我国压铸模制造技术水平

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1、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 1/21/5；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

2、具，国外往往在 1015 万模次，国内做得好些的企业普遍在 812 万模次，个别差的还停留在 23 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电火花机床，系列中大型精密电火花机电火花机床，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。

3、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 C

4、AD/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 Master CAM；以 色列的 Cimatron 以及德国 MAGMA 公司的 MAGMA SOFT 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

5、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 （0.020.05）mm，加工效率与普通加工相比可提高 510 倍，并可获得小于 10m 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

6、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

7、好，压力可达(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

8、，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

9、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