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    压铸模具设计与压铸工艺

    发表于:2019-11-21
    阅读:639
    评论:0

      压铸模具是压铸生产中重要的工艺设备。金属液在压铸模具中冷却凝固,最终形成压铸件。压铸件的形状、尺寸、质量,以及压铸生产的顺畅性都与压铸模具密切相关,因此正确合理地设计压铸模具至关重要。

      一、压铸模具的基本结构

      常用的压铸模具由两个半模组成,分别称为定模和动模。也有更复杂的压铸模具,不止两个半模。压铸模具的组成如图1所示。

      压铸模具组成部分的作用如下:

      (1)直浇道 连通压室或至横浇道,包括浇口套和分流锥等。

      (2)浇注系统 合金液进入型腔的通道,包括内浇道、横浇道及直浇道等。

      (3)型腔 在镶块上形成压铸件的几何形状。

      (4)抽芯机构 完成活动型芯的抽出及插入动作,包括滑道、滑块、油缸及斜杠等。

      (5)排溢系统 排气体及存储冷金属残渣等。

      (6)温度控制系统 控制压铸模具的温度,包括冷却水管和加热油管等。

      (7)顶出机构 将压铸件从型腔中顶出,包括顶杆等。

      (8)动模框 连接及固定动模部件,包括套板、支撑板等。

      二、压铸模具的设计

      设计压铸模具要注意以下几个要点:

      (1)要尽可能地采用先进简单的结构,保证动作稳定可靠、方便日常维护、维修。

      (2)要考虑浇注系统的可修改性,在调试过程中可以进行必要的修改。

      (3)合理选用各种公差、缩尺及加工余量,保证可靠的模件配合及要求的压铸件精度。

      (4)选用合适的模具材料和可靠的热处理工艺,确保压铸模具的使用寿命。

      (5)应具有足够的刚度及强度,能够承受锁模压力和涨型力,压铸生产过程中不产生变形。

      (6)尽可能使用标准化的压铸模具零件,改善经济性及互换性。

      在设计模具时,还要根据铸件的投影面积计算出压铸生产中的总投影面积、压射比压,以选择合适吨位的压铸机,公式如下:

      式中,K系数一般选取0.85。

      压铸机选好后,根据压铸机的动静行板及压射偏心位置等尺寸,设计模具的大小、中心位置、复位拉杆孔位等与压铸机相连接部分的尺寸。

      随着我国汽车制造业的发展,越来越多的汽车零部件采用了铝合金材质,例如汽车发动机的缸体、缸盖、油底壳以及各类连接支架等。

      随着压铸技术的日益成熟,各汽车厂商对压铸件的内部质量要求越来越高,尤其以德国大众的要求最为严格,每一种车型的发动机压铸件产品都有一套相应的技术要求,产品孔隙度的要求是每一种零部件所必须的要求。

      一些零部件结构非常复杂,需要在模具上做一些相应的结构才能实现批量压铸生产,如零部件上有多种角度的螺纹孔,要保证加工后的产品质量,必须在模具的相应位置制作型芯,如图2所示。

      图2中,A为定位孔,B是3个M8的螺纹孔,与定位孔角度呈10°,其中右侧的两个螺纹孔是通孔;C是两个螺栓过孔,与定位孔角度呈5°;D是与定位孔呈34°的螺纹孔,长38mm。

      抽芯机构按驱动方式可分为机械式和液压式两种。机械式抽芯主要通过开合模过程中斜销、弯销、齿轮和齿条等实现抽芯与复位。液压抽芯机构的工作原理比较简单,直接利用液压缸进行抽芯及复位动作。液压抽芯机构可以根据抽芯力的大小及抽芯距离的长短选择液压缸的尺寸。图2产品在模具设计时首先考虑A、C、D三个孔要铸出来,可以分别用液压抽芯机构采取有角度的滑道的方式在生产中来实现孔的成形。图3是D孔的滑道机构示意,用这种办法可以将液压缸设计在模具外面,这样设计的好处是模具可变薄,连续生产过程中便于维护。

      在连续生产过程中,模具的抽芯孔会因为多次的抽插滑动造成抽芯孔变形,在模具寿命的中后期,会经常出现抽芯研死的现象,为了解决这一问题,可以在抽芯孔的部位增加一个镶套,如果出现抽芯孔变形的情况,就可以更换镶套来解决(见图4)。这种办法也可以应用在模具的顶杆处,只要能加镶套的,就可以做成这个结构。

      由于一些零部件图样的要求,铸件上一些区域需要放置规定大小的异形顶杆。圆圈内的4个顶杆成形部分(见图5)是阶梯形式的,直径为8mm。由于铸件动模型腔比较深,所以产生的抱紧力就很大,顶杆顶出铸件时所需要的力就大,顶杆在压铸生产过程中容易折断。由于铸件成形部分顶杆的直径由产品图样确定,可以根据产品的特点,设计阶梯粗细的顶杆,以保证顶杆的寿命。

      由于有了C、D两个角度的油缸在模具上,B所示的3个M8的螺纹孔就没有位置再采用油缸的方式来做预铸孔了,两个M8螺纹通孔深18mm,想保证内部质量必须做出预铸孔,我们采取做对接异形型芯的方式来解决这个问题,对接形式如图6所示。

      型芯不是正常对接的,错开了一定的距离,在两型芯对接的部分是正常的出模斜度(一般设计在1°~1.5°之间,两个型芯外侧的出模斜度就是正常的出模斜度外加与定位孔所呈的角度)。

      由于某些复杂的产品厚大区域通过压铸工艺参数无法保证内部质量,所以在设计模具时要考虑增加局部挤压机构,这种机构的原理是在压射完成的最短时间内,将抽芯插入,使得这一区域压实,减少气孔。挤压机构抽芯的成形部分是没有出模斜度的,所以只适合短程的结构。

      三、压铸工艺系统设计

      模具大框设计好后,就进入了浇注系统的设计,早先都是看二维或三维图样根据实践经验来做这一部分的。在生产过程中根据产品的内部质量来调整内浇道的位置和方向。近十几年来,随着铸造充型凝固过程数值模拟技术的不断发展以及铸造行业的市场需求,铸造过程模拟商品化软件不断出现,很多主机厂也要求在设计模具前看到压铸模拟过程,在设计之初将设计好的三维导入到这个程序里面,设定压铸工艺参数后,模拟软件经过一定的运算得出接近实际生产效果的模拟画,如图7~图10所示。

      压铸工艺要求模拟达到的效果如下:

      (1)合金液应同时到达内浇道处。

      (2)在填充过程中合金液应平稳填充。

      (3)填充过程中不能出现卷气或紊流现象。

      (4)填充完成前,合金液不能将集渣包过道封死。

      (5)从填充过程中所产生的冷金属不能存在铸件内,应全部被驱赶到集渣包里。

      根据填充模拟和粒子追踪模拟,以及压铸工艺的要求,模具浇道和集渣包的位置和大小都要做到相应优化;根据凝固模拟和铸件的壁厚,模具内冷却水和加热油管,以及点冷却的位置能够确定;根据模具冲蚀模拟可以确定模具的哪些地方需要重点喷涂。

      通过模拟分析,在设计时解决了浇口和集渣包手动优化的过程,这样就节省了模具制造时凭经验所产生偏差造成的模具修改过程。

      为了使铸件的质量得到进一步提高,一些公司利用抽真空技术使废品率下降,创造更高的价值。

      抽真空技术要求模具排气道的面积与冲头面积之比为1:100。在快压射开始前的0.4s启动真空泵,抽真空在设计模具时可以根据产品的复杂程度和模具的大小,来确定使用真空排气波板或真空阀的数量。图11是模具上抽真空的结构。

      在抽真空技术应用较好的情况下,铸件的废品率至少要降到原有废品率的20%以下。

      本文作者:长春一汽联合压铸有限公司 付宇

    以上就是100唯尔教育网(100vr.com)小编为您介绍的关于压铸的知识技巧了,学习以上的压铸模具设计与压铸工艺知识,对于压铸的帮助都是非常大的,这也是新手学习模具专业所需要注意的地方。如果使用100唯尔教育还有什么问题可以点击右侧人工服务,我们会有专业的人士来为您解答。

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(八)健全多元办学格局。构建政府统筹管理、行业企业积极举办、社会力量深度参与的多元办学格局。健全国有资产评估、产权流转、权益分配、干部人事管理等制度。鼓励上市公司、行业龙头企业举办职业教育,鼓励各类企业依法参与举办职业教育。鼓励职业学校与社会资本合作共建职业教育基础设施、实训基地,共建共享公共实训基地。   (九)协同推进产教深度融合。各级政府要统筹职业教育和人力资源开发的规模、结构和层次,将产教融合列入经济社会发展规划。以城市为节点、行业为支点、企业为重点,建设一批产教融合试点城市,打造一批引领产教融合的标杆行业,培育一批行业领先的产教融合型企业。积极培育市场导向、供需匹配、服务精准、运作规范的产教融合服务组织。分级分类编制发布产业结构动态调整报告、行业人才就业状况和需求预测报告。   四、创新校企合作办学机制   (十)丰富职业学校办学形态。职业学校要积极与优质企业开展双边多边技术协作,共建技术技能创新平台、专业化技术转移机构和大学科技园、科技企业孵化器、众创空间,服务地方中小微企业技术升级和产品研发。推动职业学校在企业设立实习实训基地、企业在职业学校建设培养培训基地。推动校企共建共管产业学院、企业学院,延伸职业学校办学空间。   (十一)拓展校企合作形式内容。职业学校要主动吸纳行业龙头企业深度参与职业教育专业规划、课程设置、教材开发、教学设计、教学实施,合作共建新专业、开发新课程、开展订单培养。鼓励行业龙头企业主导建立全国性、行业性职教集团,推进实体化运作。探索中国特色学徒制,大力培养技术技能人才。支持企业接收学生实习实训,引导企业按岗位总量的一定比例设立学徒岗位。严禁向学生违规收取实习实训费用。   (十二)优化校企合作政策环境。各地要把促进企业参与校企合作、培养技术技能人才作为产业发展规划、产业激励政策、乡村振兴规划制定的重要内容,对产教融合型企业给予“金融+财政+土地+信用”组合式激励,按规定落实相关税费政策。工业和信息化部门要把企业参与校企合作的情况,作为各类示范企业评选的重要参考。教育、人力资源社会保障部门要把校企合作成效作为评价职业学校办学质量的重要内容。国有资产监督管理机构要支持企业参与和举办职业教育。鼓励金融机构依法依规为校企合作提供相关信贷和融资支持。积极探索职业学校实习生参加工伤保险办法。加快发展职业学校学生实习实训责任保险和人身意外伤害保险,鼓励保险公司对现代学徒制、企业新型学徒制保险专门确定费率。职业学校通过校企合作、技术服务、社会培训、自办企业等所得收入,可按一定比例作为绩效工资来源。   五、深化教育教学改革   (十三)强化双师型教师队伍建设。加强师德师风建设,全面提升教师素养。完善职业教育教师资格认定制度,在国家教师资格考试中强化专业教学和实践要求。制定双师型教师标准,完善教师招聘、专业技术职务评聘和绩效考核标准。按照职业学校生师比例和结构要求配齐专业教师。加强职业技术师范学校建设。支持高水平学校和大中型企业共建双师型教师培养培训基地,落实教师定期到企业实践的规定,支持企业技术骨干到学校从教,推进固定岗与流动岗相结合、校企互聘兼职的教师队伍建设改革。继续实施职业院校教师素质提高计划。   (十四)创新教学模式与方法。提高思想政治理论课质量和实效,推进习近平新时代中国特色社会主义思想进教材、进课堂、进头脑。举办职业学校思想政治教育课程教师教学能力比赛。普遍开展项目教学、情境教学、模块化教学,推动现代信息技术与教育教学深度融合,提高课堂教学质量。全面实施弹性学习和学分制管理,支持学生积极参加社会实践、创新创业、竞赛活动。办好全国职业院校技能大赛。   (十五)改进教学内容与教材。完善“岗课赛证”综合育人机制,按照生产实际和岗位需求设计开发课程,开发模块化、系统化的实训课程体系,提升学生实践能力。深入实施职业技能等级证书制度,完善认证管理办法,加强事中事后监管。及时更新教学标准,将新技术、新工艺、新规范、典型生产案例及时纳入教学内容。把职业技能等级证书所体现的先进标准融入人才培养方案。强化教材建设国家事权,分层规划,完善职业教育教材的编写、审核、选用、使用、更新、评价监管机制。引导地方、行业和学校按规定建设地方特色教材、行业适用教材、校本专业教材。   (十六)完善质量保证体系。建立健全教师、课程、教材、教学、实习实训、信息化、安全等国家职业教育标准,鼓励地方结合实际出台更高要求的地方标准,支持行业组织、龙头企业参与制定标准。推进职业学校教学工作诊断与改进制度建设。完善职业教育督导评估办法,加强对地方政府履行职业教育职责督导,做好中等职业学校办学能力评估和高等职业学校适应社会需求能力评估。健全国家、省、学校质量年报制度,定期组织质量年报的审查抽查,提高编制水平,加大公开力度。强化评价结果运用,将其作为批复学校设置、核定招生计划、安排重大项目的重要参考。   六、打造中国特色职业教育品牌   (十七)提升中外合作办学水平。办好一批示范性中外合作办学机构和项目。加强与国际高水平职业教育机构和组织合作,开展学术研究、标准研制、人员交流。在“留学中国”项目、中国政府奖学金项目中设置职业教育类别。   (十八)拓展中外合作交流平台。全方位践行世界技能组织2025战略,加强与联合国教科文组织等国际和地区组织的合作。鼓励开放大学建设海外学习中心,推进职业教育涉外行业组织建设,实施职业学校教师教学创新团队、高技能领军人才和产业紧缺人才境外培训计划。积极承办国际职业教育大会,办好办实中国-东盟教育交流周,形成一批教育交流、技能交流和人文交流的品牌。   (十九)推动职业教育走出去。探索“中文+职业技能”的国际化发展模式。服务国际产能合作,推动职业学校跟随中国企业走出去。完善“鲁班工坊”建设标准,拓展办学内涵。提高职业教育在出国留学基金等项目中的占比。积极打造一批高水平国际化的职业学校,推出一批具有国际影响力的专业标准、课程标准、教学资源。各地要把职业教育纳入对外合作规划,作为友好城市(省州)建设的重要内容。   七、组织实施   (二十)加强组织领导。各级党委和政府要把推动现代职业教育高质量发展摆在更加突出的位置,更好支持和帮助职业教育发展。职业教育工作部门联席会议要充分发挥作用,教育行政部门要认真落实对职业教育工作统筹规划、综合协调、宏观管理职责。国家将职业教育工作纳入省级政府履行教育职责督导评价,各省将职业教育工作纳入地方经济社会发展考核。选优配强职业学校主要负责人,建设高素质专业化职业教育干部队伍。落实职业学校在内设机构、岗位设置、用人计划、教师招聘、职称评聘等方面的自主权。加强职业学校党建工作,落实意识形态工作责任制,开展新时代职业学校党组织示范创建和质量创优工作,把党的领导落实到办学治校、立德树人全过程。   (二十一)强化制度保障。加快修订职业教育法,地方结合实际制定修订有关地方性法规。健全政府投入为主、多渠道筹集职业教育经费的体制。优化支出结构,新增教育经费向职业教育倾斜。严禁以学费、社会服务收入冲抵生均拨款,探索建立基于专业大类的职业教育差异化生均拨款制度。   (二十二)优化发展环境。加强正面宣传,挖掘宣传基层和一线技术技能人才成长成才的典型事迹,弘扬劳动光荣、技能宝贵、创造伟大的时代风尚。打通职业学校毕业生在就业、落户、参加招聘、职称评审、晋升等方面的通道,与普通学校毕业生享受同等待遇。对在职业教育工作中取得成绩的单位和个人、在职业教育领域作出突出贡献的技术技能人才,按照国家有关规定予以表彰奖励。各地将符合条件的高水平技术技能人才纳入高层次人才计划,探索从优秀产业工人和农业农村人才中培养选拔干部机制,加大技术技能人才薪酬激励力度,提高技术技能人才社会地位。

    教育部公布现代学徒制第三批试点验收结果的通知

    各省、自治区、直辖市教育厅(教委),新疆生产建设兵团教育局,有关单位:   根据《教育部关于开展现代学徒制试点工作的意见》(教职成〔2014〕9号)和《关于做好2020年现代学徒制试点验收工作的通知》要求,按照“试点总结、省级验收、结果复核”的工作程序,我司组织专家对现代学徒制第三批试点单位、第二批延期验收和暂缓通过的试点单位进行验收,经过会议审议、实地考察以及复核,确定178家通过验收、13家暂缓通过验收、5家不通过验收,同意2家放弃试点(见附件)。   暂缓通过的试点单位须于本通知发布后半年之内完成整改任务,并向我司申请复核;未通过验收的试点单位,终止试点。   联系人:程智宾、吴智兵,010-66096266

    【职教新闻】 2021-10-14

    广东省教育厅发布关于第二批省高职院校高水平专业群拟立项名单的公示

    根据《广东省教育厅关于组织开展广东省高职院校高水平专业群建设工作的通知》(粤教职函〔2019〕135号)、《广东省教育厅关于组织开展第二批省高职院校高水平专业群建设项目申报工作的通知》等文件要求,经学校申报、专家评审等程序,拟确定广东科贸职业学院园艺技术专业群等129个专业群为第二批省级高水平专业群建设项目。现予以公示。   公示期自2021年10月14日至10月18日止。公示期内,如持有异议,可通过传真、电子邮件等形式向省教育厅提交书面反映材料。以个人名义反映的应签署本人真实姓名和提供联系方式,以单位名义反映的应加盖本单位印章。   联系电话:(020)37629455,传真:(020)337627457,电子邮箱:zzcgzjy@gdedu.gov.cn,地址:广州市东风东路723号广东省教育厅职业教育与终身教育处。  

    【职教新闻】 2021-10-14

    安徽省教育厅关于公布安徽省首批优秀中等职业学校名单的通知

    各市、省直管县(市)教育局,省属中专学校: 为贯彻落实全国职业教育大会和国家关于职业教育发展的有关文件精神,推进中等职业学校达标和“双优”建设,根据《安徽省教育厅关于做好2020年中等职业学校办学水平评估工作的通知》(皖教秘职成〔2020〕66号)要求,经评估审定,安徽省汽车工业学校、合肥市经贸旅游学校、亳州中药科技学校、阜阳职业技术学校、安徽金寨职业学校、马鞍山理工学校等6所学校达到A类中职学校办学标准,认定为安徽省首批优秀中等职业学校。 希望获得首批认定的安徽省优秀中等职业学校进一步增强荣誉感、使命感,再接再厉,深化改革,锐意创新,将学校建设成办学条件优、办学质量强、办学效益高、社会声誉好,适应社会和经济社会发展需要,在办学和改革各方面起骨干和示范作用的高水平中等职业学校,并努力跻身国家“双优”中等职业学校行列。同时要积极发挥示范辐射作用,扩大优质资源共享,主动引领全省中等职业教育高质量发展。 希望各市认真贯彻习近平总书记关于职业教育的重要指示和全国、全省职业教育大会精神,切实履行好职业教育“市统筹、县整合”职责,持续加大对区域内优秀中等职业学校的支持力度,推动建成全国一流中等职业学校,积极为全国提供可复制、可借鉴的经验和模式,为打造“三地一区”和建设新阶段现代化美好安徽提供高素质技术技能人才支撑。 安徽省教育厅 2021年9月22日

    【职教新闻】 2021-10-14

    包头市3235万元专项资金 扶持中等职业教育

    近日,包头市财政局下达2021年中等职业教育专项资金3235万元,主要用于改善办学条件、推动学科专业建设、推进教育教学改革、提升教师能力素质、推进产教融合和开展师生技能竞赛活动、推动该市公办职业教育改革试验区建设。 包头市加强中等职业教育基础能力建设,重点推动学位不足、基础能力薄弱地区改善办学条件,增加学位供给。支持各公办中等职业学校提升办学质量,持续完成高中阶段教育普及攻坚任务。继续实施现代中等职业教育质量提升工程,重点支持2019年启动的县域标准化学校项目,结合规划继续开展骨干特色创新型专业建设。启动实施《职业教育提质培优行动计划》,对提质培优行动计划承接项目任务给予支持,确保项目任务的顺利实施。推动开展技能大赛,重点奖补技能大赛获奖学校,推动相关品牌专业建设。支持各学校打造优质专业,发挥优质专业带动辐射作用;推动1+x证书制度试点工作,保障试点效果;推动自治区现代学徒制制试点学校开展试点工作;巩固国家级示范校建设成果,发挥示范作用;奖补中等职业教育经费绩效较好单位。

    【职教新闻】 2021-10-14
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