我国压铸模制造技术水平

我国压铸模制造技术水平-压铸模具放电加工新工艺进入21世纪，我国压铸模设计、制造的技术水平有很大提高，当今国外模具先进加工设备，使用的软件、放电加工工艺及检测设备不少企业已引进和应用，虽然数量还不是很多，但已成为各个模具企业的主要加工设备和手段。在生产形式上，传统作坊加工方式与国外先进国家的加工方法并存。我国生产的压铸模与国外产品相比，价格低，一般约为国外同类模具的1/2～1/5；周期短，如摩托车曲轴箱压铸模，国外一般在4个月能交付使用，而国内则为２～４个月；模具寿命与国外有差距，国内不同厂家的水平也参差不齐，中型复杂的模具，国外往往在10～15万模次，国内做得好些的企业普遍在8～12万模次，个别差的还停留在2～3万模次；国产模具主要问题还在于品质稳定性差，外观质量不讲究，尺寸精度不高，使用时故障率高，返修多，制约了压铸生产率的提高。面对取得的辉煌成绩和荣誉，我们选择了自主创新，不断发展，研发和制造出系列超精密电火花机床，系列中大型精密电火花机床，此两项技术产品达到了国际同行先进水平，为我们的客户增加了直接的经济效益，改变了国内高端精密电火花机床依赖进口的市场格局(1)CAD/CAE/CAM技术的应用。放电加工工艺CAD/CAE/CAM是一种新兴的综合性计算机应用技术。它以计算机作为主要技术手段，处理各种数字信息与图形信息，辅助完成产品设计、分析模拟、评价与制造的各项活动。它的应用，是实现模具“高精度、质量好、周期短”的最好手段之一。目前，在压铸模制造企业中,CAD/CAM应用普遍，CAD的应用初期阶段，只有个别经济实力较强的企业引进国外CAE软件，但使用得好的不多。一汽铸造有限公司铸造模具厂制造的“中间壳体——变速箱”模具，设计过程中利用自有的CAE软件分析流道、热场，广州市型腔模具制造公司今年研发的电梯梯级模具，与国外专家共同采用CAE技术，优化设计方案，改变以往的流道位置与方向，收到较理想的效果。重庆渝江新高模具公司建立了CAD/CAE/CAM计算机网络，全程实现无图纸生产，起点较高。企业使用的软件主要都是国外软件：如美国PTC公司的Pro/E；美国EDS公司的UG；美国CNC公司的MasterCAM；以色列的Cimatron以及德国MAGMA公司的MAGMASOFT等压铸模专用软件。此外国内一些高等院校如清华大学、华中理工大学、华北工业学院、上海交通大学等对压铸模软件进行开发和研究。例如太原机械学院的系统软件，由四部分组成：操作系统、图形软件、数据库和应用程序，具有一定的应用性；华南理工大学和东南大学联合开发的“压铸工艺参数及缺陷判断的专家系统”，具有一定的综合优化作用；哈尔滨科学技术大学提出的“压铸模CAD系统”，华中科技大学对压铸模CAD/CAM系统的研究足有十年，取得了较好的效果。（2）放电加工工艺企业的装备及数控加工、电加工。全面采用数控加工技术，在模具型腔、型芯加工过程中以数控铣削加工、电加工技术代替传统金属切削手段。加工的高精度、高效率主要体现在铣削加工精度可达±（0.02～0.05）mm，加工效率与普通加工相比可提高5～10倍，并可获得小于10μm的表面粗糙度值。特别是高速加工中心的应用，使精度、表面质量、效率大大提高，而且加工范围也可以扩大，一般数控铣难以加工的小R及小筋也可以加工。电加工应用很普及。多数企业采用粗加工后淬火，淬硬后精加工的工艺路线，从而解决了热处理变形导致尺寸偏差的问题。电极材料除部分企业采用石墨外，普遍还采用紫铜，但石墨电极的推广和应用越来越得到关注，极个别企业还引进专用的高速石墨加工中心，快速、优质制造石墨电极。国外普遍采用的精密快速定位夹具，国内企业还极少使用。(3)材料热处理及表面处理。放电加工工艺真空淬火的优越性越来越明显并逐渐被企业接受，淬火好坏是直接影响压铸模寿命的主要的因素之一。尤其是采用气淬、高压、真空淬火工艺，热处理过程没有氧化，脱碳、变形量少，辅以计算机控制，工艺稳定，淬火质量可靠。20世纪90年代，真空炉多为引进，目前国内有多家企业生产，质量较好，压力可达(５～10)Pa，近期模具行业多选用国产真空炉。不少国内企业热处理工序走专业化协作道路，由专业的热处理厂负责淬火及表面处理。北仑地区成立了热处理中心（厂），广东佛山市、深圳市、四川重庆等地也建成多家热处理加工厂，由专业厂负责压铸模的型芯和型腔热处理工作。此外，国外钢材供应商则提供钢材及热处理一条龙服务。型芯、型腔、浇口套、分流块（锥）渗氮处理应用普遍。型芯渗硼、氮化钛及深冷处理偶有进行。(4)压铸模选用热模钢方面。压铸模使用的热模钢以4Cr5MoSiV1(H13类)代替3Cr2W8V，钢材的冶炼采用电渣重熔或精炼甚至真空冶炼，要求高纯度，少杂质，机械综合性能好，耐高温，从而延长模具使用寿命。中、大型复杂的模具多采用进口的H13钢。用得较普遍的有8407(瑞典)，W302（奥地利），2344(德国)FDAC,DAC55(日本日立)DH2F，DH31S（日本大同）以及国内上海宝钢、大冶钢厂、抚顺钢厂、本溪钢厂、长城钢厂生产的4Cr5MoSiV1(H13)钢等。(5)放电加工工艺温控技术的应用。温控技术在压铸行业的应用，从而要求模具制造配合，严格控制好模具工作温度，以提高铸件质量，有利于成型合格铸件，提高压铸生产率及延长模具使用寿命。大型模具、精密模具较多采用此工艺，如：电梯模具、大的电机壳体、大型汽车壳体等。(6)真空压铸真空压铸近年进入我国压铸行业，从而要求模具制造配合，以改善压铸过程中成型条件和铸件内在质量。在家电、仪表、阀体类模具采用此项技术。值得一提的是：宁波天正模具有限公司已花巨资从美国引进真空压铸模制造技术，该技术是当今较领先的技术，从而制造出的模具能保证模具型腔的高真空度，使生产高质量的压铸件成为可能，该公司已成功制造供出口的高真空压铸模10多副，受到国外客户好评。(7)放电加工工艺液压抽芯机构。模具抽芯系统逐步普遍采用液压抽芯机构。(8)冷却系统的设计。越来越注重模具的热平衡，越来越注重冷却系统的设计，冷却系统的设计在吸收消化进口模具的基础上，在CAE分析的基础上，确定冷却点，冷却形式多样，冷却系统设计更趋于合理和科学性。冷却系统所需原件标准化生产也应运而生。如接头、快换接头、点运水零件已商品化。市场上有日本、台湾地区供应的冷却系统标准供应，成都兴光压铸工业有限公司生产的点运水标准件多种规格也商品化了。(9)放电加工工艺模具表面抛光。国内企业基本以手工操作为主，辅以电动抛光工具及超声波抛光工具等，抛光工作量大、周期长。近两年压铸模制造都重视型腔表面的光亮，铸件外表光亮。但铸件外表轮廓、线条清晰与国外模具有差异，有待提高。(10)放电加工工艺压铸模具新领域的研究。镁合金模具的研究、半固态压铸的研究刚刚起步。--------上海汉霸火花机