鑄造模具廠家
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鑄造模具廠家分析中國鑄造模具的現狀與發展

2019-10-31

一.國內外鑄造模具企業比較

國外發達國家的模具廠,大體分為獨立的模具廠和隸屬于一些大的集團公司的模具廠,一般規模都不大,但專業化程度高,技術水平高,生產效率極高。

國外模具企業一般不超過100人,多數在50人以下。在人員結構上,設計、質量控制、營銷人員超過30%,管理人員在5%以下。年人均產值超過100萬元人民幣,能達到200多萬元人民幣。

國內模具企業中,一些私營、合資企業人員結構和國外差不多,但一些國企的人員結構還不盡合理,在年人均產值上差距還很大,多數在10-20萬元人民幣,少數能達到40萬元人民幣。

國外模具企業,CAD/CAE/CAM技術的應用比較廣泛,逆向工程、快速原型制造鑄造模具使用也比較多。在模具的價格和制造周期上,國外模具價格一般是國內模具的5-10倍,制造周期是2-3倍(一般把模具的調試時間也算在制造周期之內),在這兩方面,應該說國內模具企業還是具有一定競爭優勢的。


二.鑄造模具設計與制造技術

中國雖然是鑄造大國,但遠非鑄造強國,中國鑄造工藝水平、鑄件質量、技術經濟指標等較之先進國家還有很大差距。鑄造工藝方法以砂型鑄造為主,其中,手工、半機械化造型仍占很大比例,但近年來中國壓鑄工業發展迅速,每年保持7%-10%的增長速度。

20世紀90年代以來,鑄造模具業在設計和制造方面的主要變化有:

(1)模具企業的生產技術水平提高,高新技術在模具的設計和制造中的應用,已成為快速制造模具的有力保證。

CAD/CAM/CAE的應用,顯示了用信息技術帶動和提升模具工業的優越性,CAD/CAM/CAE已成為模具企業普遍應用的技術。CAD/CAM一體化技術已在鑄造模具業中廣泛使用,目前,二維設計使用的軟件主要是AutoCAD,三維設計使用的軟件比較多,主要有Pro/E、UG、Cimatron等。

目前,一汽鑄造模具廠的3D設計已達到95%以上。在三維設計后,使用三維虛擬裝配檢測技術對裝配干涉進行檢查,保證了模具設計質量,確保了設計和工藝的合理性。三維數據經過CAM軟件編輯,NC代碼直接傳輸到數控設備上進行模具加工。

(2)銑削加工是型腔模具加工的重要手段。

高速加工(HSM)是以高切削速度、高進給速度和高加工質量為主要特征的加工技術,具有工件溫升低、切削力小、加工平穩、加工質量好、加工效率高(為普通銑削加工的5-10倍),及可加工硬材料(可達60HRC)等諸多優點,因而在模具加工中日益受到重視。研究表明,對于一般復雜程度的模具,HSM加工時間可減少30%以上。

目前,模具企業為了縮短制模周期、提高巿場競爭力,采用高速切削加工技術越來越多。HSM一般主要用于大、中型模具加工,如:汽車覆蓋件模具、壓鑄模、大型塑料模具等曲面加工,其曲面加工精度可達0.01mm。

在生產中采用數控高速銑削技術,可大大縮短制模時間。經高速銑削精加工后的模具型面,僅需略加拋光便可使用,節省了大量修磨、拋光時間。

(3)電火花加工在鑄造模具制造中是不可缺少的工藝方法。電火花加工對于淬火后的深、小型腔的加工仍是有效的方案。

(4)精密、復雜、大型模具的發展,對檢測設備的要求越來越高?,F在,精密模具的精度已達2-3μm,鑄造模具的精度要求也達到10-20μm。

(5)快速原型制造鑄造模具已進入實用階段,LOM、SLS等方法應用的可靠性和技術指標已經達到國外同類產品水平。

(6)模具毛坯快速制造技術。主要有干砂實型鑄造、負壓實型鑄造、樹脂砂實型鑄造等技術。

(7)用戶要求模具交付期越來越短、模具價格越來越低。

為了保證按期交貨,有效地管理和控制成本已成為模具企業生存和發展的主要因素。采用先進的管理信息系統,實現集成化管理,對于模具企業,特別是規模較大的模具企業,已是一項極待解決的任務。


三.鑄造模具用材料

鑄造模具用材料可分別選用木材、可加工塑料、鋁合金、鑄鐵、鋼材等。

木模目前仍廣泛應用于手工造型或單件小批量生產中,但隨著環境保護要求和木材加工性能差的限制,取而代之的將是實型鑄造。

實型鑄造以泡沫塑料板材為材料,裁減粘貼成模樣,然后澆注而成鑄件,該方法較之用木模,周期短、費用低。塑料模的應用呈上升趨勢,尤其是可加工塑料的應用日益廣泛。

鋁合金模,由于重量輕,尺寸精度較高,因此,應用較廣泛。但近來應用有減少趨勢,部分已被塑料模和鑄鐵模所取代。

鑄鐵模是大批量鑄造生產的選擇,并被大量使用。它具有強度高、硬度高、加工性好、成本低、使用壽命長等優點。

近幾年來,由于鑄造水平的提高,已有越來越多的模樣、模底板、型板框等采用強度和耐磨性更高的球鐵或高強度合金灰鑄鐵制作,而耐熱疲勞性能更好的蠕墨鑄鐵也被用于制作熱芯盒材料。

鋼材,以往在砂型鑄造模具上主要用于制作標準件及結構件,較少用于制作鑄造模具本體,因為碳鋼使用壽命并不高于球鐵或低合金灰鑄鐵,而合金鋼又十分昂貴。

隨著模具加工技術的提高,及對鑄模尺寸穩定性要求的提高,一些模具鋼、鉻鉬合金鋼,如H13鋼,也開始用于制作熱芯盒和鑄模本體。

在壓鑄模具中,襯模材料早期主要采用3Cr2W8V,近年來較多地采用H13、瑞典的8407、DIVER等熱作模具鋼。壓鑄模具其他部分材料有碳鋼、工具鋼,也有一些鑄鐵。

模具型腔材料的重大改進,新的鋼種也會有所進展。壓鑄模具由于其工作狀態的苛刻性,對于材料有較高的要求,世界上發達國家都采用優質H13鋼,國外模具鋼廠直接以優質H13鋼模塊供應用戶,不但方便用戶,縮短用戶的模塊備料周期,更重要的是能確保模塊的質量。由于國產H13模塊材質得不到保證,影響了模具企業的生產,進口的H13鋼價格遠遠高于國產鋼材,為了降低模具制造成本,極待開發國產優質壓鑄模具用鋼。


四.中國鑄造模具的發展前景

從長期發展來看,中國經濟保持持續增長,今后鑄造模具總體需求還會增長。中國模具近年來以平均17%的速度增長,高于中國GDP的平均增值一倍多。鑄造模具也可以保持同步的發展,因此,鑄造模具還有很大的發展空間。


精密鑄造模具

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