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铝合金铸造模具

铸造模具是指为了获得合格零件的模型,普通手工造型,常用木模型,塑料模型,机械造型多用金属模型,如:铝模型、铁模型。精密铸造用蜡模型,消失模用聚苯乙烯模型。  铸造模具是指为了获得零件的结构形状,预先用其他容易成型的材料做成零件的结构形状,然后再在砂型中放入模具,于是砂型中就形成了一个和零件结构尺寸一样的空腔,再在该空腔中浇注流动性液体,该液体冷却凝固之后就能形成和模具形状结构完全一样的零件了。

随着铸造件形状复杂程度不同,铝合金铸造模具也各不相同。即使是同一零件,采用不同的铸造工艺,模具形式也往往不同,但不管怎样,铝合金铸造模具还是有其共性的。

先进的设备固然是保证产品质量必不可少的因素,但模具在铸造中的作用同样非常重要。尤其对铝合金汽车零部件生产企业来说,模具的精确度和耐久性对产品质量的影响非常明显。

金属铸造,模具更多的是为了形成铸型型腔,一般情况模具本身并不直接与金属液接触,尤其对于形状复杂的非金属模铸造件更是如此,与灼热金属液接触的是造型材料,主要是型砂,这使造型材料成为影响铸件质量的主要因素。而铝合金铸造则不同,由于铝合金熔点较低,铸造性能好,在大量生产时,铸件的外形一般是由模具直接形成的,如发动机的铝合金缸体、缸盖等,这不仅有利于提高劳动生产率,而且更重要的是通过调节模具不同部位的温度分布,来控制铸件的组织结构和晶粒大小,提高铸件质量,同时,避免了大量使用造型材料而带来的环境污染,改善了车间的劳动条件。

首先,必须选择合适的铸造工艺,铸造工艺的优劣直接关系到铸件质量和工艺出品率的高低。国内有些模具制造厂,已开始使用凝固模拟来进行铸造工艺辅助设计,通过对充型和凝固过程的计算机模拟,发现易产生铸造缺陷的热结部位并予以克服,这对提高铸造工艺设计的可靠性,有效防止模具在调试过程中不必要的返工,是十分重要和有效的。

其次,模具要有较可靠的冷却系统和拔气系统。通过冷却,不仅可有效提高劳动生产率,而且可调节铝铸件温度场、控制铸件冷却速度,进而影响铸件内部组织结构和晶粒尺寸、实现有效控制铸件机械性能的目的。顾名思义,拔气,就是人为地将型腔内部的气体排到型腔外以减少铸件产生气孔类缺陷的可能。同时,通过加装排气塞也可以调剂局部小区域的模温,对防止和克服铝合金开裂和缩陷有很重要的作用。

第三,模具要有好的容热能力。符合要求的较厚实的模架和模块,不仅是模具寿命的有效保证,而且对于模具连续工作过程中温度场的调节都具有非常重要的作用。一些模具厂,为了降低成本,节约用料,一味地降低模具的有效厚度以达到减轻重量的目的,殊不知这不仅大大降低了模具的使用寿命,而且使铸件易于变形,影响铸件尺寸精度,严重时将导致铸件批量报废,给铸造厂造成损失,更严重的是损害了模具厂自身的声誉。

第四,必须要有与浇铸机相匹配的模具定位装置和便利的模具安装系统。定位装置不仅是保证铸件尺寸、减少披缝和毛刺的关健,而且也是保证浇铸机正常工作的关健,可以说,模具没有好的定位装置,就没有好的合格的铸件。模具必须便于安装和拆卸,因为铝合金重力铸造,每隔一定的时间就必须拆下模具重新喷涂料和修模,如果拆卸不方便,势必增加工人的劳动强度,占用更多的劳动时间,降低产量和效率。

目前,国内模具行业发展很快,仅铝合金铸造模具生产厂便不下几百家,而且随着汽车制造业的发展和外资的涌入,模具生产厂无论是规模还是技术实力也都在与日俱增,随着数控加工设备的普及应用,模具行业的加工水平与国外已没有多大的差距,许多模具厂也有较先进的检测设备,但我们的管理水平、设计理念、经营理念与国外同行比还有差距,模具材料和热处理强化手段也远远落后于发达国家。目前状况对于铸造模具生产厂来说,有实践经验,既懂模具制造又懂铸造工艺的工程技术人员也是很缺乏的,而模具调试和工艺验证又是模具生产过程中必迈的一道坎,因为得到成功的模具和成熟的工艺是当今许多技术力量较薄弱的铸造厂所希望的。

模具企业为了缩短制模周期、提高市场竞争力,采用高速切削加工技术越来越多。HSM一般主要用于大、中型模具加工,如汽车覆盖件模具、压铸模、大型塑料模具等曲面加工,其曲面加工精度可达0.01mm。在生产中采用数控高速铣削技术,可大大缩短制模时间。经高速铣削精加工后的模具型面,仅需略加抛光便可使用,节省了大量修磨、抛光时间。增加数控高速铣床,是模具企业设备投资的重点之一。电火花加工在铸造模具制造中是不可缺少的工艺方法。电火花加工对于淬火后的深、小型腔的加工仍是有效的方案。日本沙迪克公司的直线电动机伺服驱动的数控电火花成型机床具有驱动反应快、传动及定位精度高、热变形小等优点。瑞士夏米尔公司的电火花成型机具有的P-E3自适应控制系统、PCE能量控制系统及自动编程专家系统,在铸造模具制造中有其不可替代的作用。快速原型制造铸造模具已进入实用阶段,LOM、SLS等方法应用的可靠性和技术指标已经达到国外同类产品水平。模具毛坯快速制造技术。主要有干砂实型铸造、负压实型铸造、树脂砂实型铸造等技术。用户要求模具交付期越来越短、模具价格越来越低。为了保证按期交货,有效地治理和控制成本已成为模具企业生存和发展的主要因素。采用先进的治理信息系统,实现集成化治理,对于模具企业,非凡是规模较大的模具企业,已是一项极待解决的任务。如一汽铸造模具厂基本上实现了计算机网络治理,从生产计划、工艺制定,到质检、库存、统计、核算等,普遍使了计算机治理系统,厂内各部门可通过计算机网络共享信息。利用信息技术等高新技术改造模具企业的传统生产已成为必然。

对于铸造厂来说,优质模具就意味着优质铸件,就意味着较低的成本,较高的产值和利润。

模具的标准化及模具标准件的应用是今后模具工业发展的必然趋势。这对于起步较迟的铝合金重力铸造更是如此。只有推行了模具标准化,才能规范模具制造厂的行为,促使模具厂提供质优价廉合乎标准的模具才有可能。同时,模具的标准化及模具标准件的应用,将使铸造厂更易于监控模具质量,也使模具的维护和保养更便利。模具标准件的使用,生产规模效应将有助于改变模具行业目前多品种、小批量,生产效率低下的状况,有利于降低成本,提高生产率。

总之,尺寸精确,生产效率高,便于使用和维护是模具行业和铸造行业永远的追求。