【正文】 工藝出品率高、節(jié)省能源、節(jié)省原材料等優(yōu)點(diǎn)，所以壓鑄是一種高經(jīng)濟(jì)效益的鑄造方法。目前，壓鑄已廣泛應(yīng)用于制造非鐵合金的壓鑄件。在國外，鋅合金鑄件絕大多數(shù)為壓鑄件。壓鑄的確是很有發(fā)展前途的工藝方法之一。 鑄造模具行業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展模具，是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60％～80％的零部件都依靠模具成形，模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低。一汽集團(tuán)公司是我國最大的汽車工業(yè)基地。1999年8月下旬至9月上旬，一汽鑄造有限公司委派鑄造模具專業(yè)生產(chǎn)營銷人員對我國南方7 個城市、南汽等14個廠家進(jìn)行了學(xué)習(xí)調(diào)研。還有常州日升壓鑄公司，壓鑄模具全部外委、外購，每年大概也有100萬元左右。例如：浙江象山，北侖以及平陽，南汽工具公司，常州日升等無論鑄造產(chǎn)品還是模具制造均從汽車業(yè)開始向機(jī)車、摩托車、礦山機(jī)械等外圍擴(kuò)展業(yè)務(wù)，由此可略見一斑，目前我國國內(nèi)對模具的需求正值旺季，市場潛力很大。而一些中小模具廠家，尤其是鄉(xiāng)鎮(zhèn)及個體企業(yè)的模具價格明顯低于國有大型企業(yè)，其同類模具的市場價格大多為國有大中型企業(yè)的80%左右。他們還具有材料消耗低，設(shè)備負(fù)荷高，勞動生產(chǎn)率高，管理人員少和人工成本低等優(yōu)勢。模具技術(shù)，包括高新設(shè)備在鑄造模具制造領(lǐng)域內(nèi)的競爭日益激烈。 我國鑄造模具行業(yè)的發(fā)展趨勢1．市場需求汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策 中得到了明確。隨著我國進(jìn)入世貿(mào)組織的臨近，汽車行業(yè)將進(jìn)入新一輪換型改造時期，特別是中、重、輕、轎型汽車，將以快節(jié)奏更新?lián)Q代來迎接國際汽車市場的挑戰(zhàn)。這種情況下，用戶對產(chǎn)品包括模具制造的要求是“工期短、精度高、質(zhì)量好、價格低”。一些中小模具廠采取的是一條龍作業(yè)方式，從設(shè)計(jì)到編程直到加工出產(chǎn)品甚至售后服務(wù)均由一人或幾個人完成，生產(chǎn)傳遞環(huán)節(jié)少，出現(xiàn)問題易察覺，因而成本低、質(zhì)量好、周期短。因而，使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。一汽鑄造模具廠應(yīng)用反求工程較成功地完成了對缸蓋進(jìn)、排氣道熱芯盒模具的制造，探索了按一般的設(shè)備和加工技術(shù)對沒有尺寸和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的模具無法加工成功經(jīng)驗(yàn)。3．高新設(shè)備的應(yīng)用一汽鑄造有限公司的鑄造模具廠，是有近40年歷史的鑄造模具專業(yè)廠，有較雄厚的裝備實(shí)力。這可能也是鑄造模具加工行業(yè)帶有普遍性的問題。另外還可加工硬度達(dá)60HRC的模塊，形成了對電火花成形加工的挑戰(zhàn)。2）模具研磨拋光將向自動化、智能化方向發(fā)展模具表面精加工是模具加工中未能很好解決的難題之一，也正是模具鉗工勞動強(qiáng)度大、成為瓶頸原因之一。當(dāng)然，由于鑄造模具、壓鑄模具型腔復(fù)雜，采用拋光的自動化、智能化有一定局限。根據(jù)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃對模具的需要，制定地區(qū)專業(yè)化規(guī)劃，引導(dǎo)企業(yè)走專業(yè)化道路。我們在市場調(diào)研中，有個最基本的體驗(yàn)，那就是國有企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)個體、獨(dú)資、合資企業(yè)相比（模具業(yè)）最大的不同是市場觀念。這是隨著國企建立現(xiàn)代企業(yè)制度的臨近，首先要解決的觀念問題。個體鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)相當(dāng)部分業(yè)主靠拼設(shè)備、巧用工、在稅收上做文章，在業(yè)務(wù)上拉關(guān)系維系生存。改進(jìn)鑄造模具制造的意見：1）當(dāng)務(wù)之急建立CAD／CAM／CAE設(shè)計(jì)、編程、制造一體化制造鑄造模具。壓鑄模是高附加值的高利潤產(chǎn)品。5. 售后服務(wù)海爾集團(tuán)把售后服務(wù)看成是企業(yè)經(jīng)營觀念的靈魂，樹立產(chǎn)品信譽(yù)的最好手段，因而贏得了市場。用戶不論是對產(chǎn)品的贊譽(yù)還是尖刻的意見，其反映產(chǎn)品狀況基本上是真實(shí)的，有一句話說得很好，上帝永遠(yuǎn)是對的。因此，壓鑄過程中壓力和速度的變化及其作用是至關(guān)重要的，它們直接影響金屬充填形態(tài)和金屬液在型腔中的運(yùn)動，從而影響壓鑄件的質(zhì)量。壓鑄過程中的壓力可以用壓射力和壓射比壓兩種形式來表示。其大小隨壓鑄機(jī)的規(guī)格而不同，它反映壓鑄機(jī)功率的大小。其計(jì)算公式為P = F / A = 4 F / πD178。在壓鑄過程中，作用在液態(tài)金屬上的壓射比并不是一個常數(shù)，而是隨著壓射階段的變化而變化。2. 2 壓鑄合金要生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的壓鑄件，除了要有合理的鑄件結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)和制造完善的壓鑄模以及工藝性能優(yōu)越的壓鑄機(jī)外，還需要有性能良好的壓鑄合金。鋁合金的高溫力學(xué)性能也很好，在低溫下工作時，同樣保持良好的力學(xué)性能（尤其是韌性），且鋁合金熔鑄工藝簡單，成形和加工性能好，有較高的力學(xué)性能及耐腐蝕性，是代替鋼鐵鑄件的最具潛力的合金。此外，鋁合金和鐵又很強(qiáng)的親和力，易粘模，應(yīng)在冷壓機(jī)上壓鑄。 壓鑄機(jī)的分類和特點(diǎn) 1．壓鑄機(jī)的分類壓鑄機(jī)通常按壓室的受熱的條件不同，分為冷壓室壓鑄機(jī)和熱壓室壓鑄機(jī)兩大類。2. 壓鑄機(jī)的特點(diǎn)臥式冷室壓鑄機(jī)的特點(diǎn)是：壓力大，操作程序簡單，生產(chǎn)率高，一般設(shè)有偏心和中心兩個澆注位置，且可在偏心與中心間任意調(diào)節(jié)，比較靈活，便于實(shí)現(xiàn)自動化，設(shè)備維修也比較方便，因此廣泛應(yīng)用于壓鑄各種非鐵合金鑄件，也適用于鐵合金壓鑄件的生產(chǎn)，但不利于壓鑄帶有嵌件的鑄件，使用中心澆口的壓鑄模結(jié)構(gòu)復(fù)雜。對于單一品種大量生產(chǎn)的鑄件，可選用專用壓鑄機(jī)。 ≈ kNF鎖 = ( + ) ≈ kN本次壓鑄模設(shè)計(jì)選用臥式冷室壓鑄機(jī)，型號為國產(chǎn)壓鑄機(jī)J1120，其主要技術(shù)參數(shù)見附錄A。成形零件包括固定的和活動的鑲塊與型芯。如圖中件10等屬于這類零件。對于在重要部位和易損部分的推桿，應(yīng)采用與成形零件相同的材料來制造。有時在難以排氣的深腔部位設(shè)置通氣塞，借以改善該處的排氣條件。壓板數(shù)量應(yīng)足夠多，最好四面壓緊，每面不少于兩處；(6) 大型模具應(yīng)有模具托架，避免在使用中模具下沉錯位或墜落；(7) 帶較大抽芯的模具或需要復(fù)位的模具也可能需要動、定模分開安裝；(8) 冷卻水管和安裝應(yīng)保證密封；(9) 模具安裝后的調(diào)整。2. 6 壓鑄模的正確使用制定正確的壓鑄工藝，壓鑄工正確熟練的操作和高質(zhì)量的模具維修，對提高生產(chǎn)效率，保證壓鑄件質(zhì)量，降低廢品率，減少模具故障，延長模具壽命致關(guān)重要。在確保鑄件符合客戶質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下，應(yīng)使壓射速度、壓射壓力、合金溫度最低。涂料品牌，涂料與水的比例，模具每一個部位的噴涂量（或噴涂時間）和噴涂順序，壓縮空氣壓力，噴槍與成型表面的距離，噴涂方向與成型表面的角度等。點(diǎn)冷卻系統(tǒng)的冷卻強(qiáng)度應(yīng)由壓鑄工藝工程師現(xiàn)場調(diào)定，配合噴涂達(dá)到模具熱平衡。適當(dāng)?shù)哪＞哳A(yù)防性維修周期應(yīng)當(dāng)是模具使用中將要出現(xiàn)故障而還沒有出現(xiàn)故障的壓鑄模次。第3章 分型面、澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 分型面壓鑄模的定模與動模表面通常稱為分型面，分型面是由壓鑄件的分型線所決定的。為便于從動模中取出鑄件，分型面應(yīng)取在鑄件的最大截面上。 澆注系統(tǒng)將液體引入到型腔的通道稱為澆注系統(tǒng)。內(nèi)澆口是指橫澆道到型腔的一段澆道，其作用是使橫澆道輸送出來的低速金屬液加速并形成理想的流態(tài)而順序地填充型腔，它直接影響金屬液的充填形式和鑄件質(zhì)量，因此是一個主要澆道。內(nèi)澆口的主要形式如圖33所示。圖e、f、g、h適用于深腔鑄件（其中圖ｆ制造比較困難），因?yàn)樗鼈兙哂泻侠淼慕饘僖阂敕较?，有利于型腔排氣及避免金屬液進(jìn)入型腔時沖擊型芯。 臥式冷室壓鑄機(jī)用直澆道，圖34所示為臥式冷室壓鑄機(jī)用直澆道的結(jié)構(gòu)，它是由壓鑄機(jī)上的壓室和壓鑄模上的澆口套組成，在直澆道上的這一段稱為余料，其余設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： 1）根據(jù)所需壓射比壓和壓室充滿度選定壓室和澆口套的內(nèi)徑D； 2）澆口套的長度一般應(yīng)小于壓鑄機(jī)的壓鑄沖頭的跟蹤距離，便于余料從壓室脫出； 3）橫澆道入口應(yīng)開設(shè)在壓室上部內(nèi)徑三分之二以上部位，避免金屬液在重力作用下進(jìn)入橫澆道，提前開始凝固；4）分流器上形成余料的凹腔的深度等于橫澆道的深度，直徑與澆口套相等，沿圓周的脫模斜度約5176。圖a 裝拆方便，壓室同澆口同軸度偏差較大。 圖e 用于采用整體壓室時點(diǎn)澆口的澆口套。對于臥式冷室壓鑄機(jī)，一般情況下工作時，橫澆道在模具中應(yīng)處于直澆道的正上方或側(cè)上方，以保證金屬液在壓射前不過早流入橫澆道，如圖38所示。其效果往往與溢流槽和排氣槽在型腔周圍或局部的合理布局、位置和數(shù)量的分配、尺寸和容量的大小及本身的結(jié)構(gòu)形式等因素有關(guān)。溢流槽的外邊，還應(yīng)開排氣槽，一方面可以消除溢流槽內(nèi)的氣體壓力，使金屬液順利溢出，另一方面還能起到排氣作用。開模時，先使模具在側(cè)面分型，將活動型芯抽出，然后再從模具中取出鑄件。因此，應(yīng)用廣泛，其結(jié)構(gòu)形式又分為：斜銷抽芯、彎銷抽芯、齒軸齒條抽芯、斜滑塊抽芯等。常用于大中型模具，或抽芯角度較特殊的場合。抽芯距計(jì)算公式如下：S抽 = S移 + K式中 S抽 —— 抽芯距（mm） S移 —— 滑塊型芯完全脫離成形處的移動距離（mm） K —— 安全值（mm） 斜銷抽芯機(jī)構(gòu) 斜銷抽芯機(jī)構(gòu)是側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的抽芯機(jī)構(gòu)。當(dāng)斜銷3全部脫離滑塊4的斜孔后，活動型芯10就完全從鑄件中脫出；然后鑄件由推出機(jī)構(gòu)推出。聯(lián)軸器3將滑塊連接桿與抽芯器連成一體。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在壓鑄的每一個循環(huán)中，都必須將鑄件從模具型腔中脫出，用來完成這一工序的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。（2） 復(fù)位元件控制推出機(jī)構(gòu)，使之在合模時回到準(zhǔn)確位置，如復(fù)位桿及能起復(fù)位作用的卸料板、斜滑塊等。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）推出距離的確定在推出元件的作用下，鑄件與其相應(yīng)的成形零件表面的直線位移或角位移稱為推出距離。鑄件在型腔的深陷部位、以及收縮后互相拉緊的孔或側(cè)壁部位。這一動作通常由復(fù)位機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。（2）推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向?yàn)楸ＷC推出機(jī)構(gòu)的平穩(wěn)且使推出導(dǎo)滑順利，應(yīng)設(shè)置推出導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。一般來說，其主要構(gòu)件有動、定模坐板，動、定模套板，推料板，墊塊以及定位銷、緊固零件等，設(shè)計(jì)模架時，應(yīng)根據(jù)預(yù)先確定的設(shè)計(jì)方案對相關(guān)構(gòu)件進(jìn)行一系列的計(jì)算，然后進(jìn)行選擇和布置，使得設(shè)計(jì)的模架結(jié)構(gòu)合理、緊湊、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。（2）通孔的模架如圖 52所示。此模架組成零件較多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在鑄件需要側(cè)向抽芯時，可以把抽芯機(jī)構(gòu)的導(dǎo)滑部分設(shè)置在斜料板上，當(dāng)卸料板鑲塊上沒有型芯時，可增設(shè)推桿，組成二次推出機(jī)構(gòu)。（6）臥式壓鑄機(jī)采用中心澆口的模架如圖 56所示。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在工作中，常會受到壓鑄模成形時引發(fā)的側(cè)壓力的作用，因此對導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有一定的設(shè)計(jì)要求。圖b為將推板導(dǎo)柱安裝在動模支承板上，主要用于合模力不大于6000kN的壓鑄機(jī)。2． 鑲拼式結(jié)構(gòu)鑲拼式結(jié)構(gòu)如圖510所示，其成形部分的型腔和型芯由鑲塊構(gòu)成，然后裝入壓鑄模的套板內(nèi)加以固定。如圖511所示，圖a為不通孔形式，圖b為通孔形式。 圓柱形鑲塊（或型芯），成形部分為非回轉(zhuǎn)體時，為了保持動、定模鑲塊和其他零件的相關(guān)位置，必須采用止轉(zhuǎn)措施。 1．加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)加熱系統(tǒng)主要用于預(yù)熱壓鑄模。調(diào)節(jié)模溫是為了獲得合理的溫度場分布，達(dá)到順序凝固的要求。水冷卻系統(tǒng)實(shí)例如下：（1）型芯冷卻組合式薄片鑲塊的冷卻通道可采用銅管或鋼管，裝配在鑲塊中，鋼管可兼作鑲塊定位銷作用，如圖515所示。1．4Cr5MoSiV1鋼的熱處理工藝毛坯鍛壓后進(jìn)行退火工藝如圖61所示，機(jī)械加工過程消除應(yīng)力退火工藝，如圖62所示，淬火工藝見表6表63和圖63，回火工藝見表64和圖64。45176。推桿在推桿固定板中能靈活轉(zhuǎn)動，；5）壓鑄模所有的活動部件，應(yīng)保證位置準(zhǔn)確，動作可靠，不得有歪斜和卡