第一篇:分析國(guó)內(nèi)外壓鑄模具發(fā)展歷程及現(xiàn)狀
分析國(guó)內(nèi)外壓鑄模具發(fā)展歷程及現(xiàn)狀
中國(guó)壓鑄行業(yè)是一個(gè)新興的行業(yè),在上個(gè)世紀(jì)八十年代,中國(guó)只有幾家單位有1000噸以下的壓鑄機(jī),國(guó)內(nèi)只能制造最大630噸壓鑄機(jī),并且大部分壓鑄機(jī)合模機(jī)構(gòu)還是全液壓的,非
常落后。壓鑄領(lǐng)域僅限于個(gè)別軍工或大型國(guó)營(yíng)企業(yè),壓鑄行業(yè)非常落后。隨著80年代末,中國(guó)摩托車行業(yè)的發(fā)展,中國(guó)陸續(xù)引進(jìn)了國(guó)外的大批500至1000噸壓鑄機(jī),國(guó)內(nèi)首臺(tái)1000
噸壓鑄機(jī)也在90年開發(fā)成功,中國(guó)壓鑄行業(yè)因此得以快速發(fā)展,由此也拉動(dòng)了中國(guó)壓鑄模
具企業(yè)。
在上世紀(jì)九十年代,大部分壓鑄模具依賴進(jìn)口,特別是臺(tái)灣進(jìn)口居多。中國(guó)壓鑄模具企
業(yè)特別是寧波北侖壓鑄模具企業(yè)快速發(fā)展真正開始起步應(yīng)該是在九十年代末,基本上都是以
摩托車配件壓鑄模具開始,應(yīng)該說(shuō)基本上都是小型壓鑄模具,基本上在280噸至800噸壓鑄
機(jī)上使用的壓鑄模具為主,這時(shí)的壓鑄模具企業(yè)無(wú)論是從加工設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備等硬件,還是
壓鑄人才都處于初始階段,模具制造水平都相對(duì)較低。
自2000年開始,隨著中國(guó)汽車行業(yè)開始發(fā)展,國(guó)內(nèi)開始引進(jìn)1000噸以上壓鑄機(jī),國(guó)內(nèi)
外資企業(yè)如力勁公司等壓鑄機(jī)企業(yè)也開始生產(chǎn)1000噸以上壓鑄機(jī)。這個(gè)期間企業(yè)引進(jìn)的基
本上在1000噸至1600噸壓鑄機(jī),而模具基本上全部是隨著設(shè)備一同引進(jìn),國(guó)內(nèi)很少能夠生
產(chǎn)。在經(jīng)歷了一輪引進(jìn)后,因?yàn)閲?guó)外壓鑄模具價(jià)格較高,個(gè)別企業(yè)為了降低成本開始尋求國(guó)
內(nèi)能夠復(fù)制汽車配件的模具企業(yè)。為此包括合力模具公司在內(nèi)的部分較大一點(diǎn)的模具企業(yè)看
準(zhǔn)市場(chǎng),積極應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn),加大了先進(jìn)、大型裝備的投入,購(gòu)置了三坐標(biāo)檢測(cè)等先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備,開始復(fù)制汽車配件壓鑄模具。在這個(gè)過(guò)程中,企業(yè)加以吸收消化,逐步開始轉(zhuǎn)型,以生產(chǎn)中
型包括汽車手動(dòng)變速箱殼體壓鑄模具為主,帶動(dòng)了模具企業(yè)快速發(fā)展,模具企業(yè)裝備水平明
顯提高,模具制造水平以及制造能力大幅提高。目前這類模具已基本上沒有企業(yè)從國(guó)外引進(jìn)。隨著國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)近幾年的快速發(fā)展,特別是國(guó)內(nèi)民族品牌汽車的崛起,中國(guó)汽車行業(yè)
競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越大。原來(lái)的外資企業(yè)原來(lái)的汽車缸體基本上是采用低壓澆注或從國(guó)外進(jìn)口,壓鑄
汽車缸體由于投入大,加上外國(guó)企業(yè)從自身利益出發(fā),很少國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。而汽車自動(dòng)檔變速箱
更是全部進(jìn)口,并且作為從中國(guó)賺錢的工具。隨著國(guó)內(nèi)汽車企業(yè),如吉利公司先后成功開發(fā)
了自動(dòng)檔變速箱和汽車壓鑄缸體,國(guó)內(nèi)其它企業(yè)也紛紛尋求國(guó)產(chǎn)化,以降低成本,提高競(jìng)爭(zhēng)
力。近兩三年,國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)以及相關(guān)的壓鑄企業(yè)紛紛購(gòu)買大型壓鑄機(jī)從2000噸到3800
噸,基本上都是以生產(chǎn)自動(dòng)檔變速箱殼體和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體為主。但是國(guó)內(nèi)能夠生產(chǎn)汽車缸
體以及自動(dòng)檔變速箱的模具企業(yè)很少,如已生產(chǎn)1.3、1.4、1.6、1.8、2.0、2.4各排量的汽車
四缸體以及3.2排量的V6缸體壓鑄模具的只有輝旺公司一家,而大部分這類模具主要依賴
進(jìn)口,進(jìn)口模具價(jià)格是國(guó)內(nèi)的1-2倍。隨著今年國(guó)家出臺(tái)的諸多利好政策,中國(guó)汽車行業(yè)今
年上半年小排量的汽車增長(zhǎng)迅速,而小排量的汽車以家庭居多,小排量汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體為減
低成本勢(shì)必要采用壓鑄,另外自動(dòng)檔的需求也會(huì)逐步成為主流。因此,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、自
動(dòng)檔變速箱殼體壓鑄模具市場(chǎng)空間巨大。國(guó)內(nèi)對(duì)于大型精密壓鑄模具的需求將會(huì)越來(lái)越大。另一方面,國(guó)外的模具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,特別是由于金融危機(jī)的影響,汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇。
為了減低成本,必然要降低模具價(jià)格,因此國(guó)外模具業(yè)也在努力降低生產(chǎn)成本。模具行業(yè)是
人力成本較高的行業(yè),國(guó)外的人力成本是中國(guó)及東南亞地區(qū)的十幾倍,而人力成本中有70%
以上是非核心技術(shù)人員。因此,現(xiàn)在國(guó)外模具業(yè)正逐漸將模具轉(zhuǎn)向人力成本低的地區(qū)生產(chǎn)。
其次是國(guó)外使用模具的主要企業(yè)有加快向國(guó)外轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。因此,無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,大
型精密壓鑄模具的市場(chǎng)前景廣闊。
第二篇:論文 國(guó)內(nèi)外模具材料的發(fā)展及現(xiàn)狀
模具材料的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
摘要:隨著模具市場(chǎng)的需求越來(lái)越大,各種新興的模具材料應(yīng)時(shí)而生,合理的選擇模具材料和工藝成為我們研究的課題。另外,模具材料的性能、質(zhì)量對(duì)模具的使用壽命也有極大的影響,因此,本文對(duì)我國(guó)及國(guó)外模具材料發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行闡述,并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞:模具材料;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)
The Status and Development Trend of the Mold Material
Abstract:With the growing market demand for mold,a variety of mold material is emerging.We focus our attention on reasonable choice of mold materials and workmanship.In addition, the mold material performance and quality also have a great impact on the life of the mold.Therefore, this paper present situation in home and the development of foreign elaborate mold material, and analyzed its development trend.Key words: mold material;present situation;development trend
1、引言
改革開放以來(lái),我國(guó)鋼鐵工業(yè)得到了迅猛的發(fā)展,進(jìn)而模具鋼市場(chǎng)面臨了更多的機(jī)遇與挑戰(zhàn),為了能夠開發(fā)出質(zhì)量合格、使用壽命長(zhǎng)的模具,對(duì)于模具材料的選擇和加工工藝要求越來(lái)越高。很多模具材料生產(chǎn)企業(yè)都在不斷的研發(fā)新材料、新技術(shù),就是希望能夠在模具生產(chǎn)上達(dá)到提高模具使用性能,增加模具使用壽命,降低模具生產(chǎn)成本,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
中國(guó)模具潛在的市場(chǎng)很大,近年來(lái)中國(guó)已迅速地發(fā)展成為模具制造大國(guó),在世界模具制造業(yè)產(chǎn)值中,所占的比例逐年上升,模具材料的用量也逐年增長(zhǎng)。工業(yè)技術(shù)不斷向前發(fā)展,對(duì)模具要求在更苛刻、更高速的工況條件下工作。模具材料目前主要以模具鋼為主,雖然我國(guó)模具鋼的產(chǎn)量已經(jīng)在國(guó)際上處于領(lǐng)先位置,但是由于生產(chǎn)技術(shù)及加工工藝的不完善,很多精密模具、大型模具、長(zhǎng)壽命模具的模具鋼還仍需要進(jìn)口。所以很多模具材料生產(chǎn)或加工企業(yè)在新模具材料的研發(fā)和生產(chǎn)上投入了大量的精力,目前已經(jīng)在質(zhì)量和工藝上得到了很大的提高,縮小了與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)水平的差距。我們相信通過(guò)努力,未來(lái)我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)將得到更大的進(jìn)步與發(fā)展。
2、國(guó)內(nèi)模具材料現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
2.1國(guó)內(nèi)模具材料現(xiàn)狀
近幾年,我國(guó)模具工業(yè)一直以每年15%左右的增長(zhǎng)速度發(fā)展,在世界模具產(chǎn)值中所占
比例
顯著提高。經(jīng)過(guò)幾次鋼種整頓的標(biāo)準(zhǔn)修訂,在GB/T1299-2000《合金工具鋼》標(biāo)準(zhǔn)中包含了37 個(gè)鋼種,基本上形成了我國(guó)特色的模具鋼系列。據(jù)中國(guó)冶金工業(yè)聯(lián)合會(huì)調(diào)研,我國(guó)模具鋼按照使用狀態(tài)主要分為:塑料模具鋼約占60%; 沖壓模具鋼約占20%;壓鑄模具鋼占6%~8%。目前我國(guó)模具用鋼廣泛,除了工具鋼(碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼)外,還有軸承鋼、彈簧鋼、調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼、不銹鋼等,鋼種達(dá)數(shù)十種之多,但常用的只有20余種,而用量最多的是Cr12、Cr12MoV、CrWMn、3Cr2W8V、5CrMnMo、5CrNiMo、45、40Cr等。其中Cr12、Cr12MoV的應(yīng)用量大面廣,但在冶煉、鑄造、鍛造、熱處理等方面存在一系列問題,模具使用壽命較低,特別是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和應(yīng)用方面還存在一些問題[1,8]。
國(guó)內(nèi)大多數(shù)冶金廠設(shè)備、工藝較落后,大多采用電爐冶煉,鋼的純度差,表面脫碳層深、碳化物級(jí)別高、疏松超標(biāo)。鋼材的冶金質(zhì)量低、成材率低,一般質(zhì)量的模具鋼多,高質(zhì)量的模具鋼材少。而國(guó)外模具鋼生產(chǎn)80 %以上采用真空精煉和電渣重熔生產(chǎn),鋼材純度、等向性高。而國(guó)內(nèi)通過(guò)電渣重熔生產(chǎn)的模具鋼所占的份額很少,大約1/10。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的模具鋼成材率在85 %~90 % ,而國(guó)內(nèi)成材率僅為70 %。與國(guó)外相比存在很大差距[3]。2.2塑料模具材料
由于塑料模具的快速發(fā)展,目前塑料模具材料已逐漸形成了較獨(dú)立的體系,但國(guó)內(nèi)塑料成型
第三篇:壓鑄模具畢業(yè)論文
沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
第1章 緒論
1.1課題意義
1.1.1 壓力鑄造的特點(diǎn)
高壓力和高速度是壓鑄中熔融合金充填成型過(guò)程的兩大特點(diǎn)。壓鑄中常用的壓射比壓在幾兆帕至幾十兆帕范圍內(nèi),有時(shí)甚至高達(dá)500MPa。其充填速度一般在0.5~120m/s范圍內(nèi),它的充填時(shí)間很短,一般為0.01~0.2s,最短的僅為千分之幾秒。因此,利用這種方法生產(chǎn)的產(chǎn)品有著其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)??梢缘玫奖”?、形狀復(fù)雜但輪廓清晰的鑄件。其壓鑄出的最小壁厚:鋅合金為0.3mm;鋁合金為0.5mm。鑄出孔最小直徑為0.7mm。鑄出螺紋最小螺距0.75mm。對(duì)于形狀復(fù)雜,難以或不能用切削加工制造的零件,即使產(chǎn)量小,通常也采用壓鑄生產(chǎn),尤其當(dāng)采用其他鑄造方法或其他金屬成型工藝難以制造時(shí),采用壓鑄生產(chǎn)最為適宜。鑄件的尺寸精度和表面粗糙度要求很高。鑄件的尺寸精度為IT12~I(xiàn)T11面粗糙度一般為3.2~0.8μm,最低可達(dá)0.4μm。因此,個(gè)別壓鑄件可以不經(jīng)過(guò)機(jī)械加工或僅是個(gè)別部位加工即可使用[1]。
壓鑄的主要優(yōu)點(diǎn)是:
(1)鑄件的強(qiáng)度和表面硬度較高。由于壓鑄模的激冷作用,又在壓力下結(jié)晶,因此,壓鑄件表面層晶粒極細(xì),組織致密,所以表面層的硬度和強(qiáng)度都比較高。
壓鑄件的抗拉強(qiáng)度一般比砂型鑄件高25%~30%,但收縮率較低。(2)生產(chǎn)率較高。壓力鑄造的生產(chǎn)周期短,一次操作的循環(huán)時(shí)間約5 s~3 min ,這種方法適于大批量生產(chǎn)。
雖然壓鑄生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)十分突出,但是,它也有一些明顯的缺點(diǎn):(1)壓鑄件表層常存在氣孔。這是由于液態(tài)合金的充型速度極快,型腔中的氣體很難完全排除,常以氣孔形式存留在鑄件中。因此,一般壓鑄件不能進(jìn)行熱處理,也不宜在高溫條件下工作。這是由于加熱溫度高時(shí),氣孔內(nèi)的氣體膨脹,導(dǎo)致壓鑄件表面鼓包,影響質(zhì)量與外觀。同樣,也不希望進(jìn)行機(jī)械加工,以免鑄件表面顯露氣孔。
(2)壓鑄的合金類別和牌號(hào)有所限制。目前只適用于鋅、鋁、鎂、銅等合金 1
沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 的壓鑄。而對(duì)于鋼鐵材料,由于其熔點(diǎn)高,壓鑄模具使用壽命短,故鋼鐵材料的壓鑄很難適用于實(shí)際生產(chǎn)。至于某一種合金類別,由于壓鑄時(shí)的激冷產(chǎn)生劇烈收縮,因此也僅限于幾種牌號(hào)的壓鑄。
(3)壓鑄的生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用較高。由于壓鑄機(jī)成本高,壓鑄模加工周期長(zhǎng)、成本高,因此壓鑄工藝只適用于大批量生產(chǎn)[2]。1.1.2壓鑄模具設(shè)計(jì)的意義
模具是壓鑄件生產(chǎn)的主要工具,因此在設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)盡量注意使模具總體結(jié)構(gòu)及模具零件結(jié)構(gòu)合理,安全可靠,便于制造生產(chǎn),壓鑄模澆排系統(tǒng)需合理設(shè)計(jì)。模具的加工、裝配要到位,配合需適當(dāng),壓鑄模具的優(yōu)化也是一個(gè)重要方面。壓鑄模具的優(yōu)良程度很大程度上取決澆注系統(tǒng)以及排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。壓鑄生產(chǎn)中,因?yàn)槟>邼驳佬螤?、澆口與排溢口位置及壓鑄力等控制參數(shù)選擇不合理導(dǎo)致壓鑄件縮孔、冷隔或者氣孔等缺陷的情況常有出現(xiàn)。而對(duì)澆道和排溢口的形狀、大小、位置以及壓鑄機(jī)壓射工藝參數(shù)經(jīng)過(guò)優(yōu)化后可以大大減少這些缺陷[3]。綜上所述,壓鑄模具的合理設(shè)計(jì)對(duì)于生產(chǎn)出高質(zhì)量的鑄件具有重要意義。
1.2壓鑄發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢(shì)
1.2.1壓鑄的發(fā)展歷史
壓鑄始于19世紀(jì),其最初被用于壓鑄鉛字。早在1822年,威廉姆·喬奇(Willam Church)博士曾制造一臺(tái)日產(chǎn)1.2~2萬(wàn)鉛字的鑄造機(jī),已顯示出這種工藝方法的生產(chǎn)潛力。1849年斯圖吉斯(J.J.Sturgiss)設(shè)計(jì)并制造成第一臺(tái)手動(dòng)活塞式熱室壓鑄機(jī),并在美國(guó)獲得了專利權(quán)。1885年默根瑟(Mersen-thaler)研究了以前的專利,發(fā)明了印字壓鑄機(jī),開始只用于生產(chǎn)低熔點(diǎn)的鉛、錫合金鑄字,到19世紀(jì)60年代用于鋅合金壓鑄零件生產(chǎn)。壓鑄廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)還只是上世紀(jì)初,用于現(xiàn)金出納機(jī)、留聲機(jī)和自行車的產(chǎn)品生產(chǎn)。1904年英國(guó)的法蘭克林(H.H.Franklin)公司開始用壓鑄方法生產(chǎn)汽車的連桿軸承,開創(chuàng)了壓鑄零件在汽車工業(yè)中應(yīng)用的先例。1905年多勒(H.H.Doehler)研制成功用于工業(yè)生產(chǎn)的壓鑄機(jī)、壓鑄鋅、錫、銅合金鑄件。隨后瓦格納(Wagner)設(shè)計(jì)了鵝頸式氣壓壓鑄機(jī),用于生產(chǎn)鋁合金鑄件。這種壓鑄機(jī)是利用壓縮空氣推送鋁 2
沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
合金經(jīng)過(guò)一個(gè)鵝頸式通道壓入模具內(nèi),但由于密封、鵝頸通道的粘咬等問題, 這種機(jī)器沒有得到推廣應(yīng)用。但這種設(shè)計(jì)是生產(chǎn)鋁合金鑄件的第一次嘗試。20世紀(jì)20年代美國(guó)的Kipp公司制造出機(jī)械化的熱室壓鑄機(jī),但鋁合金液有浸蝕壓鑄機(jī)上鋼鐵零部件的傾向,鋁合金在熱室壓鑄機(jī)上生產(chǎn)受到限制。1927年捷克工程師約瑟夫·波拉克(Jesef Pfolak)設(shè)計(jì)了冷壓室壓鑄機(jī),由于貯存熔融合金的坩鍋與壓射室分離,可顯著地提高壓射力,使之更適合工業(yè)生產(chǎn)的要求,克服了氣壓熱壓室壓鑄機(jī)的不足之處,從而使壓鑄技術(shù)向前邁出重要一步[3]。20世紀(jì)50年代大型壓鑄機(jī)誕生,為壓鑄業(yè)開拓了許多新的領(lǐng)域。隨著壓鑄機(jī)、壓鑄工藝、壓鑄型及潤(rùn)滑劑的發(fā)展,壓鑄合金也從鉛合金發(fā)展到鋅、鋁、鎂和銅合金,最后發(fā)展到鐵合金,隨著壓鑄合金熔點(diǎn)的不斷增高而使壓鑄件應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大[4]。
1.2.2我國(guó)壓鑄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
我國(guó)壓鑄工業(yè)在近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展中有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),其每年都以8%~12%的良好勢(shì)頭快速發(fā)展。目前,我國(guó)擁有壓鑄廠點(diǎn)及相關(guān)企業(yè)2600余家,壓鑄機(jī)近萬(wàn)臺(tái),年產(chǎn)壓鑄件50余萬(wàn)噸。其中鋁壓鑄件占67.0%、鋅壓鑄件31.2%、銅壓鑄件1.0%、鎂壓鑄件0.8%。我國(guó)的壓鑄廠點(diǎn)及相關(guān)企業(yè)中,壓鑄廠點(diǎn)2000余家,占企業(yè)總數(shù)的80%以上,壓鑄機(jī)及輔助設(shè)備企業(yè)、模具企業(yè)、原輔材料企業(yè)近398家,占13.7%,科研、大專院校、學(xué)會(huì)等其他單位合計(jì)112個(gè),占總數(shù)的3.8%[5]。壓鑄機(jī)生產(chǎn)方面,我國(guó)約有壓鑄機(jī)生產(chǎn)企業(yè)20多個(gè),年生產(chǎn)能力超過(guò)1000臺(tái),壓鑄機(jī)的供應(yīng)能力很強(qiáng)。其中的中小型壓鑄機(jī)的質(zhì)量較好,大型壓鑄機(jī)、實(shí)時(shí)控制的高性能的壓鑄機(jī)仍需進(jìn)口,2000噸以上的壓鑄機(jī)正在研制中[5]。種種情況表明,中國(guó)的壓鑄產(chǎn)業(yè)已經(jīng)相當(dāng)龐大。
但是,與壓鑄強(qiáng)國(guó)相比,中國(guó)的壓鑄業(yè)還有著較大的差距。中國(guó)壓鑄企業(yè)的規(guī)模較小,企業(yè)素質(zhì)不高,技術(shù)水平落后,生產(chǎn)效率較低。雖然與美國(guó)、日本等壓鑄先進(jìn)國(guó)家相比,我國(guó)壓鑄件的生產(chǎn)占有一定的數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì),但我國(guó)壓鑄企業(yè)以小型工廠為主,因此在管理水平和工作效率上,較之有很大的差距。另外,雖然我國(guó)生產(chǎn)的中小型壓鑄機(jī)質(zhì)量較好,但大型壓鑄機(jī)、實(shí)時(shí)控制的高性能的壓鑄機(jī)仍需進(jìn)口,每年進(jìn)口壓鑄機(jī)100臺(tái)以上[6]。由此可見,我國(guó)不能算作壓鑄強(qiáng)國(guó),只能是壓鑄大國(guó)。
沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
近年來(lái),由于中國(guó)工業(yè)的迅速發(fā)展,壓鑄產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐漸向很多市場(chǎng)邁進(jìn)。以中國(guó)的轎車工業(yè)壓鑄市場(chǎng)為支柱,中國(guó)的壓鑄業(yè)已經(jīng)向摩托車行業(yè)、農(nóng)用車行業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)市場(chǎng)、玩具市場(chǎng)、家電產(chǎn)業(yè)等多個(gè)方向快速拓展,其勢(shì)頭方興未艾[7]。
1.2.3壓鑄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)
由于整個(gè)壓鑄過(guò)程都是在壓鑄機(jī)上完成,因此,隨著對(duì)壓鑄件的質(zhì)量、產(chǎn)量和擴(kuò)大應(yīng)用的需求,開始對(duì)壓鑄設(shè)備提出新的更高的要求,傳統(tǒng)壓鑄機(jī)已經(jīng)不能滿足這些要求,因此,新型壓鑄機(jī)以及新工藝、新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。例如,為了消除壓鑄件內(nèi)部的氣孔、縮孔、縮松,改善鑄件的質(zhì)量,出現(xiàn)了雙沖頭(或稱精、速、密)壓鑄;為了壓鑄帶有鑲嵌件的鑄件及實(shí)現(xiàn)真空壓鑄,出現(xiàn)了水平分型的全立式壓鑄機(jī);為了提高壓射速度和實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)增加壓射力以便對(duì)熔融合金進(jìn)行有效地增壓,以提高鑄件的致密度,而發(fā)展了三級(jí)壓射系統(tǒng)的壓鑄機(jī)。又如,在壓鑄生產(chǎn)過(guò)程中,除裝備自動(dòng)澆注、自動(dòng)取件及自動(dòng)潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)外,還安裝成套測(cè)試儀器,對(duì)壓鑄過(guò)程中各工藝參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和控制。它們是壓射力、壓射速度的顯示監(jiān)控裝置和合型力自動(dòng)控制裝置以及電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用等[8]。以下介紹的便是壓鑄行業(yè)中出現(xiàn)的新工藝技術(shù)。
(1)真空壓鑄
真空壓鑄是利用輔助設(shè)備將壓鑄型腔內(nèi)的空氣抽除且形成真空狀態(tài),并在真空狀態(tài)下將金屬液壓鑄成形的方法。其真空度通常在380~600毫米汞柱的范圍內(nèi),可以通過(guò)機(jī)械泵獲得。而對(duì)于薄壁與復(fù)雜的鑄件,真空度應(yīng)該更高。由于型腔抽氣技術(shù)的圓滿解決,真空壓鑄在20世紀(jì)50年代曾盛行一時(shí),但后來(lái)應(yīng)用不多。目前,真空壓鑄只用于生產(chǎn)要求耐壓、機(jī)械強(qiáng)度高或要求熱處理的高質(zhì)量零件,其今后的發(fā)展趨向是解決厚壁鑄件和消除熱節(jié)部位的縮孔,從而更有效地應(yīng)用于可熱處理和可焊接的零件。
真空壓鑄的特點(diǎn)是:顯著減少了鑄件中的氣孔,增大了鑄件的致密度,提高了鑄件的力學(xué)性能,并使其可以進(jìn)行熱處理。消除了氣孔造成的表面缺陷,改善了鑄件的表面質(zhì)量??蓽p小澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)尺寸。由于現(xiàn)代壓鑄機(jī)可以在幾分之一秒內(nèi)抽成需要的真空度,并且隨著鑄型中反壓力的減小,增大了鑄件的結(jié)晶速度,縮短了鑄件在鑄型中的停留時(shí)間。因此,采用真空壓鑄法可 4
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提高生產(chǎn)率10%~20%.采用真空壓鑄時(shí),鎂合金減少了形成裂紋的可能性(裂紋時(shí)鎂合金壓鑄時(shí)很難克服的缺陷之一,經(jīng)常發(fā)生在型腔通氣困難的部位),提高了它的力學(xué)性能,特別是可塑性。
(2)充氧壓鑄
國(guó)外在分析鋁合金壓鑄件的氣泡時(shí)發(fā)現(xiàn),其中氣體體積分?jǐn)?shù)的90%為氮?dú)?,而空氣中的氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)應(yīng)為80%,氧氣的體積分?jǐn)?shù)為20%。這說(shuō)明氣泡中部分氧氣與鋁液發(fā)生了氧化反應(yīng)。因此出現(xiàn)了充氧壓鑄的新工藝[9]。
充氧壓鑄是消除鋁合金壓鑄件氣孔,提高鑄件質(zhì)量的一個(gè)有效途徑。所謂充氧壓鑄是在鋁液充填型腔,用氧氣充填壓室和型腔,以置換其中的空氣和其他氣體,當(dāng)鋁金屬液充填時(shí),一方面通過(guò)排氣槽排出氧氣,另一方面噴散的鋁液與沒有排除的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生三氧化二鋁質(zhì)點(diǎn),分散在壓鑄件內(nèi)部,從而消除不加氧時(shí)鑄件內(nèi)部形成的氣孔。這種三氧化二鋁質(zhì)點(diǎn)顆粒細(xì)小,約在1μm以下,其重量占鑄件總重量的0.1%~0.2%,不影響力學(xué)性能,并可使鑄件進(jìn)行熱處理[10]。
(3)精速密壓鑄
精速密壓鑄是一種精確地、快速的和密實(shí)的壓鑄方法,又稱套筒雙沖頭壓鑄法。國(guó)外在20世紀(jì)60年代中期開始在壓鑄生產(chǎn)中應(yīng)用這一方法。精密速壓鑄法在很大程度上消除了氣孔和縮松這兩種壓鑄件的基本缺陷,從而提高了壓鑄件的使用性能,擴(kuò)大了壓鑄件的應(yīng)用范圍。
(4)半固態(tài)壓鑄
半固態(tài)壓鑄是當(dāng)金屬液在凝固時(shí),進(jìn)行強(qiáng)烈的攪拌,并在一定的冷卻速率下獲得50%左右甚至更高的固體組分漿料,并將這種漿料進(jìn)行壓鑄的方法。
半固態(tài)壓鑄的出現(xiàn),為解決鋼鐵材料壓鑄模壽命低的問題提供了一個(gè)方法,而且對(duì)提高鑄件質(zhì)量、改善壓鑄機(jī)鴨舌系統(tǒng)的工作條件,都有一定的作用,所以是用途的一種新工藝[11]。
1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容
本課題設(shè)計(jì)內(nèi)容是鋅合金底盤座鑄件壓鑄模具設(shè)計(jì),主要包括澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng),成形零件,抽芯機(jī)構(gòu),推出機(jī)構(gòu)以及模體結(jié)構(gòu)等,其設(shè)計(jì)步驟如下:
(1)設(shè)計(jì)壓鑄模具總體結(jié)構(gòu);
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(2)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng);(3)設(shè)計(jì)成型零件系統(tǒng);(4)設(shè)計(jì)抽芯系統(tǒng)機(jī)構(gòu);
(5)設(shè)計(jì)模體、頂出及復(fù)位機(jī)構(gòu)。
主要設(shè)計(jì)方法為:運(yùn)用UG繪制整個(gè)模具的裝配圖、立體圖和具體的零件圖、立體圖。然后對(duì)整個(gè)模具的工作過(guò)程進(jìn)行模擬以保證其動(dòng)作過(guò)程靈活。
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第2章 壓鑄模具的整體設(shè)計(jì)
2.1 鑄件工藝性分析
2.1.1 鑄件立體圖及工程圖
所用零件為鋅合金底盤座,材料YX041,鑄造精度CT5,鑄件中心是一個(gè)較深的型腔,側(cè)壁有凸臺(tái),凸臺(tái)上有直徑為80mm的通孔。殼體的底端有4個(gè)直徑為30mm的小孔,鑄件平均壁厚3.8mm,其立體圖如圖2-1,工程圖如圖2-2。
圖2-1 鑄件立體圖
圖2-2 鑄件工程圖
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2.1.2 鑄件分型面確定
壓鑄模的定模與動(dòng)模表面通常稱為分型面,分型面是由壓鑄件的分型線決定的。而模具上垂直于鎖模力方向上的接合面,即為基本分型面。此殼體鑄件的分型面選擇現(xiàn)有三種方案如圖2-3所示。
選擇I面,使鑄件整體放在定模中,保證了鑄件的同軸度,有利于氣體的排出,同時(shí)I-I面也是鑄件的最大投影面。
選擇Ⅱ面,鑄件的同軸度不易保證。
選擇Ⅲ面,由于合模不嚴(yán)會(huì)使分型面處產(chǎn)生飛邊,不易清除痕跡,也不利于澆注系統(tǒng)的放置。
綜上分析決定選取I-I面為該鑄件的分型面。
圖2-3 鑄件分型面選擇
2.1.3 澆注位置的確定
鑄件中心有型芯,所以不宜采用中心澆注,因此采用底端澆注,澆注位置選在平臺(tái)的端面。
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2.2 壓鑄成型過(guò)程及壓鑄機(jī)選用
2.2.1 臥式冷室壓鑄機(jī)結(jié)構(gòu)
臥式冷室壓鑄機(jī)基本組成如圖2-4所示。
圖2-4 臥式冷室壓鑄機(jī)
1—增壓器;2—蓄能器;3—壓射缸;4—壓射沖頭;5—壓室;6—定座板;7—拉桿;8—?jiǎng)幼澹?—頂出缸;10—曲肘機(jī)構(gòu);11—支承座板;12—模具高度;13—合模缸;14—機(jī)體;15—控制柜;16—電機(jī)及泵
此類壓鑄機(jī)的基本結(jié)構(gòu)分為5部分:
(1)壓射機(jī)構(gòu)
主要作用是在高壓力下將熔融的金屬液壓入型腔的壓射機(jī)構(gòu)。壓射壓力、壓射速度等主要工藝參數(shù)都是通過(guò)它來(lái)控制的,其中包括壓室、壓射沖頭、壓射缸、增壓器和蓄能器。
(2)合模機(jī)構(gòu)
其作用是實(shí)現(xiàn)壓鑄模的開啟和閉合動(dòng)作,并在壓射成型過(guò)程中具有足夠而可靠的鎖模力,以防止在高壓壓射時(shí),模具被推開或發(fā)生偏移。
(3)頂出機(jī)構(gòu)
在壓鑄件冷卻固化成型并開啟模具后,頂出缸驅(qū)動(dòng)壓鑄模的推出機(jī)構(gòu),將成型壓鑄件及澆注余料從模具中頂出,并脫出模體,其中包括頂出缸和頂桿。
(4)傳動(dòng)系統(tǒng)
通過(guò)液壓傳動(dòng)或機(jī)械傳動(dòng)完成壓鑄過(guò)程中所需要的各種動(dòng)作。包括電機(jī)、各種液壓泵及機(jī)械傳動(dòng)裝置。
(5)控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)控制柜指令液壓系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)元件,按壓鑄機(jī)壓射過(guò)程預(yù)定的工藝路線和運(yùn)行程序動(dòng)作,將液壓動(dòng)作和機(jī)械動(dòng)作有機(jī)的 9
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結(jié)合起來(lái),完成準(zhǔn)確可靠、協(xié)調(diào)安全的運(yùn)行規(guī)則[12]。2.2.2 壓鑄成型過(guò)程
臥式冷室壓鑄機(jī)的壓住成型過(guò)程主要分為4個(gè)步驟,如圖2-4所示。
(a)合模過(guò)程
(b)壓射過(guò)程
(c)開模過(guò)程
(d)鑄件推出過(guò)程
圖2-5 壓鑄成型過(guò)程
(a)合模過(guò)程
壓鑄模閉合后,壓射沖頭1復(fù)位至壓室2的端口處,將足量的液態(tài)金屬3注入壓室2內(nèi)。
(b)壓射過(guò)程
壓射沖頭1在壓射缸中壓射活塞高壓作用下,推動(dòng)液態(tài)金屬3通過(guò)壓鑄模4的橫澆道
6、內(nèi)澆口5進(jìn)入壓鑄模的型腔。金屬液充滿型腔后,壓射沖頭1仍然作用在澆注系統(tǒng),使液態(tài)金屬在高壓狀態(tài)下冷卻、結(jié)晶、固化成型。
(c)開模過(guò)程
壓鑄成型后,開啟模具,使壓鑄件脫離型腔,同時(shí)壓射沖頭1將澆注余料頂出壓室。
(d)推出鑄件過(guò)程
在壓鑄機(jī)頂出機(jī)構(gòu)作用下,將壓鑄件及其澆注余料頂出,10
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并脫離模體,壓射沖頭同時(shí)復(fù)位[13]。2.2.3壓鑄機(jī)型號(hào)的選用及其主要參數(shù)
本課題設(shè)計(jì)的壓鑄件在分型面的投影面積為729cm2,壓鑄件的重量為5.20kg,鋅合金一般件的推薦壓射比壓為13~20MPa,動(dòng)模板最小行程為108mm,采用常用的臥式冷室壓鑄機(jī),其型號(hào)為J1163E。
壓鑄機(jī)主要參數(shù)如下:壓射力為368~600kN;壓室直徑為70~100mm;最大澆注量(鋁)為9kg;澆注投影面積為403~1649;動(dòng)模板行程為600mm;拉缸內(nèi)空間水平?垂直為750mm?750mm。
2.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
壓鑄模澆注系統(tǒng)是將壓鑄機(jī)壓室內(nèi)熔融的金屬液在高溫高壓高速狀態(tài)下填充入壓鑄模型腔的通道。它包括直澆道、橫澆道、內(nèi)澆口、以及溢流排氣系統(tǒng)等。它能調(diào)節(jié)充填速度、充填時(shí)間、型腔溫度,因此它決定著壓鑄件表面質(zhì)量以及內(nèi)部顯微組織狀態(tài),同時(shí)也影響壓鑄生產(chǎn)的效率和模具的壽命[14]。2.3.1 帶澆注系統(tǒng)鑄件立體圖
鑄件立體圖如圖2-6所示,溢流槽設(shè)于分型面四個(gè)對(duì)角處,用于有序的排除型腔中的氣體和排除并容納冷污的金屬液以及其他氧化物。
圖2-6 帶澆注系統(tǒng)鑄件
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2.3.2 內(nèi)澆口設(shè)計(jì)
(1)內(nèi)澆口速度
由參考文獻(xiàn)[15]查得,鋅合金鑄件內(nèi)澆口充填速度50m/s,選取為40m/s。
(2)充填時(shí)間
經(jīng)計(jì)算,壓鑄件的平均壁厚約為3.8mm,利用參考文獻(xiàn)[16]中的經(jīng)驗(yàn)公式。
t=35(b-1)
(2-1)
式中t-充填時(shí)間,ms;b-壓鑄件平均壁厚,mm 可求出t=35(3.8-1)=98ms≈0.1s。(3)內(nèi)澆口截面積的確定
內(nèi)澆口截面積的確定可由公式(2-2)得出:
(2-2)式中:—內(nèi)澆口橫截面積,cm2;G—通過(guò)內(nèi)澆口金屬液的總質(zhì)量,g;
—內(nèi)澆口流速,cm;
/s的推薦值為30~?—液態(tài)金屬的密度,g/cm3; ; —型腔的填充時(shí)
/s間,s;V—通過(guò)內(nèi)澆口金屬液的體積,計(jì)算得出數(shù)值如下:
—型腔的充填速度,cm。
(4)內(nèi)澆口厚度、長(zhǎng)度、寬度的確定
由內(nèi)澆口厚度、寬度和長(zhǎng)度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值表,適當(dāng)選取此鋅合金鑄件內(nèi)澆口厚度為2.5mm,長(zhǎng)度為22.5mm,寬度為100mm。2.3.3 橫澆道設(shè)計(jì)
(1)橫澆道的形式及尺寸
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根據(jù)鑄件及內(nèi)澆口特點(diǎn),選用T形澆道,截面為矩形,澆道形狀及尺寸如圖2-7。
(2)橫澆道與內(nèi)澆口的連接方式
圖2-7 橫澆道立體圖及具體尺寸
為了防止金屬液對(duì)型芯的正面沖擊,橫澆道與內(nèi)澆口采用了端面聯(lián)接的方式,見圖2-8。
圖2-8 端面聯(lián)接方式
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圖2-8中具體尺寸為:2.3.4 直澆道設(shè)計(jì)
;;。
直澆道尺寸由澆口套尺寸決定。澆口套內(nèi)徑與壓室內(nèi)徑相同,由于壓鑄機(jī)選擇型號(hào)為J1163E,其壓室直徑為70,80,100。選取100為澆口套內(nèi)徑,其他尺寸根據(jù)情況自行設(shè)計(jì),具體尺寸見附錄。2.3.5 排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)
排溢系統(tǒng)由排氣道、溢流槽、溢流口組成。如圖2-9所示,選用半圓形結(jié)構(gòu)的排溢系統(tǒng)。
圖2-9 排溢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
(1)溢流槽尺寸設(shè)計(jì)
溢流槽尺寸選?。阂缌骺诤穸萮=0.5mm;溢流口長(zhǎng)度l=4mm;溢流口寬度s=72mm;溢流槽半徑r=15mm。
(2)排氣道設(shè)計(jì)
排氣道相關(guān)尺寸選取為:排氣槽深度為0.12mm;寬度為15mm。
2.4 壓鑄模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
壓鑄模由定模和動(dòng)模兩個(gè)主要部分組成。定模固定在壓鑄機(jī)壓室一方的定 14
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模座板上,是金屬液開始進(jìn)入壓鑄模型腔的部分,也是壓鑄模型腔的所在部分之一。定模上有直澆道直接與壓鑄機(jī)的噴嘴或壓室連接。動(dòng)模固定在壓鑄機(jī)的動(dòng)模座板上,隨動(dòng)模座板向左、向右移動(dòng)與定模分開和合攏,一般抽芯和鑄件頂出機(jī)構(gòu)設(shè)于其內(nèi)。
壓鑄模具的基本結(jié)構(gòu)及零件明細(xì)表如圖2-10所示,它通常包括以下六個(gè)部分。
(1)成型零件部分。在合模后,由動(dòng)模鑲塊和型腔鑲塊形成一個(gè)構(gòu)成壓鑄件形狀的空腔,通常稱為成型鑲塊。構(gòu)成成型部分的零件即為成型零件。成型零件包括固定的和活動(dòng)的鑲塊與型芯,如圖中的鑲塊、主型芯、小型芯以及側(cè)型芯等。有時(shí)成型零件還構(gòu)成澆注系統(tǒng)的一部分,如內(nèi)澆口、橫澆道、溢流口和排氣道等。
(2)澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)是熔融金屬由壓鑄機(jī)壓室進(jìn)入壓鑄模成型空腔的通道,如圖中澆口套、澆道鑲塊以及橫澆道、內(nèi)澆口、排溢系統(tǒng)等。
由于成型零件和澆注系統(tǒng)的零件均與高溫的金屬液直接接觸,所以它們應(yīng)選用經(jīng)過(guò)熱處理的耐熱鋼制造。
(3)模體結(jié)構(gòu)。各種模板、座架等構(gòu)架零件按一定程序和位置加以組合和固定,將模具的各個(gè)結(jié)構(gòu)件組成一個(gè)模具整體,并能夠安裝到壓鑄機(jī)上,如圖中的墊塊、支撐板、動(dòng)模壓板、定模套板、定模座板和動(dòng)模座板等。
導(dǎo)柱和導(dǎo)套是導(dǎo)向零件,又被稱為導(dǎo)準(zhǔn)零件。它們的作用是引導(dǎo)動(dòng)模板與定模板在開模和合模時(shí)能沿導(dǎo)滑方向移動(dòng),并準(zhǔn)確定位。
(4)頂出和復(fù)位機(jī)構(gòu)。將壓鑄件或澆注余料從模具上脫出的機(jī)構(gòu),包括推出零件和復(fù)位零件,如圖中的推桿、推桿固定板和推板。同時(shí),為使頂出機(jī)構(gòu)在移動(dòng)時(shí)平穩(wěn)可靠,往往還設(shè)置自身的導(dǎo)向零件推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套。為便于清理雜物或防止雜物影響推板的正確復(fù)位,還在推板底部設(shè)置限位釘。
(5)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。當(dāng)壓鑄件側(cè)面有側(cè)凹或側(cè)凸結(jié)構(gòu)時(shí),則需要設(shè)置側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),如圖中斜滑塊、側(cè)型芯、斜滑塊限位釘、彈頂銷、彈簧等。
(6)其它。除以上各結(jié)構(gòu)單元外,模具內(nèi)還有其它用于固定各相關(guān)零件的內(nèi)六角螺栓以及銷釘?shù)萚17]。
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圖2-10 模具總裝圖
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第3章 成型零件及斜滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 成型零件設(shè)計(jì)概述
成型零件是與高溫金屬液接觸的零件,用于形成澆注系統(tǒng)和鑄件。成型零件由澆注系統(tǒng)成型零件和鑄件成型零件兩部分組成。
(1)澆注系統(tǒng)成型零件:澆道鑲塊、澆口套,用于形成澆注系統(tǒng)。(2)鑄件成型零件:型芯、鑲塊、斜滑塊塊,用于形成鑄件。成型零件的結(jié)構(gòu)形式主要可以分為整體式和組合式兩類。
1)整體式結(jié)構(gòu) 型腔和型芯都由整塊材料加工而成,即型腔或型芯直接在模板上加工成型。
2)整體組合式結(jié)構(gòu) 型腔和型芯由整塊材料制成,裝入模板的模套內(nèi),再用臺(tái)肩或螺栓固定。
3)局部組合式結(jié)構(gòu) 型腔和型芯由整塊材料制成,局部鑲有成型鑲塊的組合形式。
4)完全組合式結(jié)構(gòu) 由多個(gè)鑲拼件組合而成的成型空腔。
成型零件直接接觸高溫、高壓、高速的液態(tài)金屬,受機(jī)械沖擊、磨損、熱疲勞和化學(xué)侵蝕的反復(fù)作用,熱應(yīng)力和熱疲勞導(dǎo)致的熱裂紋則是破壞失效的主要原因,所以對(duì)成形零件的尺寸精度的要求尺寸精度高3-4級(jí),對(duì)粗糙度的要求比鑄件粗糙度高2級(jí)。
由于本文中采用斜滑塊抽芯系統(tǒng),其也與液態(tài)金屬直接接觸,故放入本章介紹[18]。
3.2澆注系統(tǒng)成型零件設(shè)計(jì)
(1)澆口套的結(jié)構(gòu)
在澆口套中形成直澆道,常用澆口套的結(jié)構(gòu)形式如圖3-1所示。圖(a)由于制造和裝卸比較方便,在中小型模具中應(yīng)用比較廣泛。圖(b)是利用臺(tái)肩將澆口套固定在兩模板之間,裝配牢固,但拆裝均不方便。
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圖(c)是將壓鑄模的安裝定位孔直接設(shè)置在澆口套上。
圖(d)、(e)型式用于中心進(jìn)料圖(f)是導(dǎo)入式直澆道的結(jié)構(gòu)型式。本課題選用圖(a)的形式。
圖3-1 澆口套結(jié)構(gòu)形式
(2)澆口套與壓室的連接方式 連接方式如圖3-2所示。
圖3-2(a)為平面對(duì)接:為了保證同軸度應(yīng)提高加工精度和裝配精度。圖3-2(b)保證了它們的同軸度要求。
圖3-2 澆口套與壓室連方式接
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本課題采用(a)類連接,即平面對(duì)接的方式,此類連接便于裝卸。(3)澆口套的尺寸與配合精度
澆口套尺寸根據(jù)具體情況設(shè)計(jì),具體尺寸參見附錄。
配合精度:D1取H7h6、D2取e8、D取F8、D0取H7、d取e8。(4)澆注系統(tǒng)成型零件的材料和硬度的要求
壓鑄模具的澆注系統(tǒng)成型零件直接與高溫、高壓、高速填充的液態(tài)金屬液接觸,在短時(shí)間內(nèi)溫度變化很大,壓鑄模的工作環(huán)境十分惡劣,因此對(duì)澆注系統(tǒng)成型零件材料的選擇應(yīng)慎重。底座鑄件模具設(shè)計(jì)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取的材料為4Cr5MoSiV1,熱處理要求為44~48HRC。
3.3 鑄件成型零件設(shè)計(jì)
3.3.1 成型收縮率
成型收縮率是指鑄件收縮量與成型狀態(tài)鑄件尺寸之比,收縮分三種情況(見圖3-3):
(1)自由收縮 在型腔內(nèi)的壓鑄件沒有成型零件的阻礙作用,圖中L1。(2)阻礙收縮 如圖中L2,有固定型芯的阻礙作用。(3)混合收縮 如圖中L3,這種情況較多。
圖3-3 壓鑄件收縮率的分類
由參考文獻(xiàn)[16]中查得鋅合金的自由收縮率為0.6%~0.8%,阻礙收縮率為0.3%~0.4%,混合收縮率為0.4%~0.6%。取YX041鋅合金的自由收縮?1=0.7%,阻礙收縮為?2?0.4%,混合收縮為=0.5%。
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3.3.2 脫模斜度
(1)脫模斜度的選取標(biāo)準(zhǔn)
1)不留加工余量的壓鑄件。為了保證鑄件組裝時(shí)不受阻礙,型腔尺寸以大端為基準(zhǔn),另一端按脫模斜度相應(yīng)減少;型芯尺寸以小端為基準(zhǔn),另一端按脫模斜度相應(yīng)增大。
2)兩面均留有加工余量的鑄件。為保證有足夠的加工余量,型腔尺寸以小端為基準(zhǔn),加上加工余量,另一端按脫模斜度相應(yīng)增大;型芯尺寸以大端 為基準(zhǔn),減去加工余量,另一端按脫模斜度相應(yīng)減少。
3)單面留有加工余量的鑄件。型腔尺寸以非加工面的大端為基準(zhǔn),加上斜度尺寸差及加工余量,另一端按脫模斜度相應(yīng)減少。型芯尺寸以非加工面的小端為基準(zhǔn),減去斜度尺寸差及加工余量,另一端按脫模斜度相應(yīng)放大。
(2)脫模斜度的尺寸
配合面外表面最小脫模斜度α取0?15?,內(nèi)表面最小脫模斜度β取0?30?。非配合面外表面最小脫模斜度α取0?30?,內(nèi)表面最小脫模斜度β取1°。由于底座內(nèi)腔深度>50mm,則脫模斜度可取小[19]。3.3.3 壓鑄件的加工余量
由于鑄件具有較為精確的尺寸和良好的鑄造表面,所以一般情況下,可以不進(jìn)行機(jī)械加工。同時(shí),由于壓鑄件內(nèi)部可能有氣孔,所以應(yīng)盡量避免再進(jìn)行機(jī)械加工。但是,某些部位還是應(yīng)該進(jìn)機(jī)械加工。如裝配表面、裝配孔、成型困難沒有鑄出的一些形狀,去除內(nèi)澆口、溢流口后的多余部分等。
底座鑄件的加工余量選取根據(jù)參考文獻(xiàn)[15]中推薦的加工余量選擇,平面按最大邊長(zhǎng)確定,孔按直徑確定。3.3.4鑄件成型尺寸的計(jì)算
成型零件表面受高溫、高壓、高速金屬液的摩擦和腐蝕而產(chǎn)生損耗,因修型引起尺寸變化。把尺寸變大的尺寸稱為趨于增大尺寸,變小的尺寸稱為趨于變小尺寸。在確定成型零件尺寸時(shí),趨于增大的尺寸應(yīng)向偏小的方向取值;趨于變小的尺寸應(yīng)向偏大的方向取值;穩(wěn)定尺寸取平均值。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[16],成型零件尺寸的計(jì)算公式如下:
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’?‘A?(A?A??n?)?’
式中:A'—成型件尺寸;??—成型零件制造偏差;A—壓鑄件尺寸(含脫模斜度、加工余量);?—收縮率;n—補(bǔ)償系數(shù);?—壓鑄件尺寸偏差。
n為損耗補(bǔ)償系數(shù),由兩部分構(gòu)成,其一是壓鑄件尺寸偏差的1磨損值,一般為壓鑄件尺寸偏差的1‘差?=(15~14)?。
2,其二是
4,因此n??0.7?。成型零件尺寸制造偏已知鑄件尺寸公差等級(jí)為CT5,根據(jù)參考文獻(xiàn)查表可得鑄件基本尺寸的相應(yīng)尺寸公差。由鑄件圖可知型腔尺寸有:Φ100,h270,4R25,Φ190,h224,h6。型芯尺寸有:Φ182.5,Φ80,4Φ30.2,h210,4R50,h2。中心尺寸有:L121,L220。
(1)型腔尺寸計(jì)算
型腔的尺寸是趨于增大尺寸,應(yīng)選取趨于偏小的極限尺寸。計(jì)算公式為:
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(2)型芯尺寸計(jì)算
型芯的尺寸是趨于減小的尺寸,應(yīng)選取趨于偏大的極限尺寸。計(jì)算公式為:
(3)中心距位置尺寸計(jì)算
中心距離尺寸是趨于穩(wěn)定的尺寸,其偏差規(guī)定為雙向等值。公式為:
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3.4 成型零件裝配圖
定模與動(dòng)模合攏后形成的空腔通常稱為型腔,而構(gòu)成型腔的零件即為成型零件。成型零件包括固定和活動(dòng)的鑲塊與型芯。模具成型零件立體圖如圖3-4所示,裝配圖如圖3-5所示。
圖3-4 鑄件成型零件立體圖
圖3-5 鑄件成型零件裝配圖
1—澆口套;2—定模鑲塊;3—?jiǎng)幽P被瑝K:4—鑲塊:5—彈簧頂銷
6—小型芯;7—主型芯
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3.5 斜滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.5.1 側(cè)抽芯系統(tǒng)概述
當(dāng)鑄件上具有與推出方向不一致的側(cè)孔、側(cè)凹或側(cè)凸形狀時(shí),在壓鑄成型后,此處的成型零件會(huì)阻礙壓鑄件的推出,必須設(shè)置可以移動(dòng)的側(cè)型芯。在鑄件推出前,先將型芯抽出,消除障礙后,再將壓鑄件推出,合模時(shí),再將型芯回復(fù)到原來(lái)的成型位置。完成側(cè)抽芯的抽出和復(fù)位動(dòng)作的機(jī)構(gòu)稱為側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。
側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)有多種形式,但應(yīng)用較多的是斜銷機(jī)構(gòu)和斜滑塊機(jī)構(gòu)。斜銷機(jī)構(gòu)較復(fù)雜,但用途較廣;斜滑塊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,僅用于側(cè)凹較淺的情況[20]。
(1)斜銷側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)。圖3-6是斜銷側(cè)抽芯的工作過(guò)程。斜銷側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)主要用于側(cè)孔抽芯,分型面為垂直分型面。
(2)斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。如圖3-7所示,(a)為合模狀態(tài),(b)開模,(c)抽出型芯。在定模板的推動(dòng)下,斜滑塊復(fù)位。
本課題根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇了斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。
圖3-6 斜銷側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)工作過(guò)程
(a)合模狀態(tài)
(b)開模狀態(tài)
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(c)抽芯狀態(tài)
圖3-7 斜滑塊機(jī)構(gòu)工作過(guò)程
3.5.2 斜滑塊機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)
斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu),主要由定位銷和斜滑塊組成。特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)緊湊,動(dòng)作可靠,常用于側(cè)成型面積較大,側(cè)孔、側(cè)凹較淺,所需抽芯力不大的情況。斜滑塊抽芯基本結(jié)構(gòu)如圖3-8所示。
圖3-8 斜滑塊抽芯基本結(jié)構(gòu)
1-定模板;2-限位銷;3-斜滑塊;4-動(dòng)模套板;
5-型芯;6-推桿;7-動(dòng)模固定板
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3.5.3 斜滑塊的拼合形式
斜滑塊拼合形式如圖3-9所示。
在圖3-9中,(a)、(b)、(c)是兩瓣式的拼合形式。(a)是常用形式,(b)可能產(chǎn)生溢料現(xiàn)象,(c)能解決溢料問題。(d)、(e)、(f)為三瓣式或多瓣式的拼合形式[21]。
由于本課題設(shè)計(jì)的底盤座鑄件比較簡(jiǎn)單,因此選用圖3-9中(a)兩瓣式的拼合形式,不但滿足要求而且設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單。
圖3-9 斜滑塊拼合形式
3.5.4 斜滑塊的導(dǎo)滑形式
斜滑塊導(dǎo)滑形式如圖3-10所示。T形槽形式加工比較簡(jiǎn)單,因此本課題選用T形槽形式。3.5.5 斜滑塊尺寸設(shè)計(jì)
(1)抽芯距離計(jì)算
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根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]的公式:
其中—外形內(nèi)凹成形深度(mm);
=24,K取5mm,因此,=29mm。
K—安全值,斜滑塊機(jī)構(gòu)一般取3~5mm。本課題鑄件的
圖3-10 斜滑塊導(dǎo)滑形式(a)T形槽;(b)燕尾槽
(2)推出高度l確定
推出高度是斜滑塊在推出是軸向運(yùn)動(dòng)的全程,即抽芯行程后推出行程,根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]可知,斜滑塊的可推出高度不可大于斜滑塊厚度L的55%,留在套版內(nèi)的長(zhǎng)度需大于30mm。因此,選取推出高度l=108mm。
(3)倒向斜角的確定 導(dǎo)向角計(jì)算公式為:
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由參考文獻(xiàn)[15]可知倒向斜角一般在據(jù)前面所得計(jì)算結(jié)果,可以計(jì)算出=
~。
間選取,一般不超過(guò),根3.5.6 斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)表面粗糙度和材料選擇
(1)零件表面粗糙度
側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)零件愛你表面粗糙度選?。盒被瑝K的外表面Ra?0.8μm,型腔表面Ra?0.4μm,其他非配合面Ra?3.2μm。
(2)材料選擇
斜滑塊的材料選用4Cr5MoSiV1,熱處理要求44~48HRC,斜滑塊限位釘?shù)牟牧线x用45鋼,熱處理要求25~32HRC。3.5.7 彈簧限位銷設(shè)計(jì)
由于定模型芯的包緊力較大,開模時(shí),斜滑塊和逐漸可能被留在定模型芯上,或斜滑塊受到定模型芯的包緊力而產(chǎn)生位移,使鑄件變形。此時(shí)應(yīng)設(shè)置強(qiáng)制裝置,確保開模后斜滑塊穩(wěn)定地留在動(dòng)模套板內(nèi)。本課題即考慮到定模型芯的包緊力作用,安裝了4個(gè)彈簧限位銷,以避免斜滑塊徑向移動(dòng),從而強(qiáng)制斜滑塊留在動(dòng)模套板內(nèi)。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[24]。采用的彈簧限位銷的彈簧中徑D=40mm,彈簧絲直徑d=8mm,有效圈數(shù)n=7,采用材料為硅錳彈簧鋼60Si2MnA,具體尺寸見附錄。3.5.8 斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)立體圖和裝配圖
斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)由斜滑塊、動(dòng)模套板以及推桿等零件組成。由瓣合組成的斜滑塊鑲嵌在動(dòng)模套板的導(dǎo)滑槽內(nèi)。合模時(shí),定模套板的分型面與斜滑塊的上端面接觸,使瓣合斜滑塊分別推入動(dòng)模套板的斜面內(nèi)定位。斜滑塊各側(cè)向的密封面,在壓鑄機(jī)鎖模力的作用下鎖緊。開模后,壓鑄機(jī)的頂出裝置推動(dòng)模具的推出機(jī)構(gòu),驅(qū)動(dòng)推桿并推動(dòng)斜滑塊向脫模方向移動(dòng)。在這個(gè)過(guò)程中,由于動(dòng)模套板內(nèi)斜導(dǎo)滑槽的導(dǎo)向作用,使斜滑塊在推動(dòng)壓鑄件向前運(yùn)動(dòng)時(shí),分別向上下側(cè)分型,即在推出壓鑄件的同時(shí),抽出壓鑄件側(cè)面的凹凸部分,完成側(cè)抽芯動(dòng)作[21]。圖3-11為斜滑塊機(jī)構(gòu)立體圖,圖3-12為斜滑塊機(jī)構(gòu)裝配圖。
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圖3-11 斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)立體圖
圖3-12 斜滑塊機(jī)構(gòu)裝配圖
1-小型芯;2-定模鑲塊;3-定模套板;4-斜滑塊;5-限位釘;6-動(dòng)模套板;
7-推桿;8-壓板;9-支撐板;10-鑲塊;11-主型芯;12-彈簧限位銷
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第四篇:淺談國(guó)內(nèi)外工程造價(jià)管理的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀
淺談國(guó)內(nèi)外工程造價(jià)管理的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀
前言
工程造價(jià)是指工程的建造價(jià)格。在不同的經(jīng)濟(jì)體制下,工程造價(jià)有不同的含義,工程造價(jià)管理也就有不同的目標(biāo)。在傳統(tǒng)的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下,國(guó)家是惟一的投資主體,施工企業(yè)是國(guó)營(yíng)單位,工程造價(jià)管理是對(duì)國(guó)家投資的管理,其目標(biāo)是降低工程造價(jià);在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,由于投資方和承包方是不同的利益主體,工程造價(jià)管理的目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)楹侠泶_定和有效控制工程造價(jià),以保證不同投資主體的利益,實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)健康、穩(wěn)定的發(fā)展。自從 20 世紀(jì) 80 年代改革開放以來(lái),我國(guó)在建筑工程領(lǐng)域進(jìn)行了多次改革,這些改革從投資渠道的多源化、投資主體的多元化、投資方式的多樣化、投資決策的分權(quán)化到實(shí)行項(xiàng)目招投標(biāo)制、項(xiàng)目法人責(zé)任制、建設(shè)監(jiān)理制、工程合同管理制等,這些制度雖然從不同的角度起到了構(gòu)筑有形建筑市場(chǎng)硬件的作用,促進(jìn)了建筑市場(chǎng)的健康發(fā)展。但對(duì)建筑市場(chǎng)的靈魂—建筑工程造價(jià)管理涉及不
[1]深,還沒有從根本上來(lái)研究在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下的建筑工程造價(jià)管理問題。
工程造價(jià)管理有兩種管理,一是建設(shè)工程投資費(fèi)用管理,二是工程價(jià)格管理。建設(shè)工程投資費(fèi)用管理屬于投資管理范疇,建設(shè)工程投資費(fèi)用管理的含義是,為了實(shí)現(xiàn)投資的預(yù)期目標(biāo),在擬定的規(guī)劃、設(shè)計(jì)方案的條件下,預(yù)測(cè)、計(jì)算、確定和監(jiān)控工程造價(jià)及其變動(dòng)的系統(tǒng)活動(dòng)。這一含義既涵蓋了微觀的項(xiàng)目投資費(fèi)用的管理,也涵蓋了宏觀層次的投資費(fèi)用的管理。
[2]工程價(jià)格管理屬于價(jià)格管理范疇。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下價(jià)格管理分兩個(gè)層次:一是在微觀層次上生產(chǎn)企業(yè)在掌握市場(chǎng)價(jià)格信息的基礎(chǔ)上,為實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)而進(jìn)行的成本控制、計(jì)價(jià)、訂價(jià)和競(jìng)價(jià)的系統(tǒng)活動(dòng)。它反映了微觀主體按支配價(jià)格運(yùn)動(dòng)的經(jīng)濟(jì)規(guī)律,對(duì)商品價(jià)格進(jìn)行能動(dòng)的計(jì)劃、預(yù)測(cè)、監(jiān)控和調(diào)整,并接受價(jià)格對(duì)生產(chǎn)的調(diào)節(jié)。二是在宏觀層次上政府根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求,利用法律手段、經(jīng)濟(jì)手段和行政手段對(duì)價(jià)格進(jìn)行管理和調(diào)控,以及通過(guò)市場(chǎng)管理規(guī)范市場(chǎng)主體價(jià)格行為的系統(tǒng)活動(dòng)。國(guó)內(nèi)外工程造價(jià)管理模式
1.1 國(guó)外工程造價(jià)管理模式
從目前的資料分析,工程造價(jià)管理模式并非統(tǒng)一,在不同的區(qū)域有不同的方式和管理形式,所以 WTO并不能讓每個(gè)成員接受其中的任何一種形式。隨著國(guó)際建筑業(yè)的發(fā)展,發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑工程造價(jià)管理已在科學(xué)化、規(guī)范化、程序化的軌道上運(yùn)行,已形成了許多好的國(guó)際慣例。美、英、日本和德國(guó)等國(guó)家在工程造價(jià)管理上結(jié)合本國(guó)的實(shí)際情況,建立了比較科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、完善的管理制度,通過(guò)制定切實(shí)可行的辦法,使工程造價(jià)從投標(biāo)報(bào)價(jià)到中標(biāo)后的[3]實(shí)施,得到全過(guò)程的控制與管理。這些成功的經(jīng)驗(yàn)在我國(guó)建筑工程造價(jià)管理的改革中均可[4]借鑒。
(1)美國(guó)工程造價(jià)的管理?,F(xiàn)行的工程造價(jià)由兩部分構(gòu)成。一是業(yè)主經(jīng)營(yíng)所需費(fèi)用,稱之為軟費(fèi)用,主要包括基礎(chǔ)上所需資金的籌措,設(shè)備購(gòu)置及儲(chǔ)備資金、土地征購(gòu)及動(dòng)遷補(bǔ)償、財(cái)務(wù)費(fèi)用、稅金及其它各種前期費(fèi)用。二是由業(yè)主委托設(shè)計(jì)咨詢公司或者總承包公司編制的建安工程基礎(chǔ)上建設(shè)實(shí)際發(fā)生所需費(fèi)用,一般稱之為硬費(fèi)用,主要包括施工所需的工、料、機(jī)消耗使用費(fèi)、現(xiàn)場(chǎng)業(yè)主代表及施工管理人員工資、辦公和其它雜項(xiàng)費(fèi)用,承包商現(xiàn)場(chǎng)的生活及生產(chǎn)設(shè)施費(fèi)用,各種保險(xiǎn)、稅金、不可預(yù)見費(fèi)等。此外承包商的利潤(rùn)一般占建安工程造價(jià)的 5%~15%,業(yè)主通過(guò)委托咨詢公司實(shí)現(xiàn)對(duì)工程施工階段造價(jià)的全過(guò)程管理。美國(guó)有統(tǒng)一的計(jì)價(jià)依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn),是典型的市場(chǎng)化價(jià)格。工程估算、概算、人工、材料和機(jī)械消耗定額,不是由政府部門組織制訂的,而是由幾個(gè)大區(qū)的行會(huì)(協(xié)會(huì))組織,按照各施工企業(yè)工程積累的資料和本地區(qū)實(shí)際情況,根據(jù)工程結(jié)構(gòu)、材料種類、裝飾方式等,制訂出平方英尺建筑 面積的消耗量和基價(jià),并以此作為依據(jù),將數(shù)據(jù)輸人電腦,推向市場(chǎng)。這些數(shù)據(jù)資料雖不是政府部門的強(qiáng)制性法規(guī),但因其建立在科學(xué)性、準(zhǔn)確性、公正性及實(shí)際工程資料的基礎(chǔ)上,能反映實(shí)際情況,得到社會(huì)的普遍公認(rèn),并能順利加以實(shí)施。因此,工程造價(jià)計(jì)價(jià)主要由各咨詢機(jī)構(gòu)制定單位建筑面積消耗量,基價(jià)和費(fèi)用估算格式,由承發(fā)包雙方通過(guò)一定的市場(chǎng)交易行為確定工程造價(jià)。
(2)英國(guó)工程造價(jià)管理。工程造價(jià)管理有著悠久的歷史,經(jīng)過(guò)幾百年的實(shí)踐形成了全英統(tǒng)一的工程量標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量規(guī)則(SMM)和工程造價(jià)管理體系,使工程造價(jià)管理工作形成了一個(gè)科學(xué)化、規(guī)范化的頗有影響的獨(dú)立專業(yè)。政府投資的工程項(xiàng)目由財(cái)政部門依據(jù)不同類別工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和造價(jià)標(biāo)準(zhǔn),并考慮通貨膨脹對(duì)造價(jià)的影響等確定投資額,各部門在核定的建設(shè)規(guī)模和投資額范圍內(nèi)組織實(shí)施,不得突破。對(duì)于私人投資的項(xiàng)目政府不進(jìn)行干預(yù),投資者一般是委托中介組織進(jìn)行投資估算。英國(guó)無(wú)統(tǒng)一定額,工程量計(jì)算規(guī)則就成為參與工程建設(shè)的各方共同遵守的計(jì)量、計(jì)價(jià)的基本規(guī)則,投標(biāo)報(bào)價(jià)原則上是工程量、單價(jià)合同(即 BQ 方式)。在英國(guó)工程造價(jià)的控制貫穿于立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、招標(biāo)、簽約和施工結(jié)算等全過(guò)程,在既定的投資范圍內(nèi)隨階段性工作的不斷深化使工期、質(zhì)量、造價(jià)的預(yù)期目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。
(3)日本工程造價(jià)管理。工程造價(jià)實(shí)行的是全過(guò)程管理,從調(diào)查階段、計(jì)劃階段、設(shè)計(jì)階段、施工階段、監(jiān)理檢查階段、竣工階段直至保修階段均嚴(yán)格管理。日本建筑學(xué)會(huì)成本計(jì)劃分會(huì)制定出日本建筑工程分部分項(xiàng)定額,編制了工程費(fèi)用估算手冊(cè),并根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)變化進(jìn)行定期修改,實(shí)行動(dòng)態(tài)管理。投資控制大體可分為 3 個(gè)階段:一是可行性研究階段。根據(jù)實(shí)施項(xiàng)目計(jì)劃和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),制定開發(fā)規(guī)模和投資計(jì)劃,并根據(jù)可類比的工程造價(jià)及現(xiàn)行市場(chǎng)價(jià)格進(jìn)行調(diào)整和控制。二是設(shè)計(jì)階段。按可行性研究階段提出的方案進(jìn)行設(shè)計(jì),編制工程概算,將投資控制在計(jì)劃之內(nèi)。施工圖完成后,編制工程預(yù)算,并與概算進(jìn)行比較。若高于概算,則進(jìn)行修改設(shè)計(jì),降低標(biāo)準(zhǔn),使投資控制在原計(jì)劃之內(nèi)。三是施工中嚴(yán)格按圖施工,核算工程量,制訂材料供應(yīng)計(jì)劃,加強(qiáng)成本控制和施工管理,保證竣工決算控制在工程預(yù)算 額度內(nèi)。日本政府有關(guān)部門對(duì)所投資的公共建筑、政府辦公樓、體育設(shè)施、學(xué)校、醫(yī)院、公寓等項(xiàng)目,除負(fù)責(zé)統(tǒng)一組織編制并發(fā)布計(jì)價(jià)依據(jù)以確定工程造價(jià)外,還對(duì)上述公建項(xiàng)目的工程造價(jià)實(shí)行實(shí)施全過(guò)程的直接管理。
(4)德國(guó)工程造價(jià)管理。任何建設(shè)工程不論是政府項(xiàng)目,還是私人投資項(xiàng)目對(duì)工程項(xiàng)目的管理,貫穿于全過(guò)程的質(zhì)量、進(jìn)度和成本控制。以科學(xué)合理地確定工程造價(jià)為基礎(chǔ),實(shí)施動(dòng)態(tài)管理與控制,只要工程項(xiàng)目投資額確定后(政府工程經(jīng)政府審批,私人工程經(jīng)業(yè)主批準(zhǔn)),在實(shí)施過(guò)程中,必須嚴(yán)格地按照投資估算執(zhí)行,不能隨意修改和突破。從上述幾個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的管理方式看,工程造價(jià)管理均處于有序的市場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境,實(shí)行了系統(tǒng)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的管理,而在價(jià)格的確定和管理上以市場(chǎng)和社會(huì)認(rèn)同為取向,在行業(yè)的管理歸屬上民間 行業(yè)協(xié)會(huì)組織發(fā)揮著巨大作用。同時(shí),政府的宏觀調(diào)控,先進(jìn)的計(jì)價(jià)依據(jù)、計(jì)價(jià)方法、發(fā)達(dá)的咨詢業(yè)、多渠道的信息發(fā)布等做法,基本上代表了現(xiàn)行工程造價(jià)管理的國(guó)際慣例,完全適合 WTO 的基本原則。
綜上所述,可以簡(jiǎn)要概括得到國(guó)外有關(guān)工程造價(jià)管理體制的特點(diǎn)如下:一是行之有效的政府間接調(diào)控。二是有章可循的計(jì)價(jià)依據(jù)。三是多渠道的信息發(fā)布體系。四是量?jī)r(jià)分離的計(jì)算方法。五是發(fā)達(dá)的工程造價(jià)咨詢業(yè)。1.2 國(guó)內(nèi)工程造價(jià)管理模式
改革開放以來(lái),我國(guó)的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)定額和工程造價(jià)管理工作以逐步適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)為目標(biāo),按照調(diào)放結(jié)合(配套改革(小步快走(逐步到位的指導(dǎo)思想,進(jìn)行了一系列的改革,并取得了較好的成果!1985年成立了中國(guó)工程建設(shè)概預(yù)算定額委員會(huì),1990年在此基礎(chǔ)上成立了中國(guó)建設(shè)工程造價(jià)管理協(xié)會(huì),1996年國(guó)家人事部和建設(shè)部已確定并行文建立注冊(cè)造價(jià)工程師制度,對(duì)學(xué)科的建設(shè)與發(fā)展起了重要作用,標(biāo)志著該學(xué)科已發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的 完整的學(xué)科體系!經(jīng)過(guò)10多年的發(fā)展,應(yīng)該說(shuō)我國(guó)的工程造價(jià)管理工作取得了可喜的成績(jī),對(duì)我國(guó)的社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)做出了重大貢獻(xiàn)!但是我國(guó)的工程造價(jià)管理與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大差距,工程造價(jià)管理工作還有許多問題有待解決!我國(guó)的工程造價(jià)管理體制一直 沿用前蘇聯(lián)模式,是適應(yīng)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)模式下的管理體制,目前已經(jīng)不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展!工程造價(jià)管理改革的目的,是為了建立適應(yīng)我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制所需的,具有中國(guó)特色
[5]的新的工程造價(jià)管理體制,目前還有許多問題有待解決!我國(guó)工程造價(jià)管理體制建立于建國(guó)初期,隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的深入和對(duì)外開放政策的實(shí)
[6]施,我國(guó)基本建設(shè)概預(yù)算定額管理的模式已逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ淘靸r(jià)管理模式。主要表現(xiàn)在:(1)重視和加強(qiáng)項(xiàng)目決策階段的投資估算工作,努力提高可行性研究報(bào)告投資估算的準(zhǔn)確度,切實(shí)發(fā)揮其控制項(xiàng)目總造價(jià)的作用。
(2)明確概預(yù)算工作不僅要反映設(shè)計(jì)、計(jì)算工程造價(jià),更要能動(dòng)地影響設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì),并發(fā)揮控制工程造價(jià)、促進(jìn)合理使用建設(shè)資金的作用。
(3)從建筑產(chǎn)品也是商品的認(rèn)識(shí)出發(fā),以價(jià)值為基礎(chǔ),確定建設(shè)工程造價(jià)和建筑安裝工程造價(jià),使工程造價(jià)的構(gòu)成合理化,逐步與國(guó)際慣例接軌。
(4)把競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制引入工程造價(jià)管理體制,打破以行政手段分配建設(shè)任務(wù)和施工單位依附于主管部門的體制,在相對(duì)平等的條件下進(jìn)行招標(biāo)承包,擇優(yōu)選擇工程承包公司和設(shè)備材料供應(yīng)單位,以促進(jìn)這些單位改善經(jīng)營(yíng),提高應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)能力,降低工程造價(jià)。
(5)以動(dòng)態(tài)的方法研究和管理工程造價(jià)。研究如何體現(xiàn)項(xiàng)目投資額的時(shí)間價(jià)值,要求各地區(qū)、各部門工程造價(jià)管理機(jī)構(gòu)要定期公布各種設(shè)備、材料、工資、機(jī)械臺(tái)班的價(jià)格指數(shù)以及各類工程造價(jià)指數(shù),建立地區(qū)、部門以及全國(guó)的工程造價(jià)管理信息系統(tǒng)。
(6)對(duì)工程造價(jià)的估算、概算、預(yù)算、承包合同價(jià)、結(jié)算價(jià)、竣工決算實(shí)行一體化管理,逐步建立一體化管理制度,改變過(guò)去分段管理的狀況。
(7)工程造價(jià)咨詢產(chǎn)生并逐漸發(fā)展。作為受委托方,為建設(shè)項(xiàng)目的工程造價(jià)的合理確定和有效控制提供咨詢服務(wù)的工程造價(jià)咨詢單位在全國(guó)全面、迅速發(fā)展。
(8)為了適應(yīng)我國(guó)建筑市場(chǎng)的發(fā)展和國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需求,推行工程量清單計(jì)價(jià)模式,建筑工程承發(fā)包主要通過(guò)招投標(biāo)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。我國(guó)的工程造價(jià)管理正在逐步建立市場(chǎng)形成價(jià)格的機(jī)制,實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)管理市場(chǎng)化,形成社會(huì)化的工程造價(jià)咨詢服務(wù)業(yè),與國(guó)際慣例接軌。目前我國(guó)工程造價(jià)的現(xiàn)狀
2.1 誠(chéng)信機(jī)制不健全
作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要部分,建筑行業(yè)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)有著重要的影響,但在市場(chǎng)發(fā)展中,建筑市場(chǎng)存在弄虛作假的現(xiàn)象、信用缺失的現(xiàn)象,對(duì)企業(yè)經(jīng)營(yíng)帶來(lái)很大的風(fēng)險(xiǎn),影響建筑行
[7]業(yè)的發(fā)展結(jié)構(gòu),使得資源利用率降低,造成國(guó)民經(jīng)濟(jì)的整體損失。2.2 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一造成造價(jià)體系僵化、成本過(guò)高
在我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中。大中型國(guó)有企業(yè)多數(shù)比例,國(guó)有企業(yè)控股單一,對(duì)外不能利用社會(huì)資金和資源,對(duì)內(nèi)很難建立完善的管理制度。企業(yè)體制改革緩慢,使得企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)降低:民營(yíng)企業(yè)和外資企業(yè)雖然得到了快速的發(fā)展,但是由于起步較晚,資金技術(shù)力量薄弱,不能成為行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,加之我國(guó)建筑行業(yè)受到國(guó)家政策的干預(yù),缺少靈活用工機(jī)制,難以控制成本,“三超”現(xiàn)象普遍存在。
[8]2.3 相關(guān)法律制度不健全
建筑工程合同管理中存在很多問題,關(guān)于造價(jià)成本的賠償制度不完善,已設(shè)立的法律法規(guī)中存在很多欠缺約束力,一些條款存在歧視性,自由裁量權(quán)過(guò)大,容易投機(jī)取巧,虛假的造價(jià)應(yīng)有的懲罰。
[9]2.4 工程造價(jià)管理部門改革力度不夠 作為管理部分,未能順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行改革等工作,工作的重點(diǎn)依然是在定額管理,協(xié)調(diào)甲乙雙方針對(duì)定額理解的偏差而出現(xiàn)的糾紛,發(fā)布建筑材料、信息價(jià)格等方面,不能將工程造價(jià)的職責(zé)承擔(dān)起來(lái)。
2.5 我國(guó)造價(jià)咨詢市場(chǎng)起步晚、無(wú)序,沒有形成良性的循環(huán)
而且造價(jià)限于在預(yù)算與結(jié)算的編制工作中,造價(jià)人員的素質(zhì)較低,體現(xiàn)在一些專業(yè)人員非法掛證。而且有些造價(jià)師為了眼前利益,按照業(yè)主的要求弄虛作假,這些因素都制約著工程造價(jià)的整體發(fā)展。2.6 信息化管理落后
企業(yè)創(chuàng)新和改革意識(shí)薄弱。在信息化社會(huì)。很多企業(yè)對(duì)于全球化經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式?jīng)]有明確的發(fā)展規(guī)劃,加上企業(yè)人才匱乏,信息化的腳步發(fā)展緩慢,不僅成本增加,取得的經(jīng)濟(jì)效益也不高。
3新時(shí)期完善建筑工程造價(jià)的對(duì)策建議
一般來(lái)說(shuō),建筑工程造價(jià)與建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益是密切相關(guān)的,新時(shí)期我國(guó)建筑工程造價(jià)存在的問題對(duì)我國(guó)建筑工程項(xiàng)目的發(fā)展產(chǎn)生了一定的阻礙效應(yīng),可見新時(shí)期完善建筑工程造價(jià)對(duì)于促進(jìn)工程項(xiàng)目的發(fā)展是非常重要的,那么新時(shí)期如何完善建筑工程造價(jià)呢?主要可以從以下幾個(gè)方面完善新時(shí)期建筑工程造價(jià)。
(1)健全我國(guó)建筑工程價(jià)方面的法律法規(guī),可以使我國(guó)建筑工程造價(jià)在實(shí)際應(yīng)用中有法可依。建全建筑工程的法律法規(guī),有利于促進(jìn)建筑工程的順利發(fā)展和規(guī)范建筑工程、保證建筑工程做到有法必依。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,政府應(yīng)該嚴(yán)格按照法律法規(guī)對(duì)建筑工程造價(jià)進(jìn)行
[10]監(jiān)管,促進(jìn)我國(guó)建筑工程造價(jià)的發(fā)展。(2)重視建筑工程造價(jià)管理的前期工作。新時(shí)期建筑工程造價(jià)管理應(yīng)該更加重視工程造價(jià)管理的前期工作,經(jīng)過(guò)一些調(diào)查研究表明,建筑工程的前期工作是建筑工程造價(jià)管理的核心,做好建筑工程的前期工作對(duì)于促進(jìn)建筑工程順利進(jìn)行,減少不必要的損失具有促進(jìn)作用。
[11]此外,在建筑工程造價(jià)管理的施工階段要加強(qiáng)施工組織設(shè)計(jì)工作,完善工程造價(jià)管理系統(tǒng)。(3)按照程序辦事,避免建筑工程造價(jià)競(jìng)爭(zhēng)中的不公平性。由于在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,建筑市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,各建筑單位為了自身的生存發(fā)展,以較低的價(jià)格將建筑工程項(xiàng)目承包承包方,此外一些政府沒有按照程序進(jìn)行,對(duì)建筑工程造價(jià)暗箱操作,這些都使建筑工程造價(jià)[12]競(jìng)爭(zhēng)不公平。
(4)加強(qiáng)對(duì)建筑工程造價(jià)管理人員的培養(yǎng)和專業(yè)培訓(xùn),提升建筑工程造價(jià)管理人員的綜合素質(zhì)。針對(duì)新時(shí)期我國(guó)建筑工程項(xiàng)目對(duì)高技術(shù)專業(yè)人才的需要,所以建筑企業(yè)加強(qiáng)對(duì)建筑工程造價(jià)管理人員的培養(yǎng)是十分必要的。由于新時(shí)期我國(guó)建筑工程所特有的特點(diǎn),以及建筑工程造價(jià)管理人員無(wú)法滿足現(xiàn)實(shí)的需要,需要對(duì)建筑工程造價(jià)管理人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),提升
[13]建筑工程造價(jià)管理人員的綜合素質(zhì)。這對(duì)于完善我國(guó)建筑工程造價(jià)具有促進(jìn)作用。(梁秀英)結(jié)語(yǔ)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,做好工程造價(jià)對(duì)于建筑單位發(fā)展有著重要意義。則工程造價(jià)的管
[14]理與控制這個(gè)從投資決策到竣工決算的全過(guò)程管理更顯重要。為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期投資目標(biāo),充分發(fā)揮投資效益,只有對(duì)建筑工程進(jìn)行全過(guò)程造價(jià)控制才能達(dá)到目的??刂乒こ淘靸r(jià)不僅可以防止投資突破限額,還可以促使建設(shè)、施工、設(shè)計(jì)單位加強(qiáng)管理,使人力、物力、財(cái)力等有限的資源得到充分的利用,取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和和會(huì)效益。
參考文獻(xiàn):
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第五篇:壓鑄模具常見問題及預(yù)防措施
壓鑄模具常見問題及預(yù)防措施
一、鋁壓鑄件表面缺陷分析:
1、拉模
特征及檢驗(yàn)方法:沿開模方向鑄件表面呈現(xiàn)條狀的拉傷痕跡,有一定深度,嚴(yán)重時(shí)為面狀傷痕。另一種是金屬液與模具產(chǎn)生粘合,粘附而拉傷,以致鑄件表面多料或缺料。
產(chǎn)生原因:型腔表面有損傷(壓塌或敲傷)。
2、脫模方向斜度太小或倒斜。
3、頂出時(shí)不平衡,頂偏斜。
4、澆注溫度過(guò)高,模溫過(guò)高導(dǎo)致合金液產(chǎn)生粘附。
5、脫模劑效果不好。
6、鋁合金成分含鐵量低于0.6%。
7、型腔粗糙不光滑,模具硬度偏低。
預(yù)防措施:
1、修復(fù)模具表面損傷部位,修正脫模斜度,提高模具硬度(HRC46~50度),提高模具光潔度。
2、調(diào)整頂桿,使頂出平衡。
3、更換脫模效果好的脫模劑。
4、調(diào)整合金含鐵量。
5、降低澆注溫度,控制模具溫度平穩(wěn)平衡。
6、調(diào)整內(nèi)澆口方向,避免金屬液直沖型芯、型壁。
2、氣泡
特征及檢驗(yàn)方法:鑄件表面有大小不等的隆起,或有皮下形成空洞。
產(chǎn)生原因:金屬液在壓射室充滿度過(guò)低(控制在45%~70%)易產(chǎn)生卷氣,初壓射速度過(guò)高。
2、模具澆注系統(tǒng)不合理,排氣不良。
3、熔煉溫度過(guò)高含氣量高,溶液未除氣。
4、模具溫度過(guò)高,留模時(shí)間不夠,金屬凝固時(shí)間不足,強(qiáng)度不夠過(guò)早開模,受壓氣體膨脹起來(lái)。
5、脫模劑,注射頭油用量過(guò)多。
6、噴涂后吹氣時(shí)間過(guò)短,模具表面水未吹干。
預(yù)防措施:
1、調(diào)整壓鑄工藝參數(shù)、壓射速度和高壓射速度的切換點(diǎn)。
2、修改模具澆道,增設(shè)溢流槽、排氣槽。
3、降低缺陷區(qū)域模溫,從而降低氣體的壓力作用。
4、調(diào)整熔煉工藝。
5、延長(zhǎng)留模時(shí)間,調(diào)整噴涂后吹氣時(shí)間。
6、調(diào)整脫模劑、壓射油用量。
3、裂痕
特征及檢驗(yàn)方法:鑄件表面有成直線狀或不規(guī)則形狹小不一的紋路,在外力的作用下有發(fā)展趨勢(shì)。冷裂---開裂處金屬?zèng)]被氧化。熱裂—開裂處金屬被氧化。
產(chǎn)生原因:
1、合金中含鐵量過(guò)高或硅的含量過(guò)低。
2、合金中有害雜質(zhì)的含量過(guò)高,降低了合金的可塑性。
3、鋁硅合金:鋁硅銅合金含鋅或含銅量過(guò)高,鋁鎂合金中含鎂量過(guò)多。
4、模具溫度過(guò)低。
5、鑄件壁厚有劇烈變化之處,收縮受阻。
6、留模時(shí)間過(guò)長(zhǎng),應(yīng)力大。
7、頂出時(shí)受力不夠。
預(yù)防措施:
1、正確控制合金成分,在某些情況下可在合金中加純鋁錠以減低合金中含鎂量,或在合金中加鋁硅中間合金以提高硅的含量。
2、改變鑄件結(jié)構(gòu),加大圓角,加大脫模斜度,減少壁厚差。
3、變更或增加頂出位置,使頂出受力均勻。
4、縮短開?;虺樾緯r(shí)間。
5、提高模具溫度(模具工作溫度180~280度)
4、變形
特征及檢驗(yàn)方法:壓鑄件幾何形狀與圖紙不符。整體變形或局部變形。
產(chǎn)生原因:
1、鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不良,引起收縮不均勻。
2、開模過(guò)早,鑄件剛性不夠。
3、拉模變形。
4、頂桿設(shè)置部合理,頂出時(shí)受力不均勻。
5、去除澆口方法不當(dāng)。
預(yù)防措施:
1、改善鑄件結(jié)構(gòu)。
2、調(diào)整開模時(shí)間。
3、合理設(shè)置頂桿位置和數(shù)量。
4、選擇合理的去除澆口方法。
5、消除拉模因素。
5、留痕及花紋
特征及檢驗(yàn)方法:外觀檢查,鑄件表面上有與金屬液流動(dòng)一致的條紋,有明顯可見的與金屬顏色不一樣無(wú)方向性的紋路,無(wú)發(fā)展趨勢(shì)。
產(chǎn)生原因:首先進(jìn)入型腔的金屬液形成一個(gè)極薄的而又不完全的金屬層后,被后來(lái)的金屬液所彌補(bǔ)而留下的痕跡。
2、模具溫度過(guò)低。
3、內(nèi)澆口截面積過(guò)小及位置不當(dāng)產(chǎn)生噴濺。
4、作用于金屬液上的壓力不足。
5、花紋涂料和注射油用量過(guò)多。
預(yù)防措施:
1、提高模具溫度。
2、調(diào)整內(nèi)澆口截面積或位置。
3、調(diào)整內(nèi)澆道金屬液速度及壓力。
4、選用合適的涂料、注射油及調(diào)整涂料注射油的用量。
6、冷隔
特征及檢驗(yàn)方法:外觀檢查,壓鑄件表面有明顯的、不規(guī)則的下陷線性紋路(有穿透與不穿透兩種)形狀細(xì)小而狹長(zhǎng),有時(shí)交接邊緣光滑,在外力作用下有發(fā)展可能。
產(chǎn)生原因:
1、兩股金屬液流相互對(duì)接,但未完全融合而又無(wú)夾雜存在其間,兩股金屬結(jié)合力很薄弱。
2、澆注溫度和模具溫度偏低。
3、選擇合金不當(dāng),流動(dòng)性差。
4、澆道位置不對(duì)或流動(dòng)線路過(guò)長(zhǎng)。
5、填充速度低。
6、壓射比壓低。
7、金屬液在型腔內(nèi)流動(dòng)不順暢。預(yù)防措施:
1、適當(dāng)提高澆注溫度,(控制在630~730度,可根據(jù)鋁材及產(chǎn)品調(diào)整)和模具溫度。
2、提高壓射比壓,縮短填充時(shí)間。
3、提高壓射速度,同時(shí)加大內(nèi)澆口截面積。
4、改善排氣填充條件。
5、選用合適的合金,提高金屬液的流動(dòng)性。
7、完善金屬液在型腔內(nèi)流動(dòng)順暢。
7、網(wǎng)狀毛翅
特征及檢驗(yàn)方法:外觀檢查,壓鑄件表面有網(wǎng)狀發(fā)絲一樣凸起或凹陷的痕跡,隨壓鑄次數(shù)增加而不得擴(kuò)大和延伸。
產(chǎn)生原因:
1、壓鑄模具型腔表面龜裂。
2、所用壓鑄模具材質(zhì)不當(dāng)或熱處理工藝不正確。
3、極短時(shí)間內(nèi)模具冷熱溫差變化太大。
4、澆注溫度過(guò)高。
5、模具生產(chǎn)前預(yù)熱不均和不足。
6、模具型腔表面粗糙。
預(yù)防措施:
1、正確選用模具材料及熱處理工藝。
2、澆注溫度不宜過(guò)高,尤其是高熔點(diǎn)的合金。在能滿足生產(chǎn)需求條件下,盡可能選用較低的澆注溫度。
3、模具預(yù)熱要充分和均勻。
4、模具生產(chǎn)到一定模次后進(jìn)行退火,消除內(nèi)應(yīng)力。
5、澆道和型腔表面不定期拋光處理,確保表面光潔度。
6、合理選擇模具冷卻方法,確保模具熱平衡。
8、凹陷
特征及檢驗(yàn)方法:鑄件平滑表面出現(xiàn)凹陷部位。
產(chǎn)生原因:
1、鑄件壁厚不均,相差太大,凹陷多產(chǎn)生在壁厚部位。
2、模具局部過(guò)熱,過(guò)熱部位凝固慢。
3、壓射比壓低。
4、由憋氣引起型腔氣體排不出,被壓縮在型腔表面與金屬液界面之間。
5、未開增壓,補(bǔ)縮不足。
預(yù)防措施:
1、鑄件壁厚設(shè)計(jì)盡量均勻。
2、模具過(guò)熱部位冷卻調(diào)整。
3、提高壓射比壓。
4、改善型腔排氣條件。
5、提高增壓比壓。
9、欠鑄
特征及檢驗(yàn)方法:鑄件表面有填充不足部位或輪廓不清。
產(chǎn)生原因:
1、流動(dòng)性差原因:
1、金屬液吸氣、氧化夾雜物,含鐵量高,使其質(zhì)量差而降低流動(dòng)性。
2、澆注溫度低或模具溫度低。
2、填充條件差:
1、壓射比壓低。
2、卷入氣體過(guò)多,型腔背壓變高,充性受阻。
3、操作不良,噴涂料、壓射油過(guò)多,涂料、壓射油堆積,氣體揮發(fā)不出去。
預(yù)防措施:
1、提高金屬液質(zhì)量。
2、提高澆注溫度或模具溫度。
3、提高壓鑄射比壓和充填速度。
4、改善澆注系統(tǒng)金屬液的導(dǎo)流方式,在欠鑄部位增開溢流槽、排氣槽。
5、正確的壓鑄操作。
10、毛刺、飛邊
特征及檢驗(yàn)方法:壓鑄件在分型面邊緣上出現(xiàn)金屬薄片。
產(chǎn)生原因:
1、鎖模力不夠。
2、壓射速度過(guò)高,形成壓力沖擊鋒過(guò)高。
3、分型面上雜物未清理干凈。
4、模具強(qiáng)度不夠造成變形。
5、鑲件、滑塊磨損與分型面不平齊。
6、壓鑄機(jī)機(jī)鉸磨損變形。
7、澆注溫度過(guò)高。
預(yù)防措施:
1、檢驗(yàn)鎖模力和增壓情況,調(diào)整壓鑄工藝參數(shù)。
2、清潔型腔及分型面。
3、修整模具、修整壓鑄機(jī)。
4、采用閉合壓射結(jié)束時(shí)間控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)無(wú)飛邊壓鑄。
11、變色、斑點(diǎn)
特征及檢驗(yàn)方法:鑄件表面出現(xiàn)不同于基本金屬顏色的斑點(diǎn)。
產(chǎn)生原因:
1、脫模劑選用不合適。
2、脫模劑用量過(guò)多。
3、含有石墨的潤(rùn)滑劑中的石墨落入鑄件表層。
預(yù)防措施:
1、更換優(yōu)質(zhì)脫模劑。
2、嚴(yán)格噴涂量及噴涂操作。
二、壓鑄模常見故障原因及排除方法
壓鑄模由于生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投資大、制造精度高,故造價(jià)較高,因此希望模具有較高的使用壽命。但由于材料、機(jī)械加工等一系列內(nèi)外因素的影響,導(dǎo)致模具過(guò)早失效而報(bào)廢,造成極大的浪費(fèi)。
壓鑄模失效形式主要有:尖角、拐角處開裂、劈裂、熱裂紋(龜裂)、磨損、沖蝕等。造成壓鑄模失效的主要原 因有:材料自身存在的缺陷、加工、使用、維修以及熱處理的問題。材料自身存在的缺陷
眾所周知,壓鑄模的使用條件極為惡劣。以鋁壓鑄模為例,鋁的熔點(diǎn)為580-740℃,使用時(shí),鋁液溫度控制在 650-720℃。在不對(duì)模具預(yù)熱的情況下壓鑄,型腔表面溫度由室溫直升至液溫,型腔表面承受極大的拉應(yīng)力。開模頂件時(shí),型腔表面承受極大的壓應(yīng)力。數(shù)千次的壓鑄后,模具表面便產(chǎn)生龜裂等缺陷。由此可知,壓鑄使用條件屬急熱急冷。模具材料應(yīng)選用冷熱疲勞抗力、斷裂韌性、熱穩(wěn)定性高的熱作模具鋼。H13(4Cr5MoV1Si)是目前應(yīng)用較廣泛的材料,據(jù)介紹,國(guó)外80%的型腔均采用H13,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)仍大量使用3Cr2W8V,但3Cr2W8VT_藝性能不好,導(dǎo)熱性很差,線膨脹系數(shù)高,工作中產(chǎn)生很大熱應(yīng)力,導(dǎo)致模具產(chǎn)生龜裂甚至破裂,并且加熱時(shí)易脫碳,降低模具抗磨損性能,因此屬于淘汰鋼種。馬氏體時(shí)效鋼適用于耐熱裂而對(duì)耐磨性和耐蝕性要求不高的模具。鎢鉬等耐熱合金僅限于熱裂和腐蝕較嚴(yán)重的小型鑲塊,雖然這些合金即脆又有缺口敏感性,但其優(yōu)點(diǎn)是有良好的導(dǎo)熱性,對(duì)需要冷卻而又不能設(shè)置水道的厚壓鑄件壓鑄模有良好的適應(yīng)性。因此,在合理的熱處理與生產(chǎn)管理下,H13仍具有滿意的使用性能。
制造壓鑄模的材料,無(wú)論從哪一方面都應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,保證壓鑄模在其正常的使用條件下達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命。因此,在投入生產(chǎn)之前,應(yīng)對(duì)材料進(jìn)行一系列檢查,以防帶缺陷材料造成模具早期報(bào)廢和加工費(fèi)用的浪費(fèi)。常用檢查手段有宏觀腐蝕檢查、金相檢查、超聲波檢查。
(1)宏觀腐蝕檢查。主要檢查材料的多孔性、偏柝、龜裂、裂紋、非金屬夾雜以及表面的錘裂、接縫。(2)金相檢查。主要檢查材料晶界上碳化物的偏析、分布狀態(tài)、晶料度以及晶粒間夾雜等。(3)超聲波檢查。主要檢查材料內(nèi)部的缺陷和大小。2 壓鑄模的加工、使用、維修和保養(yǎng)
模具設(shè)計(jì)手冊(cè)中已詳細(xì)介紹了壓鑄模設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題,但在確定壓射速度時(shí),最大速度應(yīng)不超過(guò)100m/S。速度太高,促使模具腐蝕及型腔和型芯上沉積物增多;但過(guò)低易使鑄件產(chǎn)生缺陷。因此對(duì)于鎂、鋁、鋅相應(yīng)的最低壓射速度為27、18、12m/s,鑄鋁的最大壓射速度不應(yīng)超過(guò)53m/s,平均壓射速度為43m/s。
在加工過(guò)程中,較厚的模板不能用疊加的方法保證其厚度。因?yàn)殇摪搴?倍,彎曲變形量減少85%,疊層只能起疊加作用。厚度與單板相同的2塊板彎曲變形量是單板的4倍。另外在加工冷卻水道時(shí),兩面加工中應(yīng)特別注意保證同心度。如果頭部拐角,又不相互同心,那么在使用過(guò)程中,連接的拐角處就會(huì)開裂。冷卻系統(tǒng)的表面應(yīng)當(dāng)光滑,最好不留機(jī)加工痕跡。
電火花加工在模具型腔加工中應(yīng)用越來(lái)越廣泛,但加工后的型腔表面留有淬硬層。這是由于加工中,模具表面自行滲碳淬火造成的。淬硬層厚度由加工時(shí)電流強(qiáng)度和頻率決定,粗加工時(shí)較深,精加工時(shí)較淺。無(wú)論深淺,模具表面均有極大應(yīng)力。若不清除淬硬層或消除應(yīng)力,在使用過(guò)程中,模具表面就會(huì)產(chǎn)生龜裂、點(diǎn)蝕和開裂。消除淬硬層或去應(yīng)力可用:①用油石或研磨去除淬硬層;②在不降低硬度的情況下,低于回火溫度下去應(yīng)力,這樣可大幅度降低模腔表面應(yīng)力。
模具在使用過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制鑄造工藝流程。在工藝許可范圍內(nèi),盡量降低鋁液的澆鑄溫度,壓射速度,提高模具預(yù)熱溫度。鋁壓鑄模的預(yù)熱溫度由100~130℃提高至180~200℃,模具壽命可大幅度提高。
焊接修復(fù)是模具修復(fù)中一種常用手段。在焊接前,應(yīng)先掌握所焊模具鋼型號(hào),用機(jī)械加工或磨削消除表面缺陷,焊接表面必須是干凈和經(jīng)烘干的。所用焊條應(yīng)同模具鋼成分一致,也必須是干凈和經(jīng)烘干的。模具與焊條一起預(yù)熱(H13為450℃),待表面與心部溫度一致后,在保護(hù)氣下焊接修復(fù)。在焊接過(guò)程中,當(dāng)溫度低于260℃時(shí),要重新加熱。焊接后,當(dāng)模具冷卻至手可觸摸,再加熱至475℃,按25mm/h保溫。最后于靜止的空氣中完全冷卻,再進(jìn)行型腔的修整和精加工。模具焊后進(jìn)行加熱回火,是焊接修復(fù)中重要的一環(huán),即消除焊接應(yīng)力以及對(duì)焊接時(shí)被加熱淬火的焊層下面的薄層進(jìn)行回火。
模具使用一段時(shí)間后,由于壓射速度過(guò)高和長(zhǎng)時(shí)間使用,型腔和型芯上會(huì)有沉積物。這些沉積物是由脫模劑、冷卻液的雜質(zhì)和少量壓鑄金屬在高溫高壓下結(jié)合而成。這些沉積物相當(dāng)硬,并與型芯和型腔表面粘附牢固,很難清除。在清除沉積物時(shí),不能用噴燈加熱清除,這可能導(dǎo)致模具表面局部熱點(diǎn)或脫碳點(diǎn)的產(chǎn)生,從而成為熱裂的發(fā)源地。應(yīng)采用研磨或機(jī)械去除,但不得傷及其它型面,造成尺寸變化。
經(jīng)常保養(yǎng)可以使模具保持良好的使用狀態(tài)。新模具在試模后,無(wú)論試模合格與否,均應(yīng)在模具未冷卻至室溫的情況下,進(jìn)行去應(yīng)力回火。當(dāng)新模具使用到設(shè)計(jì)壽命的1/6~1/8時(shí),即鋁壓鑄模10000模次,鎂、鋅壓鑄模5000模次,銅壓鑄模800模次,應(yīng)對(duì)模具型腔及模架進(jìn)行450—480℃回火,并對(duì)型腔拋光和氮化,以消除內(nèi)應(yīng)力和型腔表面的輕微裂紋。以后每12000~15000模次進(jìn)行同樣保養(yǎng)。當(dāng)模具使用50000模次后,可每25000~30000模次進(jìn)行一次保養(yǎng)。采用上述方法,可明顯減緩由于熱應(yīng)力導(dǎo)致龜裂的產(chǎn)生速度和時(shí)間。在沖蝕和龜裂較嚴(yán)重的情況下,可對(duì)模具表面進(jìn)行滲氮處理,以提高模具表面的硬度和耐磨性。但滲氮基體的硬度應(yīng)在35-43HRC,低于35HRC時(shí)氮化層不能牢固與基體結(jié)合,使用一段時(shí)間后會(huì)大片脫落:高于43HRC,則易引起型腔表面凸起部位的斷裂。滲氮時(shí),滲氮層厚度不應(yīng)超過(guò)0.15mm,過(guò)厚會(huì)于分型面和尖銳邊角處發(fā)生脫落。3 熱處理
熱處理的正確與否直接關(guān)系到模具使用壽命。由于熱處理過(guò)程及工藝規(guī)程不正確,引起模具變形、開裂而報(bào)廢以及熱處理的殘余應(yīng)力導(dǎo)致模具在使用中失效的約占模具失效比重的一半左右。
壓鑄模型腔均由優(yōu)質(zhì)合金鋼制成,這些材料價(jià)格較高,再加上加工費(fèi)用,成本是較高的。如果由于熱處理不當(dāng)或熱處理質(zhì)量不高,導(dǎo)致報(bào)廢或壽命達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,經(jīng)濟(jì)損失世大。因此,在熱處理時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)鍛件在未冷至室溫時(shí),進(jìn)行球化退火。
(2)粗加工后、精加工前,增設(shè)調(diào)質(zhì)處理。為防止硬度過(guò)高,造成加工困難,硬度限制在25-32HRC,并于精加工前,安排去應(yīng)力回火。(3)淬火時(shí)注意鋼的臨界點(diǎn)Ac1和AC3及保溫時(shí)間,防止奧氏體粗化。回火時(shí)按20mm/h保溫,回火次數(shù)一般為3次,在有滲氮時(shí),可省略第3次回火。
(4)熱處理時(shí)應(yīng)注意型腔表面的脫碳與增碳。脫碳會(huì)記過(guò)迅速引起損傷、高密度裂紋;增碳會(huì)降低冷熱疲勞抗力。(5)氮化時(shí),應(yīng)注意氮化表面不應(yīng)有油污。經(jīng)清洗的表面,不允許用手直接觸摸,應(yīng)戴手套,以防止氮化表面沾有油污導(dǎo)致氮化層不勻。
(6)兩道熱處理工序之間,當(dāng)上一道溫度降至手可觸摸,即進(jìn)行下道,不可冷至室溫。