铸造模具范文

铸造模具范文第1篇

1.1原始的模型设计

开始设计师需要建一个设计模型，就是模具中具有的制造的产品的原型，需要在该软件的零件模块中间进行三维的造型设立，正常经过拉伸、切除、拔模、圆角等特征方法来进行创立和建立。

1.2创建模具模型

这时，文件的类型应该选制造一模具型腔，然后，我们的子类型选模具型腔。我们就把它装配到模具模型中（值得注意的是：这里是装配不是创建），这样就使得它成为了参照模型了。最后，在其中加上设计好的工件，或者我们用软件提供的工具自动在其中创立，在没办法完成工件创建情况下，原始的手工绘制的办法就可以使用了，这样也可以得到需要的工件，这里的工件是毛坯。

1.3模型的分析

用软件的分析功能来探讨拔模斜度、厚度等几何特点特征，来判断这些特点是不是符合设计的要求。经过不断地修改，直到符合要求。

1.4设置模具需要的收缩率

自然状态下，压力和温度会发生改变，铸件从模具中拿出来就会发生收缩等现象，所以，为了补偿其中由于压力温度带来的偏差，用软件中拥有的收缩率功能。设计者经过设定恰当的收缩率就能够得到方法参考模型，这样能够获得正确尺寸的铸造物件。

1.5模具分型面创建

模版中用来分割参照模型的曲面通常叫做分型面，它的设计将会直接影响到最后成型的零件的尺寸，表面的质量。

1.6模具元件体积块的创建

使用上面提到的分型面，我们把工件分成型腔、型芯体积块三部分。正常情况下，运用软件分割菜单下面的两个体积块命令，将其分成很多个体积快，即拆模。这个不是元件，它是无质量的、三维的封闭曲面组。

1.7抽取模具元件

人们经过向体积块中间加入实体的材料，让它变成实际的元件，这个过程就是抽取模具元件的过程。完成之后，就成为了功能强大的Pro/EnGineer零件，把它调用或者装换到其他的软件中进行数控加工即可。

1.8铸模仿真

软件在完成模具元件抽取之后，就能够自动的熔断材料，通过浇口打进去模具型腔，从而产生浇注件。

1.9开模仿真

这一步主要是为了检查模具中不同的机构，检查是否有磨损、不合格等情况，从而确认模具是不是能正常的开启。

2铸造模样的CAM过程

对三维模型的数字控制加工的命令，包含了很多方面，如加工的参数、加工的方式、道具的选择、轨迹等等，这是加工系统生成的。通过对轨迹的后处理就可以产生G和M代码，利用这些就能够控制加工中心的刀具运动，按照三维的形状和尺寸大小得到铸造模样了。

2.1粗加工

为了拉高模样毛坯粗加工的效果，通常用大的硬质合金刀具来粗加工。加工的精度可以很低，可以是0.11mm；余量是精度的4~7倍就比较合适，一般可以是0.13–0.18mm；速度我们设置一个下限：1500mm/min左右，上限速度2200mm/min左右；根据零件大小，用于确定刀具直径，一般都比较大。其中用的是等高加工的加工方法，一层一层的切出，每层深度一般在1mm左右。这种方法分为两种：等高粗加工和等高精加工。

2.2半精加工

对那些有曲面形状的物件，有时候要进行半精加工。采用直径比较小的道具，一般比精加工的大那么一号。为了将效率提高，最好使用合金刀具，刀轨的生成可以用软件的等高加工的加工方法，或者精加工法生成。

2.3精加工

主要是根据加工物件的加工面的形状来确定的，通常情况下在直径选择中，使用比半精加工刀具小5~10mm的球刀，这样做能够提高功效，并且能避免过切的情况，对于局部圆角部位，可以用更小的刀再一次加工，直到完成。

2.4清根

以上所有过程完成后，虽然模样所有形状和尺寸都基本到位，但是由于球刀的应用，会由于使用环刀而产生圆角，一旦不能够有效去除，铸件可能会产生很大的披缝，因此，在精加工后，清根就是为了清除之前留下的圆角。

作者:李静生 周颖 高菲 单位:山东能源重装集团乾泰精密机械有限公司

参考文献

[1]肖正明，刘建雄.Pro/E、Cimatron环境下塑料模具设计与加工模拟[J].电加工与模具，2009，（5）.

铸造模具范文第2篇

关键词：三维造型；熔模铸造；模具设计；CAD

熔模精密铸造又称失蜡铸造，可以生产出精密复杂、接近于产品最后形状，可不加工或很少加工就可直接使用的金属零件或精美工艺品，是一种近净成形的金属成形工艺，应用非常广泛[1-3]。在成形工艺过程中，首先，制作金属模具，在注蜡机上用金属模具压制出蜡模，所以熔模模具的设计与制造非常关键，不仅关系着蜡模的成型质量，而且直接影响生产率[3-5]。本文基于三维模具CAD设计技术对液压回路缸体零件结构设计，大大地提高了模具设计的质量和效率。

1零件和毛坯的三维建模

该零件为精铸件，主要由弯管、法兰、筋板、内螺纹、肋板构成。其中，在零件中的下表面有6个直径为13.8mm的通孔，两肋板侧面有两个直径为8.2mm的螺纹通孔造型过程中应用的软件为Pro/ENGI－NEERwildfire5.0.通过零件的结构特征分析，可以确定出造型的方案。对该零件的三维造型主要采用Pro/e软件进行。主要利用拉伸、镜像、扫描、创建面等命令造出外廓，用扫描先把管状形状大体画出，再在下方添加三个支出管，用拉伸去除材料打通，用倒角把内腔做平，再用圆角连接三个支管和中间主管，再用拉伸添加地面法兰盘，用拉伸去除材料把底面用个孔打通，用拉伸把肋板做出，用去除材料和扫描加工出螺纹孔再用倒角连接肋板和管的外表面，用扫描做出上端环形斜面及回转面，用圆角连接中间管和上端回转体拉伸除料除料来造出内部的接孔，打通两孔用圆角连接即完成造型。

2熔模模具结构设计

2.1分型方案

根据熔模铸造模具设计原则，在该毛坯三维结构分析的基础上进行分型面的设计。如图3所示，在Pro/Engineering模具模块进行设计，导入已建好的毛坯模型后，在毛坯的最大截面处，利用回转面建模命令建立如图3所示的主分型面；其它型芯的分型面主要采用拉伸命令实现。最后基于分型面的基础上切割体积块，形成上下模和型芯。

2.2模具结构设计

在分型成功后，设计模具的定位和夹紧元件。如图4所示，模具的上下模板由两个螺母夹紧，中间部分为水溶芯起模方向自下向上，上端为动模，水溶芯依靠模具体定位，使其与模具内壁留有零件壁厚，下端肋板在起模时容易出现断裂，因此设计起模顶出装置，两顶杆顶在肋板正面，浇注口的位置选在了分型面上。

3结束语

柴油机连接件的模具设计经开模仿真显示模具各元件间无干涉，活动部件运动位置准确，浇注系统有利于开模取件。通过使用水溶芯。将分型面选择在塑件外形中间。本零件采用两个分型面来开模，开模方式为手动开模。开模方式操作方便，符合开模要求。

参考文献：

[1]谷晓妹，翟建.基于Pro/E的熔模模具设计[J].装备制造技术，2016（01）:98-99，114.

[2]刘雅芸，黄放，崔晓斌，等.基于UG的叶轮分体式熔模铸造的模具设计[J].特种铸造及有色合金，2016（10）:1077-1079.

[3]徐宗驰，姚芳萍，李金华.基于CAD/CAM的座体熔模模具三维设计与数控加工[J].热加工工艺，2015（13）:82-83，86.

[4]刘淑芬.基于CAD/CAM技术的阀块熔模模具设计[J].制造业自动化，2015（05）:47-48.

[5]熊安平，李悦凤.连接件零件熔模模具的CAD/CAM设计[J].长春大学学报，2014（10）:1346-1349.

铸造模具范文第3篇

汽缸盖；铸造模具；设计

1.汽缸盖介绍

汽缸盖是汽车发动机上的重要部件，其上部有凸轮轴，下部与汽缸体、活塞组成燃烧室。当燃气在燃烧室内爆燃时，室内气体温度瞬间高达1100℃以上。这种高温循环热冲击反复作用于燃烧室内壁。而在汽油发动机燃烧室内产生的压力峰值高达7MPa，这个压力直接作用于气缸盖的燃烧室部位，故汽缸盖在发动机工作过程中的特点是:处于高温状态下工作，承受较大的热冲击作用和产生应力集中，工作条件较为恶劣。从铸件结构工艺性上分析，汽车发动机的铝缸盖是典型的薄壁复杂铸件，铸件峡厚一般为3.0mm～4.5mm(最薄处只有2.0mm左右)，尺寸精度及力学性能要求较高，而且随着汽车发动机向高效率、低油耗方向发展，汽缸盖的结构更加复杂，对铸件的要求更高，因此，铝缸盖的铸造工艺难度更大。

2.铝合金缸盖低压铸造模具整体结构设计

铝合金缸盖低压铸造模具的整体结构设计包含以下几个步骤：

首先根据零件的形状、结构及不同部位的要求，确定浇注位置。对金属型铸造而言，铸件的浇注位置、金属液的凝固顺序、模具浇注系统的设计等诸多因素均会对铸件的最终质量产生很大影响。浇注位置是指浇注和凝固时铸件所处的方向和位置。因为低压铸造时，液体金属在压力作用下自下而上地补缩铸件，所以在设计浇注位置时，铸件远离浇口的部位先凝固，让浇口最后凝固，使铸件在凝固过程中通过浇口得到补缩，实现顺序凝固。故浇口设在铸件的厚壁部位而使薄壁部位远离浇1∶3。

确定各模块的成形方式。当铸件的浇注位置确定以后，对金属型铸造而言，还须确定各部分的成形方法，也就是说，铸件的外形及内腔是由何种方式成形的。对金属型铸造而言，国内外普遍采用的成形方式一般为金属模、砂芯、活块及冷铁。根据缸盖铸件的结构特点，最后确定燃烧室部分(底座)、进气侧外形、排气侧外形、左端侧、右端侧外形以及上油道部分用金属模成形，所有内腔部分用砂芯成形，在金属型的总体结构设计中，必须同时考虑模具的加工难度、铸造工艺性、铸件的结构和使用要求以及铸造设备的限制等因素。

3.浇注系统的设计

低压铸造用的浇注系统应使金属液平稳而迅速地充型，并有缓冲和除渣作用以及良好的补缩效果，以保证获得优质的铸件。在很多情况下，由于充型是从最低点开始，金属液很少或者不会产生飞溅现象，因而减少或者消除了在型腔内形成氧化夹渣的可能性，所以无需设计复杂的浇注系统。但是，在研究浇注系统及冒口时，必须综合考虑充填型腔时的水力现象、热物理特性和凝固时得到升液管顶端的充分补缩等问题。对于结构简单的铸件，可以只设置直通式浇口(即中心锥形浇口)；对于复杂铸件，一般还要设置其它浇注系统单元，如横浇道、集渣槽、冒口等。在选择浇口位置时，应该避免浇口直接对着型芯(无论是砂芯还是金属芯)。通常内浇口的位置选在铸型底部或铸件最厚断面处，其断面积的大小可以等于或稍大于金属液引入铸件热节的断面积，而小于升液顶端断面积。浇注系统中各组成单元断面积比一般采用收缩式，即F直>F横>F内。低压铸造的浇口有浇注和补缩的双重作用，自上而下的凝固顺序，补缩通道的畅通是保证铸件压力下结晶的关键，保证不了压力的传递，低压铸造也就失去了优势。而且浇注系统一般采用热损失较小的截面形状，以求浇口内的合金较长时间保持液态，一般升液管出口是圆形截面，故横浇道和内浇口也应尽可能地使用圆形截面，以利于减少浇注系统的热散失，提高补缩效率。

冷却系统的设计。在低压铸造中，通常铸件的凝固是自上而下的过程。而合金液的补缩是自下而上的，并通过浇道来实现。因此必须确保铸件得到自上而下的凝固顺序，以获得精密的铸件。故模具温度的控制尤为重要。理想的模温分布是从浇道到上模逐渐降低，模具各部分具体温度控制范围：浇口480～510℃；下模400～500℃；侧模350～400℃；顶模250～300℃。为获得上述温度以及提高缸盖铸件性能和缩短生产周期，必须对顶模实施强制冷却。冷却方式一般有水冷和气冷，采用多路设置，每路单独自动控制流量和压力。水冷却采用压送式水泵，以解决模具内部因高温汽化产生气阻造成水流不畅的难题;气冷则是通以压缩空气。在设计这套缸盖的冷却系统时，根据以上思路，在顶模上设置六支点冷却，采用水冷方式，从而得到所需要的温度梯度，让远离浇口的地方先行凝固。从而实现铸件的从上至下的顺序凝固方式。

4.排气系统的设计

分型面、导向面(金属型芯、顶杆)的间隙排气。在这些界面上总有间隙，能够排气，但间隙一般很小，约为0.1mm～0.3mm，这样不能保证气体的迅速排出，故在这些界面上制出专用的排气槽。槽宽一般为8mm～15rnm,槽深一般为0.3mm～0.5mm，也可以加工成只角型排气槽。

在缸盖铸件的非加表面加刻网状的冷却筋。冷却筋的间距一般为8mm～10mm左右，筋的宽度为1mm，在加工模具型腔时，用R1的小铣刀加工即可。具休的添加位置在缸盖的两侧面、两端面、底面以及上油腔的内侧表面。

加设排气塞。一般排气塞应用于两种场合，铝液排气和砂芯排气，而砂芯用的排气塞的间隙一般比用于铝液排气的间隙要大。在金属铸型的各侧面，金属液最后充满的位置，即缸盖上平面，加设铝液排气塞；在进排气道芯头定位处、油道、水道砂芯芯头定位处以及水道砂芯脚部定位处，加设砂芯排气塞，我们采用的是粉末冶金针孔状排气塞，其间隙一般在0.3mm左右，根据其所放置在铸型中的位置选择不同规格的尺寸。

利用顶杆孔排气。金属型中常设有顶出机构，用于将铸件从型腔中顶出。模具设计时，在保证不钻铝的情况下，经常有意加大顶杆与顶杆孔之间的间隙，以利排气。缸盖金属型模具中的顶杆与顶杆孔的配合公差理论值与实际值其中的差值就是为排气需要而留的间隙。

利用砂芯芯头排气。砂芯在缸盖、缸体等汽车发动机类复杂铸件的铸造中被广泛采用。随之而来的问题就是由于砂芯被金属液包围而被加热到较高温度，使其中用于作为粘接剂的树脂分解，从而产生大量气体。由于砂芯本身砂粒与砂粒之间存在间隙，因而常利用砂芯芯头将其自身产生的气体排出。现在热芯盒制芯普遍采用覆膜砂。覆膜砂发气量一般在12ml/g；一般在缸盖金属型模具的砂芯的芯座处安装排气塞让芯头与外界相通。

[1]赖华清，范宏训.汽车铝缸盖铸造工艺方法[J].中国铸造装备与技术，2011

铸造模具范文第4篇

【关键词】铝合金铸造；模具； 冷却方案。

中国大陆地区铝合金轮毂的制造技术是多种多样的，目前主要采用的方式有金属型重力铸造、金属型低压铸造、锻旋三种生产工艺。由于使用金属型重力铸造方式生产铝合金轮毂，铸造投资少、生产周期短而被普遍采用，在铝合金轮毂的制造过程中， 轮毂质量基本上决定于轮毂铸件毛坯的质量，而铸件的内部质量及力学性能，与铸造模具的冷却方式有着密切的联系，根据在南海安驰铝合金车轮有限公司工作过程中的经验，本文重点是讲述铝合金轮毂金属型重力模具不同冷却方式进行分析对比，让大家了解到铸造模具不同冷却方案的利与弊，目前国内重力铸造模具的冷却方式主要有4种，即风冷却、水环冷却 、喷水冷却、水风混合冷却。

在介绍以上四种冷却方式之前，先对模具的结构和材质进行一个介绍，重力金属型铸造模具主要有以下5部分组成：上模、下模、下模座、侧模、模芯（安装在上模），具体见下图：

一般存在冷却系统的部件和位置为：上模的浇口附近；下模的分流锥、、轮辐热节、边浇口下方；侧模的浇口两侧。由于上模和侧模的冷却部位受工作条件限制，一般都采用风冷却，在此不详细介绍，下面主要对比下模的冷却方式进行分析对比。

为了确保模具的使用寿命和质量，需要对模具各部件的材质进行选择，上模材质为35CrMo钢，下模材质为H13（4Cr5MoSiV1），侧模和下模座材质为 QT500-7，

一、金属型重力铸造模具不同冷却方案的利与弊：

（一）风冷却。

钻孔风冷却方案，主要是针对多轮辐，安装盘直径较小的铸件模具来使用的，其优点是可以对点冷却，针对性对铸件的厚大部位进行冷却，确保铸件的凝固顺序符合铸造工艺要求。缺点是使用成本比较高，需要使用空气压缩机生产压缩空气来冷却，气压需要确保在0.3MPa≤P≤0.6 MPa之间，同时，冷却相对比较温和，铸件凝固过程温度较高，晶粒比水冷却方式的粗大，力学性能比水冷却的较差一些。

（二）水环冷却。

水环冷却方案，主要是针对安装盘直径较大，较厚，正面轮辋较深的铸件模具来使用的，正面轮辋较深的铸件模具需要重点冷却，正面轮辋对应的下模部位需要保温处理，使用水环冷却方案可以对指定的下模区域范围进行冷却，针对性对铸件的、厚大部位进行冷却，确保铸件的凝固顺序符合铸造工艺要求，同时，不会对正面轮辋产生负面影响，但这种方案也有缺点，1、水环和下模贴紧冷却面平面度要求较高，造成模具制作成本比较高 ；2、水环和下模都存在热胀冷缩的问题，多次投入生产后，水环和下模都会产生一定的变形量，使水环和下模需冷却部位没有紧贴，导致冷却失效，因此每次投产前的模具准备都要重点检查和紧固安装螺栓，水环冷却的强度在风冷却和水冷却之间，铸件的晶粒比风冷却的较小、较好。

（三）喷水冷却。

水冷却方案，主要是针对安装盘直径较大，较厚，轮辐较大、较厚且是涂装亮面、全亮面或抛光电镀的铸件模具来使用的，这种冷却方案成本较低，冷却水可以回收重复使用。使用直喷水冷却，可以针对性对铸件的、厚大部位进行激冷，减少铸件表层出现针孔或轻微缩松的风险，同时，激冷是铸件凝固速度加快，铸件晶粒较小，力学性能比风冷却和水环冷却好很多。但这种方案也有缺点，1、水冷却比较激烈，冷却时不能像风冷却那样钻孔，对点冷却，对模具的使用寿命有较大影响，下模喷水冷却部位的厚度不能少于45mm，以免因为太薄造成下模开裂；2、冷却水激冷的范围比较大，较小、轮辐数较多或轮辐较小的模具不能使用这种冷却方式，以免由于激冷过度，造成铸件补缩困难，轮辐热节缩松、漏气严重。

二、 小结

铸造模具范文第5篇

一、重力铸造概述

重力铸造是指当溶液金属在自身重力的作用下，先冲向型腔底部，金属液热胀冷缩凝固后，上部未凝固的金属液利用重力补充，当底部逐渐充满液面上升，然后再充满整个型腔的一种铸造工艺。铸造工艺设计参数包括加工余量，工艺余量，金属收缩量等。金属型模具有一下几个优势；操作方便，精度高，成本低，反复使用。对于此产品来说，几何尺寸精度和金相组织等铸造质量方面，优于其它铸造工艺，设计制造工艺相对简单。

二、UG模具设计

2.1建立模型

我们在UG8.0模型环境界面下完成模具的三维立体效果模型，在这里我们主要运用了，UG的主要是运用拉伸、旋转，边倒圆，求和等命令，建模过程不太复杂我们在这里就不具体阐述了，见图2-1（a.b）所示。

2.2模具的分型设计

在UG8.0建模环境下，设计模具点击注塑模向导我们要完成以下设计过程，初始化项目，模具csys，收缩率，工件，在注塑模工具中把模具的孔修补，创建模型分型面。

在创建模型分型面中我们重点讲述以下：

（1）创建分型线应选择产品最大轮廓，有利于脱模分型。

（2）分型线的数量尽量减少，这样在后面的模具加工CAE中减少工作量，还可以增加美观。

（3）分型面与开模方向相互垂直，脱模一般在上模，所以应尽可能在分模后，将产品留在上模一侧。

（4）分型面应保证设置浇冒口的方便，也要考虑到排气问题，金属充型时可以流动平稳，有助型里的空间排出。

这是设计分型面的要求，完成分型面如图所示2―2（a）

经过上述步骤后，在模具分型工具中选取面创建的工件型腔、型芯和铝合金模模具装配爆炸图及结构图如图2- 3（b.c.d.e）所示

1.下模；2.和模定位销；3.定位压块；4.上模；5.合模定位套；6.安装支座；7.上模顶杆板；8.下模顶杆板；9.顶杆板导向柱；10.顶杆板限位块

2.3砂芯模具设计

从模具的三维立体效果图中我们可以看出，模具内部需要侧抽芯来成型侧孔，抽芯比较复杂，开模困难。所以我们选取砂芯来作为腔芯，但是材料就很重要，砂型铸造用模具的材料，使用最多的是木材，此外，还有易熔金属、轻金属、泡沫塑料、树脂砂和石膏、水泥等。我们所用的材料是树脂砂来做砂芯。这样就可以解决侧孔问题。

（1）运用UG8.0的复制模具腔内的所有平面，将其缝合起来，完成砂芯模型如图2―3，a

（2）砂芯模具设计和铝合金模具设计相同，我们在这里就不单独说明，完成模具的分型，生成型腔和型芯，砂芯实体及砂芯模装配图。如图所以2―3，b，c

2.4产品模架设计过程

根据型芯和型腔的型号，选择模架，系统自动载入模架。不需要单独设置冒口，利用顶杆排气就已经可以达到生产要求。

我们在模架设计中还要注意几点：

（1）浇注方式：此产品模具设计中我们选取的是顶注式，顶注式的优点是，有利于金属液的凝固，腔底不断的凝固，腔壁的金属液不断补充收缩，最终充满整个腔体，可以减少缩松缺陷。模具设计制造比较便利。但也有缺陷在浇注过程中，不利于细小的气体排出，容易产生小气泡。还有在浇注口处容易产生废液，材料利用率低。

（2）排气设计：在浇注过程中金属液凝固气体排出是影响产品生产质量重要的因素，虽然此模具不需要冒口设计，但是在腔体内转角处影响气体的排出，阻碍充腔。所以适当的设计排气塞或排气道。设计到液体所流动的末端，试气体更好的排出，完成产品的质量要求。

（3）顶出系统：铝合金变速箱顶盖设计中铸件一般留在上模中，所以顶杆一般都设计在上模，并用顶杆顶出铸件，一般此模具需要8―12根顶杆。

三、模具材料选取

铝模材料选用H13耐热钢，砂模材料选用HT250铸铁。

四、产品铸件制造生产

模具设计完成后，直接进入UGCAM模块进行数控编程，在加工中心完成模具型腔的加工操作。

由于铝合金密度低并且导热性良好，耐热疲劳性强，强度比较高，表面质量符合标准要求。浇注前也要对铝模进行预热，其作用是防止模具与铝合金液接触时的温差多大，造成铸件内出现缩松、裂纹和模具的损坏。

铸件生产过程先把砂芯在铝模的固定对应位置，合模之后，铝液温度一般控制700～750℃，要对模具进行预热处理，使其温度达到600摄氏度，保温25分钟，将铝合金液从模具侧面的料斗倒入，然后将铝模向上翻90°，使铝合金液逐步流入模具中，并充分填充其内，一定在自然冷却后，开模取出铸件。敲碎砂芯模。得到产品，生产过程中翻转状态如图4-1所示（a.b）。

五、结束语

铸造模具范文第6篇

关键词：农机制造；热锻模具钢铸造；应用研究

中图分类号：TG142 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）23-0068-01

传统农机制造技术的应用依然很普遍，但是随着农业机械化水平不断提高，以往的铸造技术已经不能满足时展的需求，为了在经济条件允许的范围内，制造出性价比更高、使用性能更强的农业机械，铸造热锻模具钢应运而生。

1 铸造热锻模具钢的特征

在农机制造中，和传统的锻造模具钢比较而言，铸造热锻模具钢的强度更高，红硬性更好，并且缺口的敏感度非常低，在使用的过程中抗热疲劳性能佳，尽管比起锻造模具钢的韧性稍差，但是优势比较突出，稳定性和可靠性毋庸置疑。

铸造热锻模具钢的力学性能可以满足使用的需求。通常在室温状态下，铸造热锻模具钢与常规锻造模具钢在抗拉强度和屈服强度方面几乎等同。铸造热锻模具钢的伸长率要小于锻钢，并且在断面收缩率方面也优于锻钢。铸造热锻模具钢也存在有显著的屈服现象，这就表明其具有韧性，且硬度可以满足实际的需求，冲击韧性值也符合工况的要求。

铸造热锻模具钢红硬性也可以达到预期的标准。在高温状态下，红硬性是有效判断工件具体性能的关键指标。铸造热锻模具钢最显著的优势是在540 ℃的高温回火之后，在硬度方面要优于锻造钢件。这通常是因为铸造热锻模具钢处在凝固的时候，其中结晶里存有的空隙具有元素的偏析性，这有利于显著增强抗回火的性能。

铸造热锻模具钢缺口敏感性比较高。在实际应用过程中，铸造模具钢在疲劳负荷下缺口敏感性程度要小于锻造模具钢的敏感性，并且铸造热锻模具钢还具有较强的抗热疲劳性能，形成细小裂纹之后的扩展速度，要慢于同一类型的锻造模具钢。

铸造模具钢还具有很强的抗热疲劳性能。排除机械因素例如磨损、打坏的情况之外，铸造热锻模具钢大多是因为出现热疲劳裂纹、麻点、熔接等问题而报废的。事实证明，热疲劳性能中也包含所有相似的缺陷，这也是导致模具出现报废的关键所在。所以在应用过程中，要想方设法增强模具钢的热疲劳抗力，这也是延长模具钢使用期限的关键步骤。

铸造热锻模具钢热稳定性较强，使用效益比较高。新型铸造热锻模具钢和5CrMnMo钢都处于650 ℃温度中，随着时间的变化，硬度也随之变化，研究可知5CrMnMo钢在650 ℃时硬度要显著小于新型铸造热锻模具钢的硬度，当保温时间不断延长后，5CrMnMo钢硬度下降速度非常快，而铸造热锻模具钢的硬度却可以在一段时间内保持在稳定的状态。

2 铸造热锻模具钢在农机制造中的应用

2.1 锻钢制造工艺

通常使用铸造热锻模具钢工艺的应用包括两种，一种是制成半轴法兰盘锻模具，另一种是制成护刃器锻模具。

第一种制成规格为（051-1）12・38・201的半轴法兰盘锻模具，上模是69 kg，下模为73 kg，使用的生产设备是3 t的锤锻模。根据制造的效果可知，使用传统的5CrMnMo锻造模块制造成的模具，平均每一套能够锻造法兰盘的数量为2 500～3 000件，并且在生产过程中由于模腔出现严重的龟裂从而影响使用的效果，甚至作废。但是应用铸造热锻模具钢制作出来的模具，一共可以锻造出同一规格的法兰盘5 800件，相当于传统锻造方式的两倍，也不会出现严重的龟裂，实践中导致失效的原因是出现了一个3 mm的铸造缺口，由此可见应用的效率是显著的。

第二种应用是制造出1 000系列联合收割机的双联护刃器模具，规格为上模重75 kg，下模的重量为69 kg，主要使用的生产机械设备是630 t的摩擦压力机。实践使用的效果显示，使用传统的5CrMnMo锻造模块制作而成的模具锻造护刃器的上模平均数量是1 000～1 500件，下模平均数量是2 000～2 500件，随后由于模腔工作表面出现龟裂的问题而失效，同时模具的磨损程度也比较严重。采用新型的铸造热锻模具钢制作而成的同一类型的器件，上模平均铸造的数量是2 000～2 500件，下模平均铸造的数量是3 000～3 500件，可见都要超出传统的加工工艺，并且报废的原因不是龟裂所致。

2.2 工艺不足与改进

在农机制造中使用铸造热锻模具钢还存在很多的不足之处需要进一步改进，主要体现在以下几个方面：

①精密铸造水平还未达到标准，尤其体现在尺寸和表面光滑度上，这与铸造过程有关，由于铸造中涉及的环节较多，导致频频出现气孔，有时还会导致砂眼等铸造缺陷，从而影响了器件的力学性能。同时精铸热锻模具本身的制造过程还不够严格，很多步骤未能实现高水准制造，出现的问题较多，包括热处理、机械加工磨削导致的断裂等，大大影响了精铸模具的质量。另外，铸造热锻模具钢的处理工艺还有待于进一步提高，例如热处理方式不当容易导致断裂，包括回火不充分以及内应力过大等因素。

②铸钢的合金化效果不够理想。最初采用的精铸热锻模具钢很大一部分使用的是原锻造模具钢的化学物质，常见的有5CrNiMo、5CrMnMo等，但是多半的锻造模具钢是低、中碳的中合金钢，所以在应用过程中流动性比较差，容易出现缩孔或者缩松倾向大的问题，同时铸态与锻态金属性能之间有着显著的差异，合金化水平与特征存在显著的区别，使用原锻造模具钢的化学物质来进行精铸热锻模具钢的生产，反而不能达到预期的铸造效果，因此精铸热锻模具钢在往合金化方向发展的过程中，需要发挥精铸热锻模具钢本身具有的优点，包括抗热疲劳性强、热稳定性佳、耐磨性好等，从而有效防止由于低塑性导致的显微开裂问题。

③铸造热锻模具钢的韧性还需要进一步增强。冲击韧性的高低也是衡量韧性指标的重要方面，然而由于铸造金属自身不具备较强的韧性，所以导致其冲击韧性比其他锻造金属要小一些，这是精铸模具质量和稳定性差的一个原因，也是导致早期脆性断裂的一个关键因素。根据热锻模具在应用中的具体工况判断，大多数失效是由于热锻模不能承受大能量的冲击，在这种情况下，倘若显著增强了精铸热锻模具钢的韧性，就会导致其他性能水平的明显下降，还会提高早期断裂的几率，因此，精铸热锻模具钢依靠增强冲击韧性来提高合金化水平，不符合其应用特征，也起不到增强效益的作用，故要具体情况具体分析，制定合理的策略，才能不断提高制造水平。

3 结 语

综上所述，铸造热锻模具钢在现代化农机制造中发挥着重要的作用，不仅可以最大限度地提高农机制造的质量，同时还可以有效提高生产的效率，精准度也非常高，得到行业内的广泛青睐，在未来的发展中，只有根据需求，不断更新生产工艺，增加技术含量，才能推动农机制造的高水平发展。

参考文献：

[1] 陈宏.铸造热锻模具钢在农机制造中的应用[J].湖南农机，2011，（15）.

[2] 赵昌胜.5CrMnMo型热作模具钢在热锻模具中的应用及热处理[J].金属加工（热加工），2013，（5）.

铸造模具范文第7篇

关键词：锻造模；数控加工；曲轴锤；热处理；样板测量

锻造模是生产锻件的主要工艺装备，其型面形状复杂。为保证模具的使用寿命及锻件精度，要求模具具有较高的硬度、表面质量及尺寸精度。另外市场竞争要求锻造模制造周期越来越短，如何满足市场需求，保证锻造模生产零件的质量，提高加工效率是目前锻造模生产中面临的主要问题。锻造模的加工经历了仿形加工、电解与电火花加工、数控加工与高速加工技术的发展阶段[1]。仿形加工生产周期长、加工精度低、模具尺寸一致性差，目前很少采用。电解加工主要用于锻造模的粗加工，加工效率高但精度低。电火花加工效率低，主要用于小型锻造模或具有深型槽及细微特征部位的辅助加工[2]，其加工成本高。高速加工技术加工精度高、切削力小、效率高，是锻造模制造的主要发展方向，但昂贵的机床设备限制了该技术的推广。目前数控加工仍然是锻造模生产加工的主要手段。现在分析传统锻造模加工工艺的基础上，对其工艺进行改进。

1传统锻造模制造工艺及问题分析

以某一曲轴锤锻造模加工为例，该锻造模外形尺寸为1050mm×700mm×475mm，材料为5CrNi-Mo，热处理后型面硬度38~42HRC，燕尾硬度28~32HRC，结构如图1所示。曲轴锤锻造模主要型面采用数控加工，与传统的铣削加工方式相比，该方法在一次安装中加工出锁扣与型面，省略了大量的划线工作，加工效率与质量得到明显提高[3]。主要加工工序为：①刨或铣六面及检验角；②钳工划线、钻起重孔；③刨燕尾、铣键槽；④铣型槽、飞边槽、锁扣及钳口等；⑤钳工修锁扣、型槽，样板检验，并浇注样件；⑥热处理；⑦磨燕尾平面；⑧钳工抛光型槽。图1曲轴锤锻造模实践中发现，该加工工艺仍存在问题，主要表现为：（1）热处理造成模具零件变形。淬火后模具零件变形，主要表现为分模面平面度超差与型槽形状尺寸不符要求[4]，对于大尺寸模具零件，这种变形更加明显。据测量，对于模具零件尺寸1200mm×700mm×450mm的锻造模，分模面热处理变形量达1~3mm，型槽变形量达0.5mm。型槽形状精度直接影响锻件的加工精度，而分模面的平面度影响锻造模实际承载面积，对模具的使用寿命有明显的影响。实际生产中为了消除或减小淬火对型槽精度的影响，需要加大热处理后钳工修整余量，增加了钳工修整工作量。（2）样板数量多。为了检验型槽位置及形状，需要制作大量的样板[5]，如平面分型的曲轴锻造模需要各种样板20余块，不仅增加了生产成本，而且增加了保存样板的场地。（3）样件制造精度不高。锻造模型腔样件的制造一般采用铸造的方法，即将低熔点合金或盐融化后，将模具垂直放置，通过钳口浇注获得样件。当模具夹紧不足时，液态金属或盐的压力会造成模具零件分离，影响样件的铸造精度。同时在盐或低熔点合金凝固过程中，存在样件尺寸收缩、样件取出困难等问题，影响检验样件的生产效率与质量。另外浇注低熔点合金时，为了提高金属的流动性，还需要对模具零件进行加热，增加了样件制作的成本。

2锻造模的数控加工新工艺

针对原加工工艺存在的问题，在生产中进行了探索与改进，主要改进为：（1）采用粗加工后淬火，然后再进行数控加工的工艺。锻造模常用的材料有5CrNiMo、5CrMn-Mo，一般要求型面淬火硬度38~42HRC。原加工工艺采用高速钢刀具铣削，对淬火后的模具零件进行加工很困难。目前硬质合金刀片铣刀或整体硬质合金铣刀在数控加工中获得普遍应用，这种刀具材料硬度高、允许的切削速度较快，可以对淬火后的锻造模进行加工。为了减少淬火后零件变形，提高模具零件加工精度，新工艺在淬火后采用硬质合金刀片铣削加工。模具零件型面的加工分为淬火前的粗加工和淬火后的精加工。粗加工时，采用环形刀具以等高层切方式加工，切削深度不变，切削力基本恒定，允许采用较大的进给速度，提高了粗加工的效率。锻造模具钢具有良好的淬透性，但由于模具零件截面较大，淬硬深度较浅，为了消除淬火后零件变形，同时避免去除大余量造成的模具零件型面硬度降低，淬火前粗加工时，应该留有适当的余量。根据经验，一般在水平方向留5mm余量，深度方向留2~3mm余量。（2）根据型面各区域的不同技术要求，分别采用不同的加工策略，提高加工效率[6]。根据锻造模型面加工尺寸精度的不同，可以将型面分为两部分。一部分如锁扣、终锻模膛的精度要求高，一般要求加工误差为±0.05mm，对于这些区域，对淬火后零件进行半精加工与精加工，首先采用等高层切的方式半精加工，留0.3~0.5mm余量，然后采用环形铣刀等高层切及球头刀进行精加工，并且对模膛内圆角使用球刀清根，精加工后留0.03~0.05mm钳工修整余量。另一部分如钳口、仓部、制坯模膛等区域，加工精度要求低，一般制造公差要求±0.1mm，可以不留余量直接半精铣成形，后续钳工修光后即可满足要求。根据区域加工要求不同分别采用不同的加工策略，减少了大量的精加工工时，在满足使用要求前提下，提高了加工效率。（3）加工过程中，避免大量采用样板检查。实践中发现，在保证数控编程使用的数字模型正确和加工工艺参数合理的前提下，数控系统能够保证加工的型腔板尺寸正确。由于型腔板精加工时一般在水平和深度方向采用均匀一致的余量，当型腔板尺寸出现问题时，型腔深度方向尺寸也出现超差。鉴于此现象，生产中可以采用深度尺、卡尺测量型槽关键点深度尺寸的方法，控制加工深度和型槽尺寸，而局部圆角采用圆弧样板检测、钳工修正控制。型槽的位置尺寸即检验面与型槽之间距离，依63靠正确的数模与数控指令，通过数控系统保证，最终采用样件对模膛综合检验。（4）改变样件制作方式。锻造模样件不再采用铸造方法，改用可加工塑料压塑成型方式。可加工塑料为A、B双组分的泥状材料，使用前将2组材料按要求混合均匀，在待检测的锻造模型腔表面涂凡士林作为脱模剂，将可加工塑料手工填满锻造模上、下模块的型腔，使塑料表面高于分模面，合模后敲击模具零件，将多余的材料挤入飞边槽。当上、下模合模后静置，待可加工塑料硬化后取出样件。塑料硬化时间与环境温度有关，随环境温度升高而缩短，一般需24h左右。可加工塑料具有强度高、变形小、容易脱模的特点，可以方便地制作完整的样件，满足锻造模样件制作的需要。与铸造方法相比，采用可加工塑料制作样件的方法不需要对模具零件进行加热，也不需要加热熔化铸造材料，简化了样件制作过程。采用铸造方法生产样件时，需要对桥部进行处理，防止铸造材料流入仓部，如处理不善，容易造成样件浇注不足，而采用该方法制作的样件组织致密，表面形状清晰，样件质量高。但可加工塑料的价格较高，这种方法的生产成本有所增加。生产中常在可加工塑料中添加固化的废弃塑料以降低样件材料成本。采用以上措施后，锻造模的加工工艺改进为：①刨或铣六面及检验角；②探伤检验；③钳工划线、钻起重孔；④刨燕尾、铣键槽；⑤粗铣型槽、飞边槽、锁扣及钳口等，垂直方向留2mm余量，水平方向留5mm余量；⑥热处理，淬火、回火；⑦精铣（刨）检验角；⑧半精铣型面、飞边槽、锁扣、压弯型槽等，精铣锁扣、终锻型槽；⑨钳工抛光型槽，制作样件综合检验；⑩磨燕尾平面。

3结束语

模具零件加工过程中，采用新技术提高加工效率及质量是一个永恒的主题。实践证明，采用新的加工工艺能够显著提高锻造模的加工精度，减少了钳工修模时间，提高了加工效率，同时节省了大量样板制作费用。采用可加工塑料制作的样件与浇注样件相比，变形小、易脱模、强度高，完全满足样件检测的要求。

作者:梁新合 单位:河南科技大学

参考文献：

[1]吴金妹.汽车发动机连杆锻模的高速加工[J].组合机床与自动化加工技术,2014(5):138-140.

[2]夏汉关.数字化技术在齿轮精锻成形模中的应用[J].模具工业,2014,40(2):1-3.

[3]高城美.锤锻模的制造工艺[J].机车车辆工艺,1982(2):13-19.

[4]黄波.大型复杂类锻模制造工艺的改进[J].机械工人,1994(6):18-19.

[5]宋春堂,高剑波.大型曲轴锻模的加工工艺[J].模具工业,1994,20(4):49-51.

铸造模具范文第8篇

关键词:壳体零件;铸造模具; 起模斜度; Pro/ E

前言：

传统的机械零件设计是在二维状态进行的,基本依靠经验进行设计,设计中为保证零件质量要求,要加大加工余量,添加各种工艺补正量 ,模具制造中还要根据实际情况及时调整,有时还会有返工情况,使模具制造周期长、费用高、铸件精度不高,甚至装配中发生干涉现象。随着数控加工设备在模具制造业中的广泛使用,使得复杂壳体类零件可以通过加工保证形状,但铸造模具的设计仍普遍停留在二维设计上,加工制造中将二维数据转换成三维数据进行加工,上述各种问题的影响依然存在。

以某型号连接盘为例,研究了使用Pro/ E 软件进行从零件、铸件到铸造模具的设计过程。阐述了产品开发中零件的建模应兼顾制造时的各种工艺建模,其中详述了为使铸件及铸造模具的设计顺利进行, 零件和铸件三维建模过程应遵循的一定顺序及一些技巧。铸造模具建模前先建工艺模型,对型芯头、起模斜度等工艺措施在工艺模型中给予建立,然后用工艺模型将型芯和外模分拆出来,可减少分别建模时可能出现的失误,提高模具的精度,缩短产品的市场化周期。

一、运用Pro/E软件进行零件的三维建模

在零件三维建模时,先对零件的形状特征进行建模。各种螺孔、联接孔等非铸出孔特征,应尽量用拉伸去材料或放置特征在最后建立,如有需要在前期建立的,其他特征的建立尽量不要以其为基准。所有的圆角特征应尽量在最后建立,以方便进行铸件三维建模时,能先去除这些特征,待添加机械加工余量、工艺补正量和起模斜度以及一些工艺装置后,再重新建立相应的圆角特征。外型和内腔有相对齐特征时(主要是一些圆台) ,要分别进行建模,否则建立起模特征时,操作麻烦,同时容易产生失误。

设计中为了方便,零件建模至需建立非铸出孔及圆角特征时,将已完成的零件模型保存一份副本命名为铸件数模,用来进行铸件三维建模,以减轻铸件三维建模中的工作量。

继续添加所有非铸出孔特征及圆角特征,完成零件的最终建模(见图1) 。

二、运用Pro/E软件进行铸件的三维建模

1、对零件三维数模整理

对三维零件的各组成特征及建模过程进行仔细分析,如果零件是按一般方法进行建模的,应去除所有非铸出的孔特征(与其他特征的建立没有关联) ;对于与其他特征建立有关联的非铸出的孔特征,应采用拉伸加材料的方法进行填充。确定分型面和上下型。

按一定间距分别对壳体两个方向壁厚进行检测(见图2a) ,防止局部有壁厚过薄情况出现,同时对厚大部位的尺寸进行工艺分析,采取适当的工艺措施防止缩孔、缩松等铸造缺陷的产生。

对于外模或泥芯中有尖角砂处要及时处理,见图2b ,该处出现仅厚5 mm 的尖角砂块,因该处形状复杂,无法用倒圆角的方法处理,可先将非加工面按要求倒圆角(见图2c) ,再将过渡部分以圆弧根为轨迹,以多段圆弧线组成的截面进行扫描形成实体来解决这一问题(见图2d) 。

2、机械加工余量

对于需铸出的孔,按工艺要求添加相应的机械加工余量。对于需机械加工的面,按工艺要求对位于上型面、下型面和侧面等不同的位置分别添加相应的机械加工余量。对于影响零件形状的已有倒圆角,要先去掉这些特征,再添加机械加工余量,倒圆角特征在完成起模特征建立后再加,不然就无法完成起模斜度的添加。

3、工艺补正量

由于铸铁件的熔炼,每一炉次化学成分都有一定的波动,每一个铸件的浇注温度都不同,使得铸件的收缩率在一定的范围内变化,造成铸件的尺寸存在一定的误差,同时分箱造型的铸件都存在大小不一的错箱,因此为了保证各螺孔以及法兰的强度,对于部分圆台、法兰采用加材料的方法添加相应的工艺补正量。

添加分型面处各侧面机械加工余量时,一般此处起模特征以分型面为起模枢轴进行双侧起模建模,相当于负起模斜度。如果工艺要求为正起模斜度或正负起模斜度时,机械加工余量要增加相对应的值;同时为保证法兰的强度,法兰的非加工侧,也应增加相应的工艺补正量(见图3) 。

4、起模特征

因需建立起模的面较多,工作量较大,为防止遗漏,将所有需要起模的面着色(见图4) ,逐个进行起模操作。

由Pro/ E 的起模操作可知,起模只能在平面、圆柱面和样条曲线上形成一个起模斜面,当曲面上具有圆角特征时,不能生成起模特征,此时必须先去除与需进行起模相关的所有圆角特征,加入起模特征,然后再加入圆角特征。

对于与平面相交的曲面上有较大的圆角特征且无法去除的,以及圆弧面在分型面处局部的0 度角区(造型时易产生扒砂现象) ,可通过拉伸的方法建立起模特征,见图4 中A 所示。各圆台的起模特征建立时,以圆台顶面为起模枢轴,以实现正起模斜度的建立。

对于与斜面相交的侧面的起模,如按前面的方法,以分型面为起模枢轴和拖动方向进行起模,会造成上下端的尺寸不一致。合理的方法是以斜面为起模枢轴,分型面法向为拖动方向进行起模(见上图5) 。

创建完所有起模特征后,还应对已建立的起模特征进行检测(见图6) ,对遗漏的部分再进行起模特征的建立,以避免对部分起模特征建立的遗漏,增加模具调试修理的工作量。起模特征建立完后,添加所有圆角特征,得到图7所示的铸件模型。

三、运用Pro/E软件进行模具的三维建模

1、型芯头结构的建立

外模与型芯之间要留一定的间隙,以外模与型芯的间隙尺寸为壁厚,进行薄壳拉伸和起模,形成型芯头特征,见图8 中A 处所示。

用扫描的方法建立防压砂环特征,见图8 中B 处所示。

所有不需用型芯头成型的孔如观察窗,按外模与型芯的间隙尺寸为壁厚,进行薄壳拉伸以使模型封闭,见上图8 中C 处所示。

压砂环结构在外模建模的最后阶段建立。

2、外模及型芯的建模

利用已建立的工艺模型,分拆出上、下外模及上、下型芯的模型,结果见图9 和图10 。

四、结束语

综上所述，用分型曲面进行模具体积块的分割,所有元件体积之和等于该工件原体积的100 %,因此不会发生因忘记型腔内的某一小体积块而使模具体积出现不精确的情况。

同时所有外模、型芯盒建模过程都是在统一的模型基础上建模和分拆的,所以不会产生配合误差及尺寸转换误差,尺寸精确,且设计后可以直接进行加工,这样可以在模具的精度得到提高的同时,缩短模具设计及制造周期。

参考文献：

[1]雷卫强. Pro/ Engineer 产品造型设计[M] . 北京: 清华大学出版社,2007.

[2]邱会朋,杜贵明. Pro/ E 产品现代设计方法与实例精解[M].

北京:清华大学出版社,2009.

[3]吕建强. 用Pro/ E 进行箱体类铸件模具设计[J].铸造技术,2009.

[4]陈婵娟. Pro/ E 软件在模具分模中的应用[J].电脑知识与技术,2009.

[5]孙铁波. 基于Pro/ E 的排种盒三维造型的设计[J].农业装备与车辆工程,2009.

铸造模具范文第9篇

池昭就，1970年生，中共党员，广西玉柴机器股份有限公司模具钳工、高级技师，曾获得全国劳动模范、全国技术能手、全区“创先争优”优秀共产党员、全区“国有企业创先争优十大先锋人物”等荣誉称号，享受国务院政府特殊津贴。在铸造模具制造行业中，池昭就凭借精湛的技艺，从一个普通的工人成长为专家型的高技能人才，先后参与了YC6105、YC6108、YC6110、YC6112、YC6113、YC4108、YC4110、YC4112、YC4W、YC3W、6C、6L、6K、6J、8C、6V、12V等系列柴油机模具的研发及制造，为玉柴公司新产品投放市场作出了突出贡献，他参与研制1000多套模具，并带领团队完成了20多项关于模具方面的技术攻关，为铸造模具行业开发出了多种创新型铸造模具，为玉柴集团节约成本3000多万元。

20年时光――参与开发1000多套柴油机缸盖气道模具；

20项技术――引领团队为企业节约成本3000多万元。

这是一位普通钳工、全国技术能手――池昭就，在中国最大的内燃机生产基地、亚洲最大的柴油机铸件生产基地广西玉柴机器股份有限公司，用自己的青春和智慧创造的奇迹。

“咬定”模具不放松，小工人变身大专家

广西北流市桂丰农场池家，1970年的时候，迎来了最小的孩子池昭就，一家人疼爱有加。1991年，66岁的父亲坚持把爱子送到广西机械高级技校。“当时我20岁，坐上去学校的班车，看着送行的父母那佝偻的背影，我就暗暗发誓，一定要学一手本事，才能报答老爸老妈。”

在技校，池昭就学的是钳工专业，车、铣、磨、爆、镗是基础，锯、凿、锉、配、研还是基础，每一道工序都考验一个人的耐力和细心，池昭就却迷上了这些课程，每天琢磨一件件模具的构造、反复拆装比对，尝试创新铸造，打下了扎实的钳工技能基础。别的同学在实习的时候，身为钳工班班长的池昭就已在钻研毕业设计《柴油机支架钻孔攻装》。1994年，池昭就分配到广西玉柴机器股份有限公司（以下简称“玉柴公司”）工艺装备厂当模具钳工，主要负责为柴油机新产品开发及批量生产铸造模具，这是一个重要的工作岗位，因为，发动机零部件从无到有，进而批量生产，都须经过模具定型。

入厂后，第一天上班，师傅让池昭就专门“攻牙”――手工钻制模具螺纹，池昭就拿到厚厚的模具图纸震惊不已，图纸上满布密密麻麻的线条和数字，仿若天书。池昭就到处收集资料细心研究，一遍遍请教师傅其中奥妙，每天沉下心在车间、在车床上摸索，在实践中查验自己的知识。三个月后，在帮师傅做攻装时，池昭就在反复试装中发现模具原设计有错，如实跟师傅提出改进方案，师傅按照他的方案进行修改，获得成功。

“当时，我们就觉得池昭就是个好苗子，值得好好培养。”时任玉柴公司生产科梁科长回忆道。只要工夫深，铁杵磨成针。两年之后，池昭就锉削精度控制在0.01-0.02毫米之间，锉削误差小于头发丝的五分之一，他一跃成为厂里的技术能手。

油机缸盖气道是柴油发动机四大核心技术之一，对柴油发动机的性能、排放至关重要。而这当中，气道模具的研发尤为关键，因为柴油发动机的实验必须通过模具来生产验证。长期以来，玉柴公司的缸盖气道模型都是授权给国外研究所研发，一个模型需要花费20多万元。为了改变这种受制于人的状态，1996年，玉柴公司组织本厂技工对气道模具进行技术攻关，外国专家认为，气道模具研发是玉柴工人不可能完成的任务。

玉柴工人不信邪。凭着一股闯劲，玉柴组成攻关小组；凭着一股干劲，池昭就参与气道模具研发。

“我们照着德国的模具，反复研究排气量、涡流等参数，在找不到路径、拿不到外国人的参数时，我们切割解剖缸盖，一项一项计算、调整参数，用最原始的办法、最苦的方式，一点点建立起我们的数据库，终于找到研制思路和方法。”池昭就回忆说，攻关小组耗费了整整一年时间，期间，池昭就还巧妙总结出气道修磨逆向工艺，大大促进了气道设计和模具研发的进度，最终成功研制出玉柴柴油机气道模具，池昭就也在掌声中树立起成为大国工匠的自信。

此后，池昭就主动承担玉柴公司高难度的模具研发任务，针对不同类型的缸盖，研发出增、减法改变柴油机盖缸气道的进气量和涡流参数的技术技巧，使模具能快速达到所需要的参数。多年来，池昭就参与研制玉柴公司一千多套气道模具，凭着这上千个模具累积的数据，池昭就与团队通过“逆向工程”技术，采用RP、RE、CAD/CAM、CNC等数字化集成的现代高新技术设计制造，开展缸盖气道一致性水平与无打磨技术的攻关，使得生产线上的柴油机缸盖成品气道从吹修到只吹不修发展到如今不吹不修，达到国际先进水平，同时自制模具价格比国际价格低80%，比国内市场价格低30%-40%，更具竞争力，彻底打破外国公司对四气门气道核心技术的垄断，成功开发了国Ⅳ、国Ⅴ气道模具，为玉柴公司的“二次创业”“产品转型”打下了坚实基础。

“咬定”新不放松，技改“狂人”为国家节约3000多万元

玉柴公司是中国最大的内燃机生产基地，亚洲最大的柴油机铸件生产基地，模具是一切机件的开路先锋。而对模具制造的痴迷，让池昭就不管是在厂还是在家，脑子里想的全是模具。

“工友下班后，多少都有点娱乐，他最大的娱乐和爱好就是模具制造，很少有时间陪孩子玩。”池昭就的爱妻嗔道。因为醉心钻研模具制造技术，池昭就常常在车间“泡”到深夜才回家，尤其是到了项目攻关时，经常通宵达旦。池昭就说：“妻子儿子需要我，但公司更需要我，技改工作一天都不敢耽搁。对家人的亏欠，我只能埋在心底。”

除了木模，池昭就还在金属模、塑料模等模具上不停改进和创新，厂里同事都昵称他是模具制造技术创新“狂人”。一个模具需要500℃的高温浇铸定型，而技术人员设定的间隙尺寸固定不变，细心的池昭就提出，“冷态模具”与“热态模具”存在间隙参数不同的情况，假若间隙太小，冷缩热胀之后，攻装就会被卡死。技术人员不信，大家一起到车间火炉边测试，把模具加热到300℃后，间隙绷胀，攻装当场卡住，技术人员心服口服。从此，玉柴公司形成了模具必须计算加热之后间隙膨胀参数的规矩。

2004年，玉柴集团开展4W微型柴油机项目，而铝合金气缸体、气缸盖重力铸造模具就是项目的“先锋队”。当时国内还没有一家铸造铝合金气缸体成功的案例，要设计制造出这套模具来，难度是空前的。在试制前，日欧专家就说，这种模具即使在日欧也要8-10个月才可能完成，中国没有能力开发这种模具，更不可能在3个月完成。

池昭就不信这个邪。他查阅各种相关资料，进行各种试验，采用蜡样、石膏样、塑料样等模拟操作，从而解决了铝包铁、热装芯、脱模、取件等难题，为项目的成功开发提供了技能技术的保障，2004年10月25日一次试模成功浇铸出了4W气缸体铝合金毛坯，打破了“洋专家”关于中国不可能在3个月完成该项目的预言，结束了国产自主知识产权无铝合金材料的微轿高端机型模具的历史，创造了铝合金特种铸造模具试制的奇迹，为玉柴公司节约模具制造费用1000多万元，也让池昭就和团队第一次获得玉柴公司重大科技二等奖。

池昭就说：“这个奖给予了我很大的鼓励，也是一个转折点，我对模具研l更有信心。”

国内现有的大型柴油机都是用木模来试制，然而传统的木模是手工制作，精度低、易受潮变形。2011年1月，池昭就立志要改变这种状况，他查阅各种资料，考察了多个企业，在环氧树脂气道模具中得到启发，用浇注的形式，获得内置木材外辅塑料的大型模具，开创了大型铸造模具“内木外塑复合模具”制作工艺，成为了池昭就的专利技术。

池昭就的模具制作技术不断精进。他的大型铸造模具从木模、塑料模、金属模到三者的融合，开创了铁木塑料复合模具的先河，为大型柴油机行业的模具制造提供了新型的技术支持。

为了把新技术、新工艺应用到玉柴公司，池昭就创造性地引入消失模技术。为了泡沫块的切割，他设计制作了精密切割机和各种切割器，尝试了各种泡沫的黏结技术，并与提供毛坯的铸造厂一起成功开发出大件铸件的造型技术。通过一年的攻关，成功实现由消失模取代木材制作模具母模和工装件木模的制造工艺，大大缩短了大型模具工装生产周期，目前，工厂已全面应用了该技术，为公司节约成本240多万元。

池昭就参与了公司的2025年智能制造项目，利用精密成形、3D打印等快速成形技术，成功解决新品试制前传统铸造模具造型的历史，玉柴公司成为了国内最大、最成功的快速无模制造基地。

善于总结、勇于创新，使得池昭就开创了玉柴公司“三精一法”绝活。他负责的“大型柴油机铁木塑复合模具技术创新及产业化”项目在2013年荣获中国机械工业科学技术奖二等奖，同时荣获第四届全国职工优秀技术创新成果三等奖。他先后获批5项国家专利、1项发明专利，主要负责多个项目攻关，为玉柴公司节约近2500万元。

2016年，池昭就参与玉柴公司与中国机械科学研究总院合作的“复杂铸件无模复合成形制造关键技术与装备”项目，荣获2016 年度中国机械工业科学技术奖特等奖，这是近几年来机械行业的首例特等奖，更是广西的首例特等奖。

“咬定”传承不放松，名师培训出高徒

多年来，池昭就曾先后多次代表玉柴公司、玉林市参加广西和全国的钳工技能比赛，并获得好名次，先后获得玉林市“技术能手”、广西“技术能手”、广西技能大奖、广西“五一”劳动奖章等荣誉称号。2004年至2006年，他连续3年被评为公司优秀工人技师；2008年他获评玉柴公司的“拔尖技师”；2010年、2011年、2012年他被玉柴集团聘为模具钳工工种技能大师。

“江山代有才人出。当年陈师傅细心教导我，如今，我也要把全部技术传授给徒弟们，我们公司、我们的国家才能出更多、更优秀的工匠。”池昭就说到做到，他把多年的工作经验悉心传授给徒弟们，先后共带出高级工、技师、高级技师20多名。作为玉柴公司钳工技能大师工作室的负责人，池昭就每年用100多个课时传经送宝，培训玉柴公司技术工人快速成长。

池昭就还一改原有技师们口口相传技艺的历史，自主编写了木模工培训教材，对员工进行理论培训，使员工很快掌握了二级木模的工艺方法、木模结构的合理搭配等知识，为提高木模质量打下良好的基础。

“三精一法”“垂直平面基准法”是池昭就开创的钳工绝技，他将这些独门绝技毫无保留地传授给玉柴公司一批又一批参加各种技能比赛的选手们，形成了玉柴技能工人在比赛中制胜的“独家兵器”。

2016年12月，池昭就带着6名徒弟参加广西“状元杯”技能大赛，与全区最顶尖的钳工同场竞技，取得骄人战绩。赛后，评委对池昭就竖起大拇指：“当年的第一名，如今又带出了第一名。”

玉柴公司偏居广西，视野却在全球，经常派遣技术骨干和管理骨干到世界最先进企业考察，2013年，池昭就与公司11位技能大师赴机械工业发达的德国、意大利等欧洲国家的企业考察。13天行程5000公里考察7家企业，池昭就每时每刻都在观察、思考、比较。在为奔驰、宝马制作模具的公司，池昭就发现，铸造厂的装备远不如玉柴公司新颖，但经验丰富的技师们拥有顶尖铸造技术，做出的铸件也是全球顶尖水平。

回国后，结合玉柴公司现有的设备和技术能力，池昭就提出，目前的首要任务是调整和攻关编程软件的使用、刀具的选用、参数的选用，提高模具的加工能力和质量，使数控加工尽量接近模具无抛光技术的要求，使模具钳工从繁重的模具抛光中解脱出来，做其他更有价值的工作。他建议公司逐步增添高速数控加工设备、大型电火花、龙门平面磨床，培养一大批稳定的模具制造人员，使玉柴公司的模具制造达到国际水平。

模具制造工作艰辛且枯燥，20年来，池昭就用不断创新、不断突破诠释“自强不息、艰苦奋斗”的玉柴“铁军精神”，展现新时代产业工人独特的风采，先后获评全国“劳动模范”、全国“技术能手”、全区“创先争优”优秀共产党员、全区“国有企业创先争优十大先锋人物”等荣誉称号，成为玉柴集团模具钳工工种技能大师，享受国务院政府特殊津贴。2016年，池昭就获得我国高技能人才的最高政府奖项“中华技能大奖”。

铸造模具范文第10篇

关键词：模具；制作；发展

前言：

模具作为工业产业的必备工艺设施，是组成与发展我国的模具产业的基础，逐渐受到社会的青睐与关注。在IT业、汽车制造业、家用电器、精密仪器、钟表业、与通讯等产业里，百分之六十的组成员间，都需利用模具制造。模具产业在我国经济中有着重要作用，模具产业是新时代工业的重要组成部分之一，作为新时代工业的重要行业，是现代工业的一项构成部分，模具产业的重要性，还因为关系到经济发展的五个支柱行业――机械、电子、汽车、石化、建筑，都需要模具产业的发展与它们相配合适应。

一、国内制作模具企业情况

我国制作模具的各个企业，基本上能分成下面几种：第一种是制作模具专业的专业单位（包含合资与独资企业），该类单位设备优良，技术过硬，是制作模具产业的主要组成部分；第二种是制作专业配件的模具车间；第三种是近年来出现与发展的私营与民营模具厂，这些单位规模较小，数量很多，彼此有分工，罗列在江苏、浙江、福建、广东等地区，其中某些单位已经发展到较强的实力；第四种是兼做制作模具的某些模具厂。总体来讲，研究、生产模具的生产单位呈多元化，并向高水平发展，这也是中国经济发展带来的必然趋势。

二、人才结构情况

世界上模具的企业对人员能力素质的要求较高，专业人才要一专多能，所以都可以自己完成从设计到制作的各个环节；实际操作人员也要有着各类操作技能；市场销售人员对模具的认识与把握比较到位。但是我国模具生产中分工较细，但是综合水平比较突出的人才尚比较缺乏。 世界模具生产单位对CAD/CAM/CAE等专业技术的使用已经非常普遍，快速原型制造铸造模具的利用也非常普及。我国模具生产单位里的某些骨干单位在此方面与世界定尖水平的距离已经远小于前，甚至某哦谢已经追上国外先进水平，随着不断学习世界先进技术，以及我国各单位的研发能力的加强，距离正逐步拉近。

三、铸造模具的设计与制造技术

我国制作能力水平、产品质量、技术含量等与世界先进国家相比仍存在一定距离。制作技术方法用砂型制作为主，里面的手工操作、半机械化塑形还为很多单位倚重，然而近纪念年我国铸造行业发展较快，每年有着7％～10％的增长速度。我国的汽车生产也出于迅速成长的进程中，为了降低车辆重量，汽车生产的铝、镁等轻金属需求量会有所提高，这就把模具的制作提高到了新的的质量要求。我国生产技术装备与先进国家比较仍存在不小的距离。而是世纪就是年代之前，生产模具的设计利用计算机的还不多，其生产也基本利用普通万能设备。到了九十年代，伴随合资与独资企业的涌现，世界先进的模具装备与生产技术的不断引入，促进我国自主生产模具设计与技术水平的渐渐提高，甚至有的单位已经拥有了设计与生产大型精密模具的势力，例如一汽铸造有限公司铸造模具厂自主生产的3400吨压铸机利用的压铸模具，其重量已达33.5吨，是当前我国压铸模里最大的模具。

四、发展趋势

目前，模具行业在设计与生产上的基本发展趋势有以下几点：

1、模具企业的生产技术水平提高，高新技术在模具的设计和制造中的应用，已成为快速制造优质模具的有力保证。CAD/CAM/CAE的应用，显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性，CAD/CAM/CAE已成为模具企业普遍应用的技术。

2、铣削加工是型腔模具加工的重要手段。高切削速度、高进给速度和高加工质量的加工技术，具有工件温升低、切削力小、加工平稳、加工质量好、加工效率高（为普通铣削加工的5～10倍）及可加工硬材料（可达60HRC）等诸多优点，因而在模具加工中日益受到重视。高速加工技术引入模具工业，提高了模具精度，大大缩短了模具生产间隔。研究情况显示，那些复杂程度不高的产品，HSM制作时长能降低30％甚至更多。

3、电火花工艺在模具的生产里是必备的基本技术。电火花工艺对那些淬火过了的深、小型腔的制作还是必须的技术。比如日本沙迪克公司生产的直线电动机生产时所采用的数字控制电火花成型机床，就有着驱动反应迅速、传动和定位精确、热变形程度低等长处。又如瑞士夏米尔公司所采用的电火花成型机是配备了P-E3自适应控制程序、PCE能量控制程序和自动编程的只能程序，在模具的生产里产生了巨大的积极效果。

4、精密、体积较大的模具的生产，对检测设备的精度等条件逐渐提高。目前精密模具已经精确到了2～3μm，生产模具的精确度标准已提高到10～20μm。迄今我国企业通常利用的检测设备是意大利、美国等国家有着数字化只能扫描特点的测量机。

5、快速原型生产模具目前已处于实用阶段，LOM、SLS等工艺使用时的准确性与技术水平也符合世界同类产品的标准。

6、模具毛坯的快速生产工业。基本上有干砂实型生产、负压实型生产、树脂砂实型生产等工艺。

7、各个买家对模具的交付期的要求日益缩短、模具的销售价格也低于以前。为了确保按时交付，充分的管理与压缩成本已经是模具单位经营与发展的基本因素。利用优化的管理信息系统，促成集成化管理，对于模具生产单位来讲，尤其是那些规模较大的模具生产单位，已经成了一个需要达到的目标。例如一汽铸造模具厂已经在总体上达到了信息化网络管理，在计划声称、工艺制作，到质量检验、入库保存、数字统计、成本核算等方面，基本上使用了信息机管理系统，单位各子系统能够利用信息网络共享信息。

结论：

目前世界经济发展正在恢复阶段，市场投资、经济消费正持续不断的升温，经济情况向稳向好的方向发展，这就给模具产业驶入发展快车道带来优越的环境。伴随全球经济的发展，相信我国模具产业的发展速度将会逐渐加快脚步。我国廉价劳动力的低成本的特点与国家经济不断飞速发展的良好局面，我国模具行业发展的空间会很大，预计到2018年，我国会一跃成为世界最重要的模具生产产地之一。

参考文献

[1] 郑洪香. ??浅谈现代模具的设计与制造[J].职业. 2010年18期