压铸模具制造新技术.docVIP

压铸件模具新技术及发展方向 一、新技术 概述 模具工业是国民经济的基础产业，模具工业的发展水平标志着一个国家工业水平及产品开发能力。国外将模具比喻为“金钥匙、“进入富裕社会的原动力”等。随着工业发展，工业产品的品种、数量越来越多，对产品质量和外观的要求，更是日趋精美、华气。目前，我国已成为使用各类模具的大国。其中，汽车、摩托车与家电产品生产用的各类模具的年需求量已占全国模具需求总量的60％以上。压铸是模具工业的重要组成部分，在有色金属铸造中，压力铸造是一种最为重要的生产方法。 压力铸造简称压铸，属于特种铸造的范畴。是一种由液态或半固态金属在高速高压下充入压铸模型腔内，并使其在压力下凝固成形成铸件的方法。它可以连续的、大批量地生产出与压铸型腔相符的压铸件，这是其他工艺方法所不能比拟的。近年来，随着产品零件向着高质量、精密、薄壁、轻量、高效化的方向发展，压力铸造愈来愈充分地显示出优越性。 压铸模具有其他成型工艺无法比拟的优点。如： (1)产品质量好。压铸件尺寸精度高，表面光洁度好，强度和硬度较高，尺寸稳定，产品互换性好；可压铸薄壁复杂的铸件。 (2)生产效率高。因为压铸生产易实现机械化和自动化操作，生产周期短，一次操作的循环时间约5s---3min，这种方法适用于大批量生产。 (3)经济效果优良。由于压铸件尺寸精确，表面光洁。加般不再进行机械加工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金属利用率，又减少了大量的加工设备和工时；可以采用组合压铸，既节省装配工时又节省金属材料。 压铸技术国内外发展概况 在国外，压力铸造发展较早，一般认为最早的压铸技术出现在19世纪初期，那时印刷行业广泛使用铅锡压铸铅字。之后随着工业生产和科学技术的不断发展，压铸技术和压铸设备也在不断向前发展。压铸工艺水平也在原来的基础上不断改善与提高。例如，为了消除压铸件内部的气孔、缩孔、缩松，改善铸件的质量，1958年真空压铸在美国获得专利；1966年美国General Motors公司提出精、速、密压铸法，出现了双冲头(或精速密)压铸；1969年美国人爱列克提出了无气孔压铸的充氧压铸法等嘲。随着新的压铸材料的出现，压铸成型技术的应用范围也在扩大。所以，近年来，铝合金压铸、镁合金压铸在实际生产中继续呈增长趋势。半固态技术从20世纪90年代开始产业化，经过十几年的攻关，现已经入工业化应用阶段，美国在此技术的开发研究和工业应用等方面处于全球领先地位，欧洲国家和日本也相续展开此方面的工作，并取得了很大进步。半固态压铸成型技术也在众多学者的关注下，取得了明显进展，其应用范围也在逐渐扩大。随着压铸工业的发展，铝合金压铸产品以其自身的优势赢得了市场，逐渐取代了许多铸铁件产品，尤其是在汽车工业领域。 在国内，压力铸造起始于20世纪40年代，但在工业上大量应用压铸件是始于20世纪50年代。在这以后的50年中，我国的压铸技术取得了一定的成就。除掌握了常规压铸生产工艺外，还对一些新工艺，如真空压铸和黑色金属压铸进行了探讨。陈国策研究了抽真空截止点的位置对压铸件气孔的影响；胡泊等对型腔最大真空度排气阀性能参数进行了试验测量，并系统研究了不同的真空压铸模具密封工艺对型腔内实际达到的真空度的影响；黄勇提出半固态压铸模具的设计要点，以提高压铸模具的寿命。尽管国内压铸技术的发展势头比较迅猛，但是与国外先进的压铸技术相比还存在一定差距，比如压铸模具使用寿命短，模具可靠性差，生产率低，在对新技术的应用、新材料的研究方面还较为迟缓等。因此，应进一步加强压铸理论的研究，提高压铸件设计水平。另外，还要继续开展对新型压铸材料的研究和开发。总结近几年来国际压铸会议、相应的展览会和研究动向，压铸技术表现出如下的发展动向。理论研究方面的工作更加深入，尤其是计算机模拟技术的发展，使金属在填充型腔的流动状态、金属在型腔中的凝固过程、型腔内金属液体的流动压力、模具的温度场分布、模具的温度梯度、模具的变形等方面有不同程度的理论突破；快速成形设计及制造技术在压铸生产中得到应用，如压铸件的产品设计、模型设计、模型制造工艺分析、过程控制、零件加工等；压铸材料也得到了进一步发展，如已经更深入地进行了镁合金、金属基复合材料等新材料的压铸研究和生产。压力铸造属于近净成形的先进铸造工艺，随着镁合金、铝合金、金属复合材料的发展及半固态铸造成型技术的应用，压铸必将得到进一步的发展。 压铸过程 压铸过程循环见图1： 图1压铸过程循环 压力铸造工程图见图2： 图2压力铸造工程 压铸的三要素 压铸的三要素对于压铸来说很重要，其三要素包括压铸机、压铸模、压铸合金，以下逐个介绍一下压铸的三要素： （一）压铸机 压铸机通常按压室的受热条件的不同分为冷压室压铸机（简称冷室压铸机）和热压室压铸机（简称热压室压铸机）两大类。 压铸机的特点 优点： 1.压