 而使其他部位失去补缩通道, 形成铸造缺陷;筋条较细, 在起模时也会由于其承力性较差而发生拉模 (筋条变形严重) 。为克服这些困难, 在上模正对筋条部位挖槽, 变相加大筋条的厚度 (厚度加大部分机加工序去除) , 减缓此处的冷却速度, 为补缩增加充分的时间。另外, 也可以在底模正对筋条部位加装岩棉保温, 或两种方法同时使用, 会起到较好的效果。对于起模拉模现像, 在造型可接受的范围内最大程度的增大拔模斜度至10°～12°, 可在很大程度上保证起模的可靠性。图2b所示的结构形式造型特点是筋条宽大, 筋条数量少。这种结构从铸造工艺性上来说, 难点在于筋条自身的凝固可能会滞后于浇冒口, 因而自身的补缩会有问题, 导致筋条出现铸造缺陷如缩松, 缩孔等。由于筋条凝固时间较长, 导致结晶粗大, 偏析严重, 在热处理后力学性能, 特别是延伸率较低。
从模具结构设计上克服这种困难效果不是太明显, 解决的方法主要是调整后期的冷却工艺, 即通过对筋条的冷却时间和强度进行调整, 为适应这种调整, 需将底模设计的厚度减小, 一般不高于22m m, 以利于外界冷却因素对内部温度场的影响。
关于影响低压模具设计的前瞻性研究
铸造铝合金轮毂低压模具的设计, 受到诸多因素的影响, 而很多因素, 是难于进行定量分析和控制的, 比如不同的轮辋正面造型的影响。由于产品多样化的需求, 造型的种类以千数计, 而我们也只能从宏观上有一个经验性的设计方案, 但往往由于细微的差别, 会造成成形过程的很大不同。也正因此, 设计的模具可能需经多次的改动, 多次的验证, 才能达到量产要求。这会延长开发的周期, 造成较大的浪费。
随着计算机技术的发展, 在基于三维软件平台上进行的二次开发, 可以模拟铝合金轮毂的铸造过程, 在确定了所有的外界条件参数后, 模拟铝液的充型、凝固, 可以清晰地展现在相应条件下生产, 车轮毛坯可能出现的缺陷及相应部位, 为模具设计提供直关的参照, 进行模具设计的改进和优化。这种“设计→模拟→改进”的过程可以循环进行, 直到达到满意的效果为止。
计算机软件的应用, 与现场实际生产的结合尤为重要, 诸多参数的确定, 需要与实际的生产条件联系起来, 才会真实再现生产过程。我们把这种与本厂实际结合的过程称为“本厂化”。“本厂化”的成败决定着软件适用的成败, 因为每个生产厂的实际情况千差万别, 只有适合了本厂的实际条件, 软件的使用才有意义。
结语
铸造模具 第9篇
创新体系驱动
创新是企业发展的动力, 没有创新就谈不上发展。依照质量体系要求, 技术中心制定了各部门岗位职责, 并在质量体系文件中规定了工作程序和要求。中心每年组织一次内部评审, 检查实施情况, 并对文件的有效性进行评审, 质量管理的推行, 使得中心内部职责分明、责任清晰、效率提高, 保证了产品的开发和质量。
技术中心制定了《科研项目开发管理程序》, 规范新产品开发过程。该程序的建立, 有效规范了新产品研发的程序。新产品开发按照市场需求分析调查, 提出可行性分析报告, 保证了新产品的开发质量, 提高了产品的性能价格比。为企业赢得了更大的利润空间。
战略措施激发
荣汇通技术中心始终在加强研发工作, 增强自主创新能力, 提高工艺、技术水平上下足功夫。技术中心坚持技术进步, 逐步改善山西省中小企业铸件产品低端、技术含量低、附加值不高的不合理格局;提高铸造行业的整体水平, 逐步缩短山西省中小企业与国内先进企业的差距。
铸造业的可持续发展, 需要不断应用新技术改变铸造产业环境差, 铸件成品率低, 吨位产量的原辅材料消耗、能源浪费高的现象。中心积极开发研制铸造生产过程中高污染、高耗能的治理工作, 同时对能源的再生利用进行进一步的开发和推广。
针对山西省中小企业在缺少技术人才方面这一缺憾, 中心也积极开展社会性服务, 强化自身的创新能力。中心积极与学会、大专院校联合开展相关的技能培训, 切实的为企业提供人才、技术方面的咨询与服务。
成熟经验先行
为了加快科研成果在山西省的转化与扩散工作, 使省内企业从中获得更好的经济效益, 中心多次与国内、外铸造行业的专家教授进行信息沟通, 并与国内外众多研究机构和专家建立起了良好的合作关系, 多次组织业内中小铸造企业进行技术交流、课题攻关。
技术中心在运行过程中建立起企业化经营与运行机制, 面向市场进行服务, 注重效益, 提升研发水平与产品科技含量。同时中心强化技术服务意识, 积极拓展为各铸造企业服务领域的广度与深度。
铸造模具 第10篇
即将于2013年8月20-22日在上海新国际博览中心举办的AMTS 2013上海国际汽车制造技术与装备及材料展览会, 将集中展示汽车从材料、设计、制造、质量、装配、制品等领域的技术, 并专门设立汽车模具展区, 展区位于E2馆, 面积将达到4000平米。AMTS汽车模具展区的运营得到了上海市模具行业协会、宁波模协、黄岩模协、宁海模协、江苏模协、广东模协、上海塑料行业协会等机构的大力支持, 届时将为汽车模具厂商与汽车制造商提供一个专业的对接商务平台。
“汽车模具展区”将为汽车模具厂商提供展示实力的舞台。展区将展示冲压模具、塑料模具、压铸模具、铸造模具、锻造模具五类汽车模具制品, 以及模具钢材料, 软件设计, 模具加工的检测设备, 模具加工的各种机床设备等。
安全铸造安心 第11篇
整洁明亮的布局
宝辰欧雅沃尔沃4S店的展厅采用了国际化标准进行装修，占地面积为6000平米。步入展厅，刚刚国产不久的沃尔沃S60L被摆在了最显眼的位置，来店看车的客户十有八九都是冲着它去的。V40和V40Cross Country也在用鲜艳的亮蓝色和讨巧的跨界外观吸引着年轻个性化消费者的眼球。而XC60、XC90、S80L等车型也如珍藏品般，错落有致地摆放在展厅内。墙壁上的相框内还摆放有沃尔沃各种老爷车的黑白照片，这也从侧面见证了一个传奇汽车品牌悠久的历史文化。
注重细节的问候
“有什么可以为您服务？”沃尔沃销售接待富有磁性的声音加上一个甜美的微笑，让你忍不住想和人家多聊两句。不过这时我却发现，尽管展厅内有许多客户在看车咨询，但整个展厅却是相当安静。销售顾问都保持着特定的音量，在保证客户能听清的前提下，尽量压低声音。这样在避免打扰到其它看车客户的同时，也很好的保护了客户的隐私。
休闲休息两不误
这样贴心的服务方式在沃尔沃4S店内也是随处可见，售后维修区、客户休息区也是如此。说道客户休息区，这里不得不多提几句，为了给前来维修保养的车主提供全方位的休息及娱乐服务，宝辰欧雅沃尔沃4S店内的休息区分为了上下两层设计，一层设计为茶歇区和上网区。喜欢品品茶水饮料、看看电视或是上网冲浪的客户可在一层消遣娱乐。并且通过后方的玻璃墙，客户还可看到维修车间内，机修师傅们维修和保养爱车时的情况。而二层营造的氛围则更为高雅，三面玻璃墙可俯瞰整个展厅全景，内部设有台球桌和舒适的沙发座椅，各种杂志报纸也是可供人随时阅览。
严格统一的标准
除6000平米的展厅外，宝辰欧雅沃尔沃4S店还拥有近万平米的售后维修车间，维修车间内的机修师傅们会根据沃尔沃统一的维修保养标准按照不同车型，不同公里数对车主的爱车进行维修保养，并针对客户车辆的具体使用环境准备了追加维修保养服务，同时还为每一位车主及时建立和更新单车专户档案，通过不定期的回访跟踪，了解车主们的意见，尽可能的满足车主的需要。
内敛、低调却又不失豪华品牌的气质，这也许就是沃尔沃最最讨人喜欢的特点。细微之处方显贴心，宝辰欧雅沃尔沃4S店也在从点滴的小事做起，通过专业化的管理，融合沃尔沃汽车长久以来“安全、品质、环保”的品牌价值，打造极具影响力和号召力的沃尔沃汽车4S旗舰店，逐步在消费者心中建立了品牌的良好形象，安全铸造安心的服务理念，在宝辰欧雅沃尔沃4S店内，可谓是实至名归。
铸造模具 第12篇
1 关于表层的激光强化科技
当前使用的处理措施有如下的一些:激光相变硬化 (LTH) , 激光表面熔化处理 (LSM) , 激光表面涂覆及合金化 (LSC/LSA) , 激光表面化学气相沉积 (LCVD) , 激光物理气相沉积 (LPVD) , 激光冲击 (LSH) 和激光非晶化等。已被研究用于提高模具寿命的方法有激光相变硬化和激光表面熔覆和合金化, 通常研究和利用激光相变硬化技术提高模具寿命的原理和技法。
它是将激光辐射至材料的表层, 此时他的气温会增加, 进而达到相变气温, 生成奥氏体, 在激光束脱离之后, 通过材料自身的导热而形成自淬火, 此时材料的表层就会出现变化, 变为马氏体。和过去的淬火措施比对来看, 激光措施是处在急热或冷等的时期开展的, 其气温的梯度很显著, 在表层中生成一个硬度非常高的独特的淬火体系。它的应对较之于一般的硬度要高出大约十五个百分点, 可以大大的提升其抗磨能力, 增加使用时间。
2 关于体系的构成要素
该体系有三个构成要素。第一个要素是激光器, 它是由激光头、激励电源、冷却系统和谐振腔参数变换装置组成;第二部分为光束传输与变换装置, 将激光束结合制作规定放到要处理的材料的表层, 而且对其开展空间强度上的处理, 以此来合乎对模具的不一样的受力区域开展特殊的强化设置的意义。在光束改变之后, 就能够在材料的表层生成需要的单元, 经由该数控体系能够对材料的三维面开展高速积极的处理。其最后的要素是电脑数控体系, 控制激光工作头和数控工作台等多轴运动, 其激光束相对于工件的运动轨迹决定了强化的带形状, 以实现复杂模具表面的激光强化处理。
3 激光相变硬化 (激光淬火) 强化处理工艺
模具工件加工表面预处理涂层:在明确激光器以后, 物质对于激光的获取水平关键是靠着它的表层。通常需要该项处理的物质的表层都要经由机械处理, 其表层的粗糙数很低, 反射率很高。此时绝大多数的激光都被反射了。为了提升其吸收激光的性能, 在其热处理之后的时候, 要对材料的表层开展黑化设置, 也就是说在要处理的区域之中抹上一些对激光有着非常高的吸收水平的物质。
表面预处理的方法包括磷化法、提高表面粗糙度法、氧化法、喷 (刷) 涂料法、镀膜法等多种方法, 其中较为常用的是磷化法和喷 (刷) 涂料法。常用的涂料骨料有石墨、炭黑、磷酸锰、磷酸锌、水玻璃等, 也有直接使用碳素墨汁和无光漆作为预处理涂料的。针对个别的低碳钢物质, 在它的表层使用炭黑分设置, 在经由淬火之后能够发挥出渗碳的意义。经由分析得知, 该项处理工艺非常简便, 能够直接的放到模具的表层, 它吸收激光的能力得到了显著的提升。
激光相变硬化 (激光淬火) 强化系统工艺参数优化设定:激光相变硬化工艺参数主要有激光器输出功率P, 光斑大小D及扫描速度v, 在其它条件一定的条件下, 激光硬化层的深度H与P、D、v有如下关系:H=P/ (D.v) 。为了得到最优工艺参数, 基本方法是根据已有成功的资料, 确定一个工艺参数范围, 再以P、D、v三个因子, 各取3个水平, 做出正交试验表在试件上进行试验研究。经由该项相变测试得知。通常来讲, 功率增加的时候, 硬化层就会变深, 当扫描的速率增大的时候, 它的硬化层就会变浅了。如果激光的功率增加的话, 其扫描的速率就强化了。如果光斑的尺寸降低的话, 淬火层的硬度及硬化层深之间的关系逐渐增强。通过分析得知, 经由处理之后的材料的表层的硬度得到了明显的提升。
4 关于硬化层的残力和抗磨能力
当开展硬化处理工作的时候, 材料表层的组织体系会出现变动, 而且会出现一些残存的力。它的大小以及布局等会严重的干扰到它的实用性激光硬化产生的残余应力沿淬硬层深的分布情况由激光功率和上述工艺参数决定深浅和范围面积大小。通过该项内容我们得知, 其相变硬化会在表层中生成非常高的残力, 会避免裂纹的出现, 增加使用时间。它的表层的抗磨性和物质的显微体系以及晶粒高低等多项要素有关联, 此类要素又和相关的硬化指数有联系, 所以该指数会干扰到抗磨性。激光功率及扫描速度对模具工件耐磨性能的影响效果显著。此时我们得知, 在特定的取样中, 如果扫描的速率是特定的话, 提高功率耐磨性有所增加;当功率不变的时候, 速率的提升也可以提高抗磨性。通过分析我们得知, 使用该项强化可以能够显著的提升抗磨能力。
文章经由对几类不一样的物质开展激光强化活动, 和实际的状态比对分析得知, 使用该项科技能够显著的提升模具自身的使用时间, 对于冷冲模来讲, 它的强化意义更为显著。其使用时间很明显的变久了。使用该项科技的优点是, 能够结合模具本身的特点以及使用规定等在划定的氛围中开展活动。其对于材料表层不会有干扰。经由该项处理的模具能够直接的运行, 减少了生产费用。用软件实现激光强化处理工艺参数的自动化、处理过程的仿真和即时监控及处理后表面组织结构和性能的检测, 实现复杂形状模具的智能化处理。采用熔覆和合金化在低成本金属模具表面得到其它成分的合金微观组织, 制作生成性能良好的材料, 提升其抗摩擦力, 以及抗热的性能。
参考文献
[1]李儒荀, 平雪良.连续激光强化模具刃口的工艺研究[J].电加工, 1995 (6) .[1]李儒荀, 平雪良.连续激光强化模具刃口的工艺研究[J].电加工, 1995 (6) .
[2]陈大明, 徐有容.模具钢表面激光熔覆硬面合金层改性研究[J].金属热处理, 1998 (1) .[2]陈大明, 徐有容.模具钢表面激光熔覆硬面合金层改性研究[J].金属热处理, 1998 (1) .
[3]关振中.激光加工工艺手册[M].北京:中国计量出版社, 1998.[3]关振中.激光加工工艺手册[M].北京:中国计量出版社, 1998.