鑄造模具范文

時間:2023-03-26 11:34:03

導語:如何才能寫好一篇鑄造模具,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

鑄造模具

篇1

1.1原始的模型設計

開始設計師需要建一個設計模型,就是模具中具有的制造的產品的原型,需要在該軟件的零件模塊中間進行三維的造型設立,正常經過拉伸、切除、拔模、圓角等特征方法來進行創立和建立。

1.2創建模具模型

這時,文件的類型應該選制造一模具型腔,然后,我們的子類型選模具型腔。我們就把它裝配到模具模型中(值得注意的是:這里是裝配不是創建),這樣就使得它成為了參照模型了。最后,在其中加上設計好的工件,或者我們用軟件提供的工具自動在其中創立,在沒辦法完成工件創建情況下,原始的手工繪制的辦法就可以使用了,這樣也可以得到需要的工件,這里的工件是毛坯。

1.3模型的分析

用軟件的分析功能來探討拔模斜度、厚度等幾何特點特征,來判斷這些特點是不是符合設計的要求。經過不斷地修改,直到符合要求。

1.4設置模具需要的收縮率

自然狀態下,壓力和溫度會發生改變,鑄件從模具中拿出來就會發生收縮等現象,所以,為了補償其中由于壓力溫度帶來的偏差,用軟件中擁有的收縮率功能。設計者經過設定恰當的收縮率就能夠得到方法參考模型,這樣能夠獲得正確尺寸的鑄造物件。

1.5模具分型面創建

模版中用來分割參照模型的曲面通常叫做分型面,它的設計將會直接影響到最后成型的零件的尺寸,表面的質量。

1.6模具元件體積塊的創建

使用上面提到的分型面,我們把工件分成型腔、型芯體積塊三部分。正常情況下,運用軟件分割菜單下面的兩個體積塊命令,將其分成很多個體積快,即拆模。這個不是元件,它是無質量的、三維的封閉曲面組。

1.7抽取模具元件

人們經過向體積塊中間加入實體的材料,讓它變成實際的元件,這個過程就是抽取模具元件的過程。完成之后,就成為了功能強大的Pro/EnGineer零件,把它調用或者裝換到其他的軟件中進行數控加工即可。

1.8鑄模仿真

軟件在完成模具元件抽取之后,就能夠自動的熔斷材料,通過澆口打進去模具型腔,從而產生澆注件。

1.9開模仿真

這一步主要是為了檢查模具中不同的機構,檢查是否有磨損、不合格等情況,從而確認模具是不是能正常的開啟。

2鑄造模樣的CAM過程

對三維模型的數字控制加工的命令,包含了很多方面,如加工的參數、加工的方式、道具的選擇、軌跡等等,這是加工系統生成的。通過對軌跡的后處理就可以產生G和M代碼,利用這些就能夠控制加工中心的刀具運動,按照三維的形狀和尺寸大小得到鑄造模樣了。

2.1粗加工

為了拉高模樣毛坯粗加工的效果,通常用大的硬質合金刀具來粗加工。加工的精度可以很低,可以是0.11mm;余量是精度的4~7倍就比較合適,一般可以是0.13–0.18mm;速度我們設置一個下限:1500mm/min左右,上限速度2200mm/min左右;根據零件大小,用于確定刀具直徑,一般都比較大。其中用的是等高加工的加工方法,一層一層的切出,每層深度一般在1mm左右。這種方法分為兩種:等高粗加工和等高精加工。

2.2半精加工

對那些有曲面形狀的物件,有時候要進行半精加工。采用直徑比較小的道具,一般比精加工的大那么一號。為了將效率提高,最好使用合金刀具,刀軌的生成可以用軟件的等高加工的加工方法,或者精加工法生成。

2.3精加工

主要是根據加工物件的加工面的形狀來確定的,通常情況下在直徑選擇中,使用比半精加工刀具小5~10mm的球刀,這樣做能夠提高功效,并且能避免過切的情況,對于局部圓角部位,可以用更小的刀再一次加工,直到完成。

2.4清根

以上所有過程完成后,雖然模樣所有形狀和尺寸都基本到位,但是由于球刀的應用,會由于使用環刀而產生圓角,一旦不能夠有效去除,鑄件可能會產生很大的披縫,因此,在精加工后,清根就是為了清除之前留下的圓角。

作者:李靜生 周穎 高菲 單位:山東能源重裝集團乾泰精密機械有限公司

參考文獻

篇2

1、經過我們辛勤的勞動,我們學校的花園煥然一新,成了學校中最引人注目的一道風景線!

2、在任何時候,原子核裂變都會成為引人注目的發現。

3、擺在商店櫥窗里那條漂亮的公主裙十分引人注目。

4、這次學校文藝表演的開幕式舉辦的格外引人注目。

5、薪材短缺是毀林后果的最明顯和最引人注目的實例。

6、諒解是當你在別人無意冒犯你時,說的一句“沒關系”; 諒解是當你聽見別人的嘲諷時,可以揮揮手,表示不在意; 諒解是美麗的野,即使無人在意,也不垂頭氣餒; 諒解是青翠的雪中碧竹,即使皚皚白雪掩沒了她的身姿,也一樣引人注目。

7、一些細微的細節一般不會引人注目,這就需要我們去仔細觀察了。

8、在我的房間里,就數那大紅色的床單最引人注目。

9、在世界事務的漩渦中,他們的斗爭幾乎沒有引人注目。

10、最引人注目的數那五光十色的煙花:有的像一條毛毛蟲,努力的往天空上爬;有的像一個噴泉,火花四濺;還有的像仙女灑下的一片片花瓣……

11、他以優異的成績考到了全年級第一,()格外引人注目。

12、在探索自然界的總體圖象中有一個最引人注目的方面。

13、在川流不息的人群中,我一眼就能找到我們班上的劉博士,因為他太引人注目了。

14、在眾目睽睽之下的動人演出中,主要演員那引人注目的面部表情是會在不知不覺之中受到觀眾模仿的。

15、農業和國際關系之間的矛盾成為最引人注目的事例。

16、我的科學老師,長著一張如花似玉的臉,眼睛炯炯有神,能洞察同學們的一舉一動。她身上時常穿著一件蠶絲上衣,分外引人注目。

17、雁蕩山有形狀不一、千奇百怪的石頭,非常引人注目。

18、爸爸買的鮮花很漂亮,那朵百合格外的引人注目。

19、掛滿了各種各樣禮物的圣誕樹,格外引人注目。

篇3

Abstract: This paper takes the noise control transformation project of an existing residential area around Hongqiao Airport as the case. In the process of project transformation, the stakeholders of the project should participate in the whole process of the project, to make the transformation more reasonable and humanized. Every resident in the transformation project area is the owner of the project, and should participate in the whole process management. The project management unit should pay full attention to the interests of the residents in the project according to the interests of the owners. How to maximize the active participation of residents, and make the functional transformation of the existing residential area reform more reasonable, effective and acceptable is the focus of the research of the new project management mode in post-urbanization process.

關鍵詞:既有住宅改造;項目管理模式;居民參與

Key words: existing residential area transformation;project management model;resident participation

中D分類號:TU984.11+4 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)16-0003-03

0 引言

目前,城市現代化進程的高速發展期已經過去,在工程建筑領域,尤其在大城市,新建工程數量大幅度的銳減,然而大面積的既有建筑卻要面臨著功能性翻建和現代化改造。

以上海為例,上海市目前既有建筑存量約5億多平方米,其中住宅約3.5億平方米,1990年前建造的房屋約占三分之一。統計顯示,逾2000萬平方米的房屋已經達到 50年以上“高齡”,這些住宅大多主體結構尚好,但屋面墻面滲漏、立面凌亂破舊、上下管道堵塞,電器線路老化、小區道路破損、違章搭建嚴重、配套設施不足和能源消耗嚴重等,舒適度無法滿足當今社會的需求,建筑物理性能也與小康居住標準有相當差距,后城市化進程中的既有住宅功能性改造將展開新的篇章。

1 虹橋機場某既有住宅小區綜合改造案例分析

1.1 項目背景及概況

自2010年虹橋機場2號航站樓投入運營以來,因機場航班頻繁,飛機起降時的低空噪聲,使居民的生活質量受到了很大的影響,以虹橋機場南側的沙申茂盛小區和機場北側的華美小區尤為突出。為解決居民噪音煩擾,提高居民生活質量,兼顧改善既有小區的居住功能,對兩個小區進行以隔聲降噪為主要內容的綜合改造。

沙申茂盛小區位于機場南側,七莘路滬青平公路,建筑面積11.88萬m2,共38幢,居民1896戶,六層磚混建筑,華美小區位于機場北側北翟路東華美路,建筑面積13.88萬m2,共62幢,建造年代跨度較大,從1985至1994年間均有建造和交付使用。

小區因噪聲等原因涉民矛盾突出,居民改造意愿強烈,如何將噪聲治理的總目標和居民業主的關心需求點相結合,是項目管理單位需重點關注的核心問題。該項目現將該項目實施過程中的成功經驗進行剖析,對既有住宅類建筑的改造管理模式予以借鑒作用。

1.2 策劃階段和概念方案征詢居民意見

在項目啟動之初,由項目管理單位負責牽頭具體實施工作,成立項目工作組,由所屬街道/鎮、居委、物業、項目管理、設計等單位組成。在制定概念方案和項目修繕科目階段,項目管理單位牽頭項目工作組組織對居民業主的意見征詢工作,在取得改造范圍小區內居民總數三分之二以上確認后,開展后續項目報建、合同備案等工作。

1.3 設計方案征詢-初訪調查

在設計方案最終深化完成定稿后,將展開與居民見面互動,聽取居民的建議。因該項目涉及部分室內裝修情況的損壞和修復工作,因而采取對每戶居民展開挨戶初次走訪調查工作(簡稱“初訪工作”),對原居民室內裝修情況進行原始記錄并確認,作為后續恢復施工的基礎資料和施工依據。具體操作模式則由項目管理單位牽頭組織成立項目初訪工作小組,由居委、物業、設計、監理、施工、投資監理等單位共同參與,由項目管理單位制定初訪工作流程,編定《初訪工作流程和實施細則》和《初訪工作實施過程中注意事項》明確各參與單位的任務職責和具體分工,以及制定設計方案的簡化版本《標準改造施工告知表》。

由設計單位主要負責在初訪過程中向居民解釋設計方案及房屋結構方面的疑問以及核驗設計文件與房屋原平面布局是否吻合。項目初訪小組其他單位按照《初訪工作流程和實施細則》中的明確分工做好各自約定的工作,以及配合相關解釋和見證記錄工作。對居民疑惑進行答疑,對居民提出的想法進行梳理和解答,合理化建議予以采納和調整。

1.4 設計交底圖紙會審過程中居民參與

施工圖深化出圖后,按照常規工程應由項目管理單位組織項目參建單位,包括設計、施工總包、專業分包和監理單位進行設計交底,圖紙會審工作。而在本項目召開設計交底和圖紙會審會議,會邀請居民代表進行參與,在功能需求和使用等方面提出合理化建議。

1.5 施工中施工保護方案展示,材料樣品展示

施工前,項目管理單位召集施工單位做好交底工作,要求做好施工期間的保護措施,制定相應的施工專項保護方案報監理單位審批,在小區公共區域進行公示。因方案中陽臺需作加固處理,對陽臺部位地板保護,廚、衛間的窗戶需進行更換處理,應對廚房和衛生間進行隔離處理,確保施工期間居民的人身和物品的安全。

住宅改造項目使用的建設工程材料的質量,應符合國家、行業、本市地方標準。施工單位應對進場材料進行報驗,監理單位應對報驗材料進行進場檢驗簽證,需要復試的應見證取樣復試,復試合格后方可使用。

居民室內原裝飾裝修情況不盡相同,所選用的材料材質廠家也各不相同,勢必造成眾口難調的局面,為妥善解決此種情況,更好的體現出居民的自住選擇權,項目管理單位在與施工、設計等單位協商后商討決定由施工單位提供數種裝修樣品,可供居民自住選擇,既最大限度的滿足了居民自住選擇權,也妥善解決了每戶材料品牌樣式過多,造成的采購困難,避免增加采購成本。

1.6 過程分戶驗收,居民全程參與

在項目綜合驗收前,按照施工圖設計文件、質量驗收規范準,以及初訪工作資料,對居民每戶及公共部位進行專項過程驗收。既有住宅小區改造項目的業主方為每戶獨立的居民業主,應當按照住宅工程質量分戶驗收。

分戶驗收是在施工單位完成改造施工內容,完成自驗收提交工程竣工驗收報告后,單位工程竣工驗收前一段時間內由分戶驗收小組完成的一項驗收工作。分戶驗收應嚴格按照國家和地方等質量驗收規范進行,同時應請居民全程參與,并由居民在各自戶室驗收材料完善簽字確認方為合格。

項目管理單位應當建立分戶驗收制度,建質量分戶驗收流程和相關表格,完善相關驗收手續,確保居民滿意移交。

1.7 綜合竣工驗收,居民回訪

在質量分戶驗收完成后,項目管理單位應組織各參建單位開展項目綜合驗收,邀請工作組、業委會以及居民代表參加,對驗收后的質保期內的施工單位的維修保修的約定,以及正常使用的說明都將進行明確。并由項目管理單位組織成立居民回訪調查小組,對改造范圍的既有住宅小區進行隨機抽樣回訪。

1.8 組織項目后評估,居民滿意度調查

項目后評價對于總結項目管理的經驗教訓、提高項目決策的科學化水平起著至關重要的作用,對后續相關類似工程項目提供參考和借鑒作用。項目管理單位在完成項目竣工備案后,組織相關咨詢顧問單位開展項目后評估,召開專題訪談會,制定項目后評估問卷調查表,搜集信息,分類梳理,系統分析,形成后評估專項報告。

2 結語

在既有住宅小區的改造過程中,項目管理方如何發揮好牽頭協調、項目總牽頭單位的作用,不僅要做好工程項目的全過程管理,把控好項目進度、安全、質量等工程要素,協調各參建單位推進工程有序推進,更重要的一項工作則是要求調動居民業主的主觀能動性,既有住宅小區的改造項目的業主方則是每戶居民業主,協調統一好業主的需求,以及充分調動居民的積極性,充分發揮居民業主的主觀能動性的工作都至關重要。

虹橋機場住宅小區改造項目作為本文案例分析,因涉民矛盾突出,居民改造意愿強烈,如何處理好居民業主的關心需求,在項目實施過程中的部分成功經驗進行了剖析,對既有住宅類建筑的改造工程項目管理模式作為借鑒作用。

參考文獻:

[1]施騫,凌傳榮.城市舊房住宅性能評價研究[J].同濟大學學報(社會科學版),2001.

[2]譚英.從居民角度對北京舊城居住區改造的研究[D].清華大學,1997.

[3]李占鴻.虹橋機場周邊某既有住宅陽臺改造加固的ANSYS有限元分析及荷載試驗驗證[J].結構工程師,2014(6).

[4]陳建中.高噪聲環境中既有住宅的隔聲降噪綜合改造技術[J].建筑施工,2016(5).

[5]殷彬,袁曉.虹橋機場周邊某既有住宅小區改造項目管理實例淺析[J].工業建筑,2015(45).

[6]滬府辦發〔2013〕69號文.《上海市住宅修繕工程管理辦法》.

[7]袁曉,殷彬.既有住宅修繕工程的病理分析及項目管理模式初探.課題研究.上海.現代建筑設計集團工程建設咨詢有限公司課題研究,2013.

[8]《虹橋機場航空噪聲治理工程工作導則》(第一版).

篇4

關鍵詞:鋁合金輪轂;雙向旋壓;模具共用

中圖分類號:TG335 文獻標識碼:A

0.引言

目前鋁合金輪轂有不同的生產方法,較常見的有重力鑄造、低壓鑄造、鑄造旋壓、鍛造等,其中重力鑄造成本較低,但組織致密性以及材料強度也較低;鍛造成本較高,但組織致密性以及材料強度也較高;鑄造旋壓在成本略微增加的基礎上使輪轂輪輞部有接近鍛造圈的{強度,是性價比較高的鋁合金輪轂生產方案。目前鋁合金輪轂鑄造旋壓工藝基本都是向輪輞部內側一個方向進行旋壓(以下簡稱單向旋壓),在此基礎上,我司經過不懈的努力,終于研發成功了雙向旋壓成型工藝(以下簡稱雙向旋壓),取得了巨大的經濟效益。

1.鋁合金輪轂雙向旋壓工藝與單向旋壓工藝對比

1.1 單向旋壓和雙向旋壓的工藝差異

如圖1、圖2所示,單向旋壓和雙向旋壓的最大區別在于傳統的單向旋壓通過胚料向輪轂內側進行旋壓來制作不同胎寬的輪轂,而雙向旋壓通過胚料向輪轂內同時進行旋壓來制作不同的胎寬的輪轂,旋壓設備如圖3和圖4所示。

1.2 雙向旋壓的優點

由于成型方法的不同,單向旋壓相對雙向旋壓最大的不足之處在于輪轂如需不同深度,則需不同鑄造模具進行鑄造成型,其次,單向旋壓由于正面耳部無旋壓效果,組織致密性不夠,材料強度較弱,易發生強度不足以及漏氣的問題,所以通常厚度需增加,增加了材料成本的同時,增加了輪轂的整體重量。雙向旋壓有效彌補了雙向旋壓的以上不足,多個胎寬可共享同一個鑄造模具,可節約大量模具M用。同時,由于旋壓工藝對鋁材強度的提升,可以減少輪輞前部的厚度,減少鋁料成本。

(1)模具成本差異。以我司某系列輪轂為例,采用單向旋壓與雙向旋壓方案模具,僅一個系列的輪轂即可節約50萬元模具費用,2016年我司開發了7個系列的模具,節約成本約300萬元,產生了極大的經濟效益。

(2)減少鑄件庫存成本。雙向旋壓由于采用同一鑄件旋壓成為不同胎寬規格的輪轂,所以可以大大節約鑄件的庫存量,只需鑄造一種鑄件,再根據客戶訂單需求旋壓即可,大大節約了庫存費用,減少了庫存風險。

(3)鋁料成本差異。由于雙向旋壓工藝可以對輪輞前后部分進行旋壓,重量上每顆輪轂可節約重量約0.15kg,以一年4萬顆訂單量計算,節約鋁料6t,以1噸1.3萬元計算,每年節約鋁材成本約7.8萬元。

1.3 雙向旋壓的缺點

雙向旋壓作為一種新工藝,同樣也存在一些缺點,主要缺點如下:

(1)加工定位較困難。由于雙向旋壓輪輞部前后都經過旋壓,所以輪輞部沒有較可靠的定位點,目前只能通過旋壓模具成型面進行定位,定位效果不是太理想,需要增加余量克服,會導致切削量增加,二次鋁料增加,抵消了一部分減重帶來的效益。

(2)適用的輪輞造型存在一定局限。由于雙向旋壓前后都需要旋壓,所以適用于正面有一定深度的輪轂輪輞造型,目前設計要求正面深度至少有1英寸(25.4mm)以上。

2.輪轂成品設計以及模具設計要點

2.1 輪轂成品設計要點

(1)輪轂成品正面深度要求。為確保輪轂正面可旋壓,需確保輪轂正面最小深度1英寸(25.4mm)以上,如圖5所示。

(2)輪轂成品裝車空間確認。由于雙向旋壓成品正面有一定深度,會造成輪轂背面安裝剎車谷/剎車卡鉗的空間相應減小,所以需特別注意輪轂成品背面裝車空間的確認,根據不同的裝車車型確認裝車空間,如圖6所示。

(3)輪轂耳部造型需考慮旋壓工藝成型性能。一般要求輪轂正面耳部內側R角在R10或以上,太小的R角會造成旋壓過程中擠壓不到位,造成成型不良。

(4)輪轂輪輻部分應盡量與輪輞部分垂直。雙向旋壓要求輪輞前后部分都通過旋壓模具成型,所以特別注意輪輻部分需給旋壓模具留有足夠的空間,建議輪輻部分盡量與輪輞部分垂直,以便給旋壓模具留出最大的設計空間。

(5)輪輻部分造型盡量選擇較寬的造型,高度盡量一致。如前所述,雙向旋壓的定位困難,造成相對變形量較大,所以輪輻部分造型盡量選擇較寬的造型,可以減少變形量,弱化變形造成的差異。盡量避免選擇高低造型的輪輻,以免因變形造成高低輪輻的落差變化,影響外觀。

2.2 雙向旋壓輪轂胚料鑄造模具設計要點

(1)鑄造模具設計應嚴格遵循鑄造原理。由于雙向旋壓成品設計與單向旋壓產品設計有所不同,模具的設計上也會有所不同,但無論何種原因,都要確保胚料厚度梯度,模具厚度梯度以及冷卻梯度。以重力鑄造胚料為例,重力鑄造模具的基本原則是鋁水要依循重力方向補縮:鑄胚設計需上厚下薄,以便下方先冷卻凝固,上方后冷卻便于向下方補縮;模具需下厚上薄,以便下方吸收更多熱量,先行凝固;冷卻也需先下后上。胚料和模具厚度情況如圖7所示。由于需要進行旋壓成型,輪輞部分的胚料會比一般輪轂的輪輞的胚料更厚,則內側胚料需做更厚,以保證足夠的鑄造梯度,方可盡量避免補縮不良造成縮孔不良以及漏氣。

2.3 雙向旋壓輪轂旋壓模具設計要點

(1)旋壓模具應注意預留足夠的定位面。由于雙向旋壓內外輪輻都進行旋壓,定位面需在旋壓模具上成型,旋壓模具一定要預留足夠的定位平面。

(2)應注意旋壓模具的重量。由于旋壓模具內外輪輻都需要進行旋壓,所以外側模具配件會較單向旋壓模具更多,如不對模具進行輕量化設計,模具重量過重可能導致脫模力不足,最終導致旋壓模具無法脫模。

(3)應較單向旋壓預留更大的加工余量。由于雙向旋壓定位面是在旋壓模具上成型的,相對于鑄造面有偏差,定位效果比較差,所以需要視具體情況比單向旋壓增加0.5mm~1mm的加工余量以克服定位偏差。

(4)應注意旋壓模具外側脫模角度。由于雙向旋壓模具外側也要進行旋壓,存在旋壓模具脫模問題,而目前外側旋壓模具沒有特別增加頂出機構,所以應特別注意外側旋壓模具的脫模角度。特別是立式機臺,還需克服外側旋壓模具的重量,脫模力相對不足,如脫模角度太小可能造成無法脫模。

3.雙向旋壓發展前景展望

由于雙向旋壓對鋁合金輪轂的輪輞內外側均進行旋壓,可通過胚料可旋壓變形成不同尺寸這一特性針對性設計,甚至可以不僅不同胎寬共用一套鑄造模具,不同尺寸也可以達到共用鑄造模具的效果。如圖8所示。

篇5

【關鍵詞】氣缸套;離心鑄造;金屬模;生產工藝改進

當前,金屬模離心鑄造生產工藝廣泛應用于內燃機氣缸套的生產中。金屬模鑄造生產工藝憑借鑄模可以循環使用、鑄造尺寸及鑄件精度容易保證的優勢,成為鑄造生產中的一種特殊工藝,發揮著重要作用。離心鑄造是鑄造工藝中的獨特工藝,優點頗多,主要體現在生產效率高、造模簡便、組織致密度高等方面。因此,對氣缸套離心鑄造金屬模的生產工藝進行探索,優化其工藝制作方案,成為氣缸套離心鑄造金屬模生產中研究的重要內容。

1 氣缸套離心鑄造金屬模生產工藝現狀分析

在氣缸套金屬模離心鑄造的生產進程中,金屬模是其中的一個最重要工裝,具有易耗的性質,氣缸套生產成本直接受金屬模制造成本及金屬模使用壽命兩方面的影響。常規情況下,金屬模毛坯重量在六十千克至一百千克之間,材料是HT200,在機械加工鑄造定型后,要求金屬模保持其組織的組織致密性,在橫斷面方面力學性能要均勻,并且內表面、外表面沒有縮孔、縮松、氣孔夾渣等問題。當前,金屬模大多使用砂模鑄造雨淋式澆注系統進行生產。這一工藝的主要缺點有以下幾個方面:第一,鐵水使用效率較低;第二,加工余量很大;第三,生產效率較低,這是因為為了最大限度減少鑄件渣氣存在帶來的一系列問題,造好的模要通過烘烤房將里面具有的水汽進行烘干處理,要進行這一操作,使得三個到五個生產工人每班最多僅僅可以做完十件金屬模造型;第四,造模的勞動強度非常大,吊運沙箱的工作需要2個及以上的生產工人與行車進行配合才能完成;第五,鑄件鑄造存在諸多瑕疵,加工后的金屬模總會出現縮孔縮松等瑕疵,對金屬模的使用壽命產生嚴重不良影響;第六,生產周期一般很長,烘烤房的使用使得能耗成本大幅增加(建造完工的砂模需要烘烤十個小時至十五個小時,這樣使得每批次耗電量達到七百到一千千瓦時)砂模鑄造生產存在多個缺點,使得氣缸套金屬模制作費用非常高,這大大增加了其生產的成本,生產效率不高又導致金屬模存在需求與供應不匹配的情況,供應明顯小于需求,對氣缸套的大批量大規模生產造成限制。

2 氣缸套離心鑄造金屬模生產工藝改進方案

氣缸套離心鑄造金屬模生產工藝改進方向要從幾個方面考慮:第一,使金屬模鑄造缺陷大幅降低;第二,使金屬模生產效率大幅提高;第三,使能耗大幅降低。從這3個方面出發,綜合氣缸套各生產廠的現實生產條件,改進工藝方案上認為運用離心鑄造工藝生產氣缸套的金屬模毛坯具有可行性、可靠性及優良性。

一是初步方案的設計上,使用一體式金屬模。選用中模金屬模當作實驗的對象(氣缸套金屬模中最受歡迎的一種),砂模鑄造生產的金屬模毛坯重量控制為八十千克左右。具體實驗步驟為:使用砂模鑄造生產制作出氣缸套金屬模離心鑄造要使用到的模具(這里的注意事項為:氣缸套金屬模法蘭盤位置與離心鑄造模具相對應的位置難以上涂料,因此,對這些位置,在模具預熱上好涂料過后,要用毛刷補刷一次,以保證模具內腔成模面上的涂料厚度超過三毫米)確定鑄模的轉速(根據離心鑄造計算公式進行計算后確定),在鑄件內表面半徑為六厘米,重力系數G取值為六十時,鑄型轉速計算結果為945rad/分鐘。需要關注的是:模具與產品總重超過一百五十千克,將離心鑄造機承載能力納入考慮范疇,并防止生產的氣缸套金屬模毛坯內應力超過正常水平等情況下,對轉速要進行適當控制,不能太高,945rad/分鐘屬于較高水平,因此,將這一轉速適當降低,最后確定轉速為900rad/分鐘。試驗證明了這一轉速一方面能為金屬液成型提供充足的離心力;另一方面,能確保液態金屬液的平穩充型。提高生產效率上,因為鐵水量過多原因,以及出于保護模具的目的,在澆注完成后要立即放水進行冷卻處理(處理時間為三分鐘左右),冷卻到溫度在750攝氏度左右(溫度上下變化范圍為五十攝氏度),將機器停止,進行脫模操作。金屬模具與砂型相比,過冷度要明顯大很多,鐵液碳當量應當適當往稍高方向控制,并使用大劑量孕育進行輔助處理,若不這樣操作,會使得金屬模外層很容易形成白麻口組織,對加工、性能產生不良影響。通過這種工藝(離心鑄造法),生產過程中,合格氣缸套金屬模毛坯的生產效率達到8-10只/小時,超過砂型鑄造生產效率多倍;同時,金屬模毛坯重量大幅下降,由八十千克下降為六十千克,鐵水消耗量得到大幅減少。另一方面,砂型鑄造必不可少的烘烤環節得以消除,能耗得到有效節省。在質量上,這種工藝制作出的金屬模毛坯與砂型鑄造生產的金屬模毛坯,在內表面精度、外表面精度上都明顯要優良,組織致密度非常高,在機械性能上表現出的優越性也很顯著。

二是對初步方案進行的優化上,使用組合式金屬模。在現實生產中,存在部分金屬模外模尺寸非常大的情況,加工起來十分麻煩、難度系數高,并且,在生產過程中,對金屬模法蘭盤位置上涂料非常不方便,難以實現其簡易化操作,只能借助手工涂、刷方式來完成,這就使得生產效率非常低、操作上難度較高,要合理解決這個問題,需要對氣缸套金屬模離心鑄造工藝進行更深層次的優化與改進。在氣缸套的生產中存在這樣一個普遍問題:氣缸套金屬模在使用的進程中,基本上都是從中部發生橫向斷裂,進而導致其報廢,報廢的金屬模中,法蘭盤往往都還是完好無損的。基于這一觀察發現,嘗試進行組合式金屬模的生產制作(即圓筒與法蘭盤組合,共同構成金屬型)。

第一,經過試驗探索與分析研究,并與氣缸套金屬模的實際報廢情況相結合,研究出了組合式金屬模生產這一新的生產工藝,這一先進生產工藝完全傳承了運用一體式離心澆注生產工藝生產氣缸套的一切優點,另一方面,實現了鑄造生產工藝的簡化,大大降低了生產過程中操作上的難度,使得生產效率得到進一步提升;第二,經過實驗研究發現,在氣缸套金屬模的生產中,運用離心鑄造方法替代原砂型鑄造方法具有可行性,在金屬模產品性能、能耗、生產效率方面,一體式離心澆注方法都要明顯優于原砂型鑄造方法;第三,離心鑄造方法對比原砂型鑄造方法,有諸多優點,但也不可避免地存在缺陷,如:金屬模內應力比砂型鑄造要明顯高出很多,因此,運用這一工藝生產出來的金屬模毛坯要經過相當長一段時期的自然失效以消除內應力,然后再加工定型。

參考文獻:

[1]蒲小濤.氣缸套離心鑄造金屬模生產工藝改進[J].內燃機與配件,2010,(6):18-20.

篇6

一、CAE模塊化教學改革的意義

模具在飛機、汽車、摩托車、工程機械、機床、兵器、儀器儀表、輕工、日用五金等制造業中起著極其重要的作用。模具是實現這些行業的鈑金件、壓鑄件、鑄件、鍛件、注塑件等生產的重要工藝設備。目前一個國家的模具技術發展水平已成為其制造水平的重要標志。從上世紀80年代以來,我國模具行業取得迅猛發展。目前,中國的模具工業制造總量已經位于全球第三,僅次于美國和日本,然而并非模具制造強國,許多高端模具(如高端轎車覆蓋件模具)等依然靠進口解決。模具制造技術水平地域差距比較明顯,沿海的技術水平和自動化水平比內地高,如與內地相比,廣東東莞和江蘇昆山的模具制造水平和設計水平以及自動化程度相對高一些。

傳統的模具開發和制造過程中,主要是根據經驗的積累和不斷反復的試模和返修,直到做出合格產品。通過這種依靠經驗和不斷反復試模和修模的模具生產周期長、人工成本高、生產效率低下。目前,許多企業側重于采用UG、Pro/E、Catia、Solidedge、Solidworks等三維CAD/CAM軟件進行模具輔助設計和制造(如重慶長安汽車集團公司普遍采用UG和Catia三維造型軟件進行模具設計與制造),對CAE二次開發的要求不高,有些企業甚至根本沒有進行CAE二次開發。隨著計算機技術的迅速發展和數學模型的不斷更新和完善,作為材料成形工藝分析和模具設計的輔助工具的CAE技術越來越受到企業和研究人員的重視。在模具制造之前通過采用CAE數值模擬仿真技術將材料成型過程中的動態變化和可能產生的缺陷顯示出來,然后再進行優化獲得最佳工藝方案和工藝參數,從而可以提高模具設計水平、縮短模具制造周期、進而降低模具生產成本。盡管模具CAE技術在國外已經普遍使用,然而我國還缺乏熟練應用模具CAE技術的專業人才。作為培養模具設計與制造高級人才高校的材料成型及控制工程專業應與時俱進、大力開展模具CAE技術課程的教學,探索模具CAE創新人才的培養,以滿足社會對創新模具人才不斷增加的需要。

二、CAE模塊化教學改革的安排

金屬材料成形工藝過程復雜,生產周期長,影響因素多,質量難以控制。進入20世紀80年代以來,隨著計算機模擬技術水平的迅速發展和新的數學模型和各種判據的不斷建立,使得模擬計算結果不斷接近于實際結果,從而使解決這些長期阻礙鑄造、鍛造、沖壓和注塑等生產發展的問題成為現實。液態成形是將液化的金屬或合金在重力或其它力的作用下注入鑄型的型腔中,待其冷卻凝固后獲得與型腔形狀相似的鑄件的一種成形方法,這種方法通常又稱為鑄造(Foundry)。它是一個質量不變的過程,其基本過程是熔煉(Melting)、澆注(Pouring)和凝固(Solidification)。傳統的鑄件生產只能對鑄件的形成過程進行粗糙的基于經驗和一般理論基礎上的控制,只能做定性分析和需要反復試制才能確定工藝。要精確地分析溫度場、流場、濃度場和應力場等的計算,只能通過計算機采用金屬液態成形CAE進行數值模擬。目前,常用的液態成形CAE鑄造模擬分析軟件主要有美國ESI公司的Procast、美國的Flow-3D、德國的MAGMA、韓國的Anycasting、日本的Stefan、華中科大開發的華鑄CAE等軟件。由于重慶渝江壓鑄集團有限公司和重慶長安汽車集團有限公司主要采用Anycasting鑄造模擬分析軟件進行CAE分析,結合我校材料成型控制工程專業鑄造方向的需要,購買了Anycasting鑄造模擬分析軟件。在鑄造CAE課程的教學過程中,重點講授與重慶實際生產中應用比較多的砂型鑄造、壓鑄和重力鑄造數值模擬分析模塊,而對熔模鑄造、離心鑄造和陶瓷型鑄造等模塊的數值模擬僅作簡單介紹。與此同時,結合摩托車端蓋進行壓鑄CAE成形案例分析。

金屬塑性成形是金屬與合金在外力作用下產生塑性變形的過程。金屬塑性成形主要包括鍛造、沖壓和擠壓變形等。金屬塑性成形加工過程中外加載荷、加載速度、約束條件、加載方式、溫度場、接觸摩擦條件、幾何形狀和組織形貌等的變化相當復雜,難以進行精確的預測。在過去相當長的一段時間內,金屬塑性成形完全依靠經驗。21世紀信息時代的到來,通過采用計算機進行數值模擬技術可以回答經驗設計無法回答的問題,了解金屬塑性變形的全過程,如金屬成形過程中各階段材料填充模具的情況、材料變形趨勢、材料內部的應力、應變等。這對塑性成形工藝設計、模具設計、壓力機的選擇以及成形質量的控制等具有重大的現實意義。我們根據材料成型及控制工程專業鍛造和沖壓方向的設置分別購買了Deform3D體積成形數值模擬分析軟件,Dynaform板料成形數值模擬分析軟件和板料網格分析系統軟件。在Deform數值模擬CAE成形模塊教學過程中,重點講授模鍛成形和擠壓成形,并結合重慶建設工業集團有限公司和重慶五九所的產品進行CAE分析對比。在板料成形數值模擬分析CAE模塊教學過程中,重點介紹汽車覆蓋件的拉深成形數值模擬,并以重慶大江集團的覆蓋件為實例進行分析。針對科研助手和研究生,我們再開設板料網格分析系統軟件的教學,從而使分析與研究更加深入。

焊接是一種永久性連接金屬材料的工藝方法,其實質是用加熱或加壓等手段,借助于金屬原子的結合與擴散作用,使分離的金屬材料牢固地連接起來。焊接方法主要有三大類:熔化焊、壓力焊及釬焊等。由于焊接具有冶金溫度高、反應劇烈、焊接熔池小、冷卻速度快、各種冶金反應難以達到平衡狀態、焊接熱影響區各點的受熱溫度不同、焊縫中化學成分不均勻等特點,因此控制影響焊接質量的因素很多,難以控制,需要通過采用焊接過程CAE計算機輔助設計才能實現焊接過程的全面控制。目前我校杜長華教授在電子焊料產學研方面的研究具有相當的優勢和特色,并獲得了中國專利優秀獎。目前我校沒有購買專用的數值模擬分析軟件,焊接成形CAE模塊的教學主要采用大型通用有限元分析軟件Ansys或者Abaqus進行電子束等焊接模擬的教學與科研,尚有待進一步發展。隨著機械、電子、家電、日用五金等工業產品塑料化趨勢的不斷增強,以及塑料、橡膠制品的廣泛應用與發展,對塑料、橡膠制品的成形技術的發展與其模具在數量、品質、精度和復雜程度等方面都提出了更高的要求。電子信息產業在不久的將來將成為重慶第一支柱產業,塑料產品將越來越多,將需要更多的技術人員。注塑成形是指將原材料加熱融化后由高壓射入模腔,經冷卻固化后,得到具有一定形狀和尺寸的成形品的方法。注塑成型主要包括合模、注射、保壓、冷卻、開模、制品取出6個階段,影響因素復雜。我校材料成型及控制工程專業在2006年開設了高分子材料科學及技術方向,目前已將該方向單獨成立了一個專業以適應重慶市經濟技術發展的需要。注塑成形CAE模塊教學過程中,重點介紹汽車內飾件的CAE模擬仿真。如黃虹教授通過Molflow模擬分析軟件對汽車保險杠橫梁的注塑件進行了數值模擬,并以此對學生進行案例教學與分析,效果良好。

三、CAE模塊化教學師資隊伍的培養

高水平的師資隊伍是材料成型及控制工程專業CAE模塊化教學成功最重要的保證,因此引進和培養創新型的模塊化教學的師資隊伍尤其重要。為此,該專業主要采取了以下措施:

(1)根據專業發展需要,發揮年輕博士的數值模擬學習與分析能力較強的優勢,引進年輕的優秀博士。如通過本專業在近年來分別從重慶大學引進了從事板料沖壓成形CAE數值模擬的李小平博士、從中國科學院金屬研究所引進了從事鑄造成形CAE數值模擬分析的周志明博士、從哈爾濱工業大學引進了焊接成形的許惠斌博士、從四川大學引進了從事注塑成形的李又兵博士等。

(2)青年教師進修制。如分別送培從事Deform數值模擬分析CAE的胡建軍和從事擠壓成形CAE的胡到重慶大學攻讀博士。

(3)以科研項目為紐帶,科研產品案例化。將教師的科研項目及CAE數值模擬分析結果做成案例,用于課堂教學,既提高了學生的學習興趣,又培養了學生理論聯系實際、分析問題和解決問題的能力。

(4)實行企業優秀CAE工程師聘任制。如本專業定期聘請長安集團模具公司的資深模具工程師錢云忠高級工程師給學生講汽車覆蓋件沖壓成形CAE的數值模擬分析和長安發動機研究所的卿輝斌副所長講授發動機壓鑄成形Anycasting數值模擬分析,讓學生能分享到企業的最新技術和相關的專業知識,并有利于培養學生解決實際問題能力和提高創新能力。

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關鍵詞:壓鑄;計算機模擬;軟件

中圖分類號:TP319文獻標識碼:A文章編號:1672-7800(2013)001-0117-02

0引言

壓鑄成型過程是在高壓下,將熔融態合金以較高的速度充填到模具型腔,并在壓力作用下結晶凝固以獲得鑄件。了解并控制成型過程對獲得良好鑄件質量至關重要。長期以來對這個復雜過程的認知是建立在大量實驗基礎上的經驗準則。隨著計算機及相關科學的發展,計算機模擬技術在壓鑄生產中的應用越來越受到關注。

壓鑄理論的研究途徑不外乎傳統的試錯法等試驗研究法和計算機模擬仿真法。相比之下,計算機模擬不但可以幫助人們掌握鑄造缺陷的形成機理,優化鑄造工藝參數,確保鑄件的質量,而且能縮短試制周期,降低生產成本。近年來,計算機模擬有了長足發展,其在壓鑄技術方面的應用越來越受到人們的關注,在模擬軟件的開發及其應用方面也有較多的研究。

1模擬軟件

鑄造模擬軟件作為一個系統分析軟件,在鑄造成型技術方面有廣闊的應用前景。開發此類軟件的國家主要有美國、德國、法國、日本等工業國家,近10年來,我國在這方面的研究也取得了一定成果。

美國流體科學公司研發的FLOW3D是一款三維流體動力學和傳熱學分析軟件,主要分析充型過程中金屬流體的速度場、壓力場、溫度場、自由表面變化以及鑄型的溫度場;精確描述凝固過程、計算冷卻或加熱通道的位置以及加熱冒口的適應,給出用宏觀變量溫度梯度、凝固速度和凝固時間表達的微觀縮松準則函數,預測可能發生縮松、縮孔缺陷的主要位置。該軟件能分析多種金屬的多種鑄造過程,已有用于鎂合金壓鑄生產的例子。法國ESI公司開發的ProCAST鑄造過程模擬軟件,除了能進行流場、溫度場的模擬外,還能進行熱應力模擬、微觀結構模擬,通過設置不同的參數,可以模擬多種鑄造工藝,包括砂型鑄造、金屬型鑄造、精密鑄造、低壓鑄造、壓力鑄造等。德國MAGMA公司研究開發的MAGMASOFT軟件能分析壓鑄過程的傳熱和流體的物理行為,凝固過程中的應力及應變,微觀組織的形成,可以準確地預測鑄件缺陷。該軟件可以模擬多種金屬的常見鑄造工藝過程,并能模擬壓鑄過程的應力應變。此外還有法國的SIMULOR、芬蘭的CASTCAE、西班牙的FORCAST、瑞典NOVACAST、日本的CASTEM和JSCAST、韓國的AnyCAST等軟件。從功能上看,這些軟件可以對壓鑄等多種工藝進行溫度場、流場、應力場的數值模擬,也可以預測鑄件的縮孔、縮松、裂紋等缺陷以及鑄件各部位的組織。

在國內,北京中鑄創業科技有限公司的HZCAE/InteCAST軟件,以充型過程、凝固過程數值模擬技術為核心,對鑄件進行鑄造工藝分析,主要分析冷卻凝固過程、流動充型過程、充型換熱耦合過程;能預測夾渣、卷氣、冷隔、澆不足、縮孔、縮松等缺陷。可用來分析鑄鋼、球鐵、灰鐵、鑄鋁、鑄銅、鑄鎂等各種鑄造合金的金屬型、精鑄、低壓鑄造、壓鑄等。北京北方恒力科技發展有限公司開發的CASTsoft/CAE軟件集三維造型文件接口、有限差分網絡自動剖分、鑄造過程仿真、鑄造缺陷預測、熱應力計算、工藝優化及結果顯示為一體,對鑄件形成過程中的流場、溫度場、熱應力場進行模擬,預測鑄造缺陷。該軟件用于鑄鋼、鑄鐵和有色金屬的差壓鑄造、低壓鑄造、金屬型鑄造和精密鑄造等。華中科技大學研究開發的“華鑄CAE”鑄造工藝分析軟件,以鑄件充型、凝固過程數值模擬技術為核心,對鑄件的成型過程進行工藝分析和質量預測,適用多種鑄造合金和鑄造方法。國內軟件在鎂合金壓力鑄造方面應用較少,這與國內鎂合金及鎂合金壓鑄技術起步晚有一定關系。

2模擬數學物理模型

常用的數值模擬算法有有限差分法(FDM)、直接差分法(DFDM)、控制體積法(VEM)、有限元法(FEM)和邊界元法(BEM)等,目前涌現出了無單元法(EFM)、并行計算技術等。這些算法中,以有限差分法和有限元法應用較多。

鑄造充型模擬過程中,將金屬液看作不可壓縮的流體,其流動服從質量和動量守恒,其數學形式是連續性方程和Navierstocks方程,壓鑄件充型過程中金屬液的流動通常是紊流流動,常用渦粘性模式中的kε雙方程模型來描述充型過程的紊流現象。凝固過程包括熱量傳遞、動量傳輸、質量傳輸和相變等一系列過程的耦合,由于壓鑄生產的時間短,一般只計算溫度場。在溫度場計算中對結晶潛熱有不同的處理方法,常用的有溫度回升法、等效比熱和熱焓法,Procast軟件采用的是熱焓法。

3數值模擬研究方向

目前,對壓鑄過程的數值模擬研究主要有:模具與壓鑄件的溫度場、型腔充型過程的流場、模具與壓鑄件應力場,凝固過程微觀組織等,這些模擬對優化工藝參數,合理設計澆注和排溢系統,預測鑄件缺陷,提高壓鑄件力學性能有一定的指導意義。但未形成有普遍指導意義的規律或準則;另外,針對特種合金的新壓鑄技術模擬研究的報告較少,可以開展這方面的工作以促進鎂合金新壓鑄技術的發展。

4結語

計算機模擬為直觀了解壓鑄過程的規律和理論提供了便利,隨著計算機和信息技術的發展,產品設計、性能分析、制造和生產管理等的關系越來越密切,這對軟件的集成化要求越發顯得重要。因此,軟件開發既可以走大集成化的路子,也可以走小集成化多接口的路子;模擬鎂合金壓鑄成型并得到有普遍意義的結論對鎂合金壓鑄成型的研究有重要價值。

參考文獻:

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篇8

CNC 加工是在制造模具時最常用的技術。雖然它能夠提供高度可靠的結果,但同時也非常昂貴和費時。所以很多模具制造企業也開始尋找更加有效的替代方式。而通過增材層制造(ALM,即3D 打印或增材制造)制作模具也就成了一個更加具有吸引力的方法,特別是因為模具一般都屬于小批量生產而且形狀都比較復雜,很適合3D 打印來完成。如今,3D 打印和各種打印材料(塑料、橡膠、復合材料、金屬、蠟和砂)已經給許多行業,如汽車,航空航天,以及醫療保健和醫療等,帶來了很大的便利,很多企業都在其供應鏈里集成了3D 打印,這其中也包括模具制造。

那么模具制造能夠從3D 打印技術上得到什么好處嗎?

其實模具制造的以下幾個環節是能夠用到3D打印技術的:

- 成型(吹塑、LSR、RTV、EPS、注塑、紙漿模具、可溶性模芯、玻璃鋼模具等等)- 鑄模(熔模、砂模、旋壓等)

- 成型(熱成型,金屬液壓成型等...)- 機械加工、裝配和檢驗(固定夾具、移動夾具、模塊化夾具等)

- 機器人末端執行器(夾手)用3D 打印制造模具有許多優點:1)模具生產周期縮短

3D 打印模具縮短了整個產品開發周期,并成為驅動創新的源頭。在以往,由于考慮到還需要投入大量資金制造新的模具,公司有時會選擇推遲或放棄產品的設計更新。通過降低模具的生產準備時間,以及使現有的設計工具能夠快速更新,3D 打印使企業能夠承受得起模具更加頻繁的更換和改善。它能夠使模具設計周期,跟得上產品設計周期的步伐。

此外,有的公司自己采購了3D 打印設備以制造模具,這樣就進一步加快了產品開發的速度,提高了靈活性/ 適應性。在戰略上,它提升了供應鏈御防延長期限和開發停滯風險的能力,比如從供應商那里獲得不合適的模具。

2)制造成本降低

如果說當下金屬3D 打印的成本要高于傳統的金屬制造工藝的成本,那么成本的削減在塑料制品領域更容易實現。

金屬3D 打印的模具在一些小的、不連續的系列終端產品生產上具有經濟優勢(因為這些產品的固定費用很難攤銷),或者針對某些特定的幾何形狀(專門為3D 打印優化的)更有經濟優勢。尤其是當使用的材料非常昂貴,而傳統的模具制造導致材料報廢率很高的情況下3D 打印具有成本優勢。

此外,3D 打印在幾個小時內制造出精確模具的能力也會對制造流程和利潤產生積極的影響。 尤其是當生產停機和/ 或模具庫存十分昂貴的時候。最后,有時經常會出現生產開始后還要修改模具的情況。3D 打印的靈活性使工程師能夠同時嘗試無數次的迭代,并可以減少因模具設計修改引起的前期成本。

3)模具設計的改進為終端產品增加了更多的功能性。

通常金屬3D 打印的特殊冶金方式能夠改善金屬微觀結構并能產生完全致密的打印部件,與那些鍛造或鑄造的材料(取決于熱處理和測試方向)相比其機械和物理性能一樣或更好。增材制造為工程師帶來了無限的選擇以改進模具的設計。當目標部件由幾個子部件組成時,3D 打印具有整合設計,并減少零部件數量的能力。這樣就簡化了產品組裝過程,并減少了公差。

此外,它能夠整合復雜的產品功能,使高功能性的終端產品制造速度更快、產品德缺陷更少。例如,注塑件的總體質量要受到注入材料和流經工裝夾具的冷卻流體之間熱傳遞狀況的影響。 如果用傳統技術來制造的話,引導冷卻材料的通道通常是直的,從而在模制部件中產生較慢的和不均勻的冷卻效果。

而3D 打印可以實現任意形狀的冷卻通道,以確保實現隨形的冷卻,更加優化且均勻,最終導致更高質量的零件和較低的廢品率。此外,更快的除熱顯著減少了注塑的周期,因為一般來說冷卻時間最高可占整個注塑周期的70%。

4)優化工具更符合人體工學和提升最低性能3D 打印降低了驗證新工具(它能夠解決在制造過程中未能滿足的需求)的門檻,從而能夠在制造中投入更多移動夾具和固定夾具。傳統上,由于重新設計和制造它們需要相當的費用和精力,所以工具的設計和相應的裝置總是盡可能地使用更長的時間。隨著3D 打印技術的應用,企業可以隨時對任何工具進行翻新,而不僅限于那些已經報廢和不符合要求的工具。

篇9

隨著我國低成本人力資源難以為繼和科學技術水平的不斷發展,自動化和智能化制造必然要成為現代制造業的重要發展方向,智能模具也必將隨之快速發展。用智能模具生產產品可使產品質量和生產效率進一步提高,更加節材、實現自動化生產和綠色制造。因此,智能模具雖然目前總量還不多,但卻代表著模具技術新的發展方向,在行業產品結構調整和發展方式轉變方面將會起到越來越重要的作用。智能模具發展好了,必然會對促進整個模具行業水平的快速提升起到有力的帶動作用,因而,在行業發展中優先發展智能模具尤為必要。

專家總結了為新興戰略性產業服務的智能化模具:為節能環保產業服務的節能環保型模具。

這類模具主要有為汽車節能減排輕量化服務的模具、通過注塑參數及模內流動狀態等智能控制手段制造的高光無痕及模內裝配裝飾模具、疊層模具和旋轉模具、多色多料注塑模具、多層共擠復合模具、多功能復合高效模具、LED新光源配套模具和高效節能電機矽鋼片沖壓模具等。

為新一代信息技術產業服務的具有傳感等功能的精密、超精密模具。這類模具主要有大規模集成電路引線框架精密多工位級進模、多腔多注射頭引線框架精密橡塑封裝模具、電子元器件和接插件高精密高速多工位級進模、新一代電子元器件高效多列精密多工位級進模和多功能復合高效成形模、新一代電子產品塑料零件智能成形模具、高精密多層導光板模具和物聯網傳感器超精密模具等。

為生物產業服務的醫療器械精密超精密模具。這類模具主要為通過塑料注塑參數及模內流動狀態等智能控制手段制造精密超精密醫療器械注塑模具、生物及醫療產業尖端元件金屬(不銹鋼等)粉末注射模、生物芯片模具等。

為“高端裝備制造產業”服務的智能化模具。這類模具主要有為大型數控成形沖壓設備配套的大型精密沖壓模具、為重型鍛壓設備配套的精密鍛壓模具、為清潔高效鑄造設備配套的大型溫控精密鑄造模具、為非金屬成型設備配套的大型精密塑料模具和高等級子午線輪胎及巨型工程胎模具、為大型數控折彎機和智能折彎機配套的大型精密數控可調試無壓痕折彎模和智能折彎模具、航空航天及國防工業特殊材料成形模具及快速模具、用于航空航天及國防工業的特殊鑄鍛模具和特種有色金屬沖壓模具、動車組齒輪箱模具和超高速(>300公里/小時)精密軸承模具、軍工產品的光學非球面鏡片和特種鏡片成形模具、塑料金屬等材料超薄超精和微特零件的成形模具、為高端制造服務的金屬和非金屬材料快速高效智能成形模具等。

篇10

掌握技能,熟練技能

我自小很好強,不愿意被人說閑話,做事情總是力求完美。1989年,我從一汽技工學校畢業,進入一汽模具鑄造廠做模具鉗工。

我學習的專業是維修鉗工,和模具鉗工完全是兩個工種,一個是維修類的,一個是制造類的。讓我做工具鉗工,專業不對口,我有些惱火,但我最終還是服從了安排,在師傅的帶領下開始向工具鉗工轉型。

三個月后,我開始獨立工作,提前半年出師。能快速轉型成模具鉗工,離不開我對鉗工基本功的熟練。

掌握基本功沒有捷徑,只有練習、再練習,最后熟能生巧。我從小就喜歡動手做一些小東西,例如做個凳子,砌個墻修個小家電什么的,這種自小養成的動手習慣對我的工作有很大的幫助。

做鉗工是個細致的活兒,必須心無旁騖地花極長的時間鏟、磨、拋光……需要極大的耐心。而我是個“多動”分子,喜歡體育,但沒想到在鉗臺上卻能安靜下來。為了把金屬平面打磨拋光,我們只有一個動作――不停地用砂紙摩擦金屬平面。最初用粗砂紙打磨,然后換上細砂紙、更細的砂紙擦拭,最后的砂紙細軟得即使磨在手上都感覺不到。最終,金屬平面像鏡面一樣光滑。沒有耐心,性子急躁是沒辦法做這個工作的。當時老師檢查我的作業,認為有“四級技工”水平。

從心里來說,我更愿意做一個工具鉗工,維修鉗工經常是幾個人會診機器故障,無法體現個人的能耐,而工具鉗工就不一樣,干好干壞,都算到自己頭上。做差了別人能瞧得出來,做得優秀也是自己的成績。而且制作模具的過程中有許多的挑戰和困難,想著法子出一個好的模具,這其中有許多創造性的空間。

工具鉗工非常重要,沒有一個國家能將鉗工器械化,模具鉗工必須靠手工一點點地打磨、修改。但做好這個細致活,基本功是遠遠不夠的。當時,模具廠有很多師傅,我就跟在他們后面跟著學,掌握了車、銑、刨、磨、鏜、焊、電火花、座標鏜等工種的操作技能。只有技能掌握得比較完善了,遇到困難的時候才會另辟蹊徑,創造性地完成工作。技多不壓身,而且眼光也開闊了,工作中遇到問題時,思維就靈活多了。我們的工作和雕刻很像,只是先有圖紙,領會了意圖在鋼板上雕刻。

掌握技能了,還得動手、動腦,能干肯干加竅門,加工一個模具的過程是一個創造性的過程,只有開動腦筋才能在短時間內完成高質量的模具。

壓鑄模具“座模”有個技術難題。若沒有摳出粘在模具內的廢件,就會損壞價值高昂的模具。為此我研制了一個拔模器,很容易摳出模具里面的廢件,這個拔模器在壓鑄模操作中得到廣泛應用,被同事們稱之為“李凱軍拔模器”。

我覺得模具裝配平裝的傳統工藝有缺陷,于是我就將模具改成豎裝,這樣定位準確、速度快,而且模具也不容易損壞,工效還提高了10倍。

抓住機會,突出自己

有了技能,我就獲得了許多展示自己的機會。

因為技能突出,我開始承擔起廠里“急難險重”的任務。

上個世紀九十年代后,一汽加快了市場化進程,品牌意識開始加強。1997年集團公司為樹立民族汽車工業品牌,拉開了“紅旗轎車國產化工程”的序幕。由于我的技術好,廠里的領導讓我負責小紅旗連接板、小紅旗前標、小紅旗機油濾清器底座、小紅旗旋扭支架等模具的制造。

小紅旗旗標是中國轎車第一品牌的象征,這個壓鑄模具先后在國內幾家模具廠進行試制,但這些廠家都由于難度大紛紛放棄了合作。最后,集團公司把這個任務交到了我的手里,經過深思熟慮,反復揣摩,我自制了多種加工工具,終于解決了“雙面凸型角度”的難題。組裝后的模具完全符合工藝尺寸要求,猶如一件工藝品,造型非常精美。

奧迪A4轎車的發動機點火線圈的壓鑄模具本由東方壓鑄有限公司承制,這個國內模具業小巨人在南方沿海城市轉了一大圈,找了許多模具廠家,都沒人敢接這個棘手的活,后來打聽到我的壓鑄活干得漂亮,于是就抱著試試看的想法來到鑄模廠。

我接下了任務。

有一天,我正在手工摳一個機械加工死角,剛好被來廠巡視的對方代表看到,他覺得我不借助外力,單憑一手絕活解決了死角問題,非常吃驚,并心服口服,當即要在我加工的這套模具上另加一萬元。因為這件事情,鑄模廠打開了一個新的市場。以后,東方有限公司陸續拿來了價值300萬元的產品來廠加工,帶來了可觀的經濟效益。不小心我就成了一張“牌”子,吸引了不少廠家與我們合作。

一汽大眾公司為了推出奧迪A6轎車,我承接了發動機左右懸置支架壓鑄模的制造任務。發動機左右懸置支架各面都凹凸不平而且筋條多,我采取了在曲面上密布基準點的做法,解決了以往壓鑄模嚴重錯邊的現象。那些筋條經過拋光后,沒有絲毫拉傷,得到了廠家的認可。

十幾年來,我加工的模具已有幾百種,總產值近千萬元。經過這些年,我在加工高、精、尖復雜模具上已有了自己的風格,比較擅長手工加工一些復雜形狀的模具。

因為技能比較精湛,我經常代表一汽集團公司參加各種大賽,這也是突顯我個人能力的機會。

我們公司投產的75公斤米變速箱上蓋模具是我做的。我用了兩個月的時間、通過八種改進手段完成了6個月工期的制造任務,這套模具生產的壓鑄件在2001年上海舉行的壓鑄產品博覽會上獲得了銀獎。

2000年8月,我代表長春市參加了首屆中國沈陽國際技能交流會。德國、俄羅斯、日本等8個國家和國內數家企業的121名選手參加了比賽。我獲得了鉗工組第二名的成績,被國家勞動社會保障部授予全國技術能手稱號。

2001年12月,在全國大城市創新、創效、成果大賽上,我在全國32個省會級城市的選手中,獲得了機械行業鉗工組銀獎。2002年,我被評選為中華技能大獎獲得者,我很珍惜這個榮譽,這個獎項是對技術工人的最高評價。

2002年4月,我被評為一汽集團公司一級操作師。2003年到2004年,又被評為長春市勞動模范,中央企業優秀黨員。我很珍惜榮譽,它是機會,也是肯定,是我用努力換來的。

多多交流,贏得支持

我覺得我之所以能把鉗工做得好,一個很重要的原因是我們人際關系相處得很好。我有十幾個師傅,他們手把手地教我,讓我全面掌握技能。我和師傅的感情都挺好,經常一起切磋技藝,合作完成一些項目。

我很感謝領導委我以重任,所幸我不辱使命。他們非常珍惜人才,不像有些單位有能人獲了獎勵弄得像小偷一樣遮遮掩掩。我獲獎了, 單位不僅獎勵我,還大張旗鼓地貼喜報,樹立典型,成為被學習的榜樣。

多多交流多多溝通總是好的。我在1997年以前并沒有想著在鉗臺上能拼出一番成績,從1989年入廠開始我就擔任團支部書記,希望自己將來走行政路。但1997年,單位人事改革,并沒有如我所愿,我當時比較消沉。領導找我談話,讓我知曉當時局面,并幫助我尋找出路和奮斗方向,同時也給了我努力的機會。

此后,我一步一個腳印,一心希望在技術上有所突破,當時廠里對于技術工人設置“綠區”,技能好、貢獻大的工人也能享受高薪待遇。在這種背景下,我開始了技術上的探索路,終于不負領導、同事所托,做出了一些成績。

我和同事相處也蠻好,我的態度是工作時間制度必須執行,工作外時間,我們還是哥們。一個同事違反了規章制度,我按制度執意對他進行處罰。下班后,我對他說,你違反制度了,就必須受到處罰,制度不能因人而異,若你經濟緊張,我可以替你繳了。事后我也贏得這個同事的理解,我們相處得還挺鐵,在制度面前就得對事不對人才行,也只有這樣才能處理好人際關系。

南方一些公司來挖過我,但我不想去。雖然去南方我的手藝能賺大錢,但我技術是在一汽學的,我走了就對不起廠子,對不起師傅對不起領導。廠里讓我施展了抱負,能給我的都給我了,對我已經相當不錯了。我不是那種見錢眼開的人,活著不僅僅為了錢,還得有點精神追求。

俗話說,一個好漢三個幫,好的人際關系、好的氛圍是非常重要的。我取得成績離不開周圍人的支持。試想處于一個互不信任、互相拆臺的集體之中,我能一心一意地鉆研技術嗎?

培養信心和成就感,克服枯燥和無聊

做模具鉗工就是在鉗臺上把一塊鋼板不停地鏟不停地刨不停地磨。坐姿不動,手上長時間重復一個動作,就像機器人一樣。這樣,若不調節好心態是很難把這份事情做好的。我做過的一個模具是汽車發動機的一個壓鑄件,重33.5噸,我每天將近12個小時不停地工作,終于在半年內完成了這個任務。每天除了吃飯和睡覺,我就是坐在工作臺上對著鐵疙瘩銼、磨、刨、鏜……在常人眼里,鐵疙瘩也許就是一個泛著寒光的鐵塊,但在我眼里就像一塊頑石,在我的精雕細刻下,逐漸變成一塊絢爛奪目的美玉。

鑄造模具必須像雕刻和刺繡一樣細致,馬虎不得,做得時間長了,就會引起身體不適。為了克服這種狀況,我把模具分成許多小塊,然后一塊一塊地完成。完成了第一塊,感覺質量不錯,我就對照著第一塊,爭取第二塊做得更好,帶著這種心態我再做第三塊第四塊。靠著這種化整為零的心態,我在鉗臺上磨了15年。

做一個模具時間從幾天到幾個月不等,能把這樣一個長工期的工作做好,必須培養信心和成就感。對于模具鉗工這份枯燥的工作,我做得還是蠻有趣味的。我愛好體育,生性好動,突然要靜下來做“刺繡”,有點張飛繡花之嫌,實在有點不適應。但我又喜歡完美,覺得把一件事情做得盡善盡美是很愜意的。

我要把模具做得像件藝術品,讓大家看到我的模具就像看到一件工藝品一樣。我出師后做的第一個模具是發動機蓋板模具。我做好后放在工作臺上擺了好多天,在我心中,它就是件工藝品,要模樣有模樣,要細致有多細致,越看越喜歡,周圍同事真誠的夸贊也讓我感到滿足。往后的工作里,我都力求把每件模具都做到最完美的狀態,這讓我的眼光高出了許多,前些日子出國考察交流經驗,我發現我要求的質量水準是超過加拿大等國家專家要求的質量標準的。達到我的要求的模具在他們眼里必定是質量優秀的模具。

鑄造模具的工期通常都很緊,所以我加班加點就成了家常飯菜。領導說,我閑一分鐘也是浪費。有時候我是連續幾天工作,曾經兩個月我沒過回家,一直呆在廠里加班。我愛人對此很有意見。

我的愛人也是一汽的職工,我們處了幾年朋友,1997年我們結婚,夫妻關系還挺好的,但她對我老是加班非常反感,她說她需要一個關愛她的丈夫,一個溫暖的家,而不是要那些榮譽,我也沒辦法,廠里讓我挑大梁,我就得負起我的責任。孩子出生的時候,我依然在廠里加班。我愛人實在受不了一個人辛勞,在孩子10個月的時候提出要離婚。我也倔得很,我說我也不是在外面喝酒鬼混,我是在干事業!

我們鬧了一個星期,最后在親戚朋友的調節下和好了。我也蠻愧疚的,對于愛人,我的關心實在不夠,前些日子她還跟我說:“真希望你下班后能回來,在黃昏的時候,我們在小區里帶著孩子走走轉轉。”我苦笑,我經常不在家,很多鄰居都以為我愛人是帶著孩子“回娘家”的,丈夫一年到頭也見不了個影子。