我国压铸模制造的现状与发展

　　1.国内压铸模生产概况

　　我国目前生产上所需压铸模基本上可以做到自给，但一些新品种零件的压铸模，尤其是大型、薄壁、精密模具，技术含量高、难度大的模具一般还要引进，随着技术引进的同时还要购进大型压铸机。镁合金压铸模刚刚起步。

　　（1）汽车行业。

　　汽车行业使用的中、大型压铸模（如离合器、变速箱、转向器、齿轮箱等）国内完全有能力自行设计和制造。此类模具多为汽车企业模具分厂或有实力的专业模具厂制造。同一产品的首个模具多随技术合作或技术转让从国外引进，其后补充的模具则在吸收、消化进口模具的基础上研制。上海乾通汽车附件有限公司从美国引进3000kN压铸机上使用的大型模具（连同冲边模），该厂也自行生产部分自用大型压铸模，尤其是镁合金模具，该厂还委托国内厂家制造适用于18000~25000KN压铸机上使用的F15汽车离合器及油底盘模具。东风汽车公司使用的富康轿车的离合器和变速箱大型压铸模，也是国内厂家制造。一汽铸造有限公司铸造模具厂，今年生产的“中间壳体——变速箱”模具，是迄今我国自行设计、制造的最大的汽车零件压铸模，该模具重达33.5t，铸件重量29kg，32000KN压铸机上成型，制造难度极大。广州市型腔模具制造有限公司前后为夏利、富康、北吉、长安、大众、通用、标致、本田、庆铃等汽车厂制造大型汽车压铸模。成都兴光压铸工业有限公司为一汽、二汽、长安厂家提供的模具，省模具技术开发中心生产的汽车变速箱模具，北仑模具压铸有限公司的“双缸柴油机箱体”模具都具特色。这些厂家的产品，反映出我国目前在汽车大、中型压铸模开发和制造上已具有一定水平和数量。

　　（2）摩托车行业。

　　摩托车行业使用的压铸模已能大量生产。自从我国成为摩托车生产大国以来，每年所需的压铸模越来越多，绝大部分都是国产模具，不少企业提供的模具从性能与寿命上都接近日本同类产品，该类模具制造成熟，周期很短，价格较低，如左、右曲轴箱，在北仑地区大约2~3个月便可制出，国内生产的摩托车模具完全可以满足于国内需求。摩托车模具主要来源于本行业的模具厂及专业模具厂，特别是浙江宁波一带模具厂。如北仑地区众多的模具厂、模具厂、成都兴光压铸工业有限公司、共立精机（大连）有限公司、广州市型腔模具制造有限公司每年都提供大量这类模具，此外，宁波经济技术开发区吉业汽配模具有限公司和湛江得力化油器厂生产的化油器模具水平较高。

　　（3）电机、电器行业。

　　电机行业、电风扇、洗衣机、电视、电熨斗、电热锅等行业所使用的压铸模已基本自给，其制造水平能满足产品需要。

　　（4）特大型模具，如自动扶梯梯级模具，国内可以自行设计、制造。当前，我国电梯行业中使用的模具进口与国产参半。该类模具往往重达20t，制造精度高，如踏面齿距为±0.05mm，在使用压铸机锁模力大于2500KN，模具结构复杂，加工难度大，制造风险大。无锡市曙光模具有限公司最早生产梯级模具，已提供多副交付使用。广州市型腔模具制造有限公司自1999年开始生产电梯模具以来，每年都为该行业提供几套，模具采用高温控技术控制模具工作温度，液压抽芯，有时一套模框要安装3种规格的产品型腔（1000mm、800mm、600mm），甚至9种规格产品，模具加工精度高，互换性好，为用户节省制模费用。上述两厂生产的梯级模具，曾在中国国际（上海）模具技术和设备展览会模具评比中获A类项（接近国际水平）。

　　（5）其他行业。热室压铸机所使用的模具，特别是在制锁、燃气具、水暖设备、仪表、玩具等行业大量使用，模具虽不大，但数目大。此类模具多为企业自产自用或本地区协作制造。西安东方机械厂制造的高精度小型锌合金模具，广东运豪机铸有限公司（内迁企业）生产的仿真汽车压铸模，广东小榄镇的制锁模具、燃气具模具及江浙、广东一带的热室机使用的模具都颇具特色和规模。

　　宁波北仑塔峙城门模具厂的灯罩模，北仑华盛模具厂的“缝纽机机头”模具，制造难度大，质量好，在展览会上展示都获得好评。

　　2.我国压铸模制造技术水平

　　进入21世纪，我国压铸模设计、制造的技术水平有很大提高，当今国外模具先进加工设备，使用的软件、加工工艺及检测设备不少企业已引进和应用，虽然数量还不是很多，但已成为各个模具企业的主要加工设备和手段。在生产形式上，传统作坊加工方式与国外先进国家的加工方法并存。

　　我国生产的压铸模与国外产品相比，价格低，一般约为国外同类模具的1/2~1/5；周期短，如摩托车曲轴箱压铸模，国外一般在4个月能交付使用，而国内则为2~4个月；模具寿命与国外有差距，国内不同厂家的水平也参差不齐，中型复杂的模具，国外往往在10~15万模次，国内做得好些的企业普遍在8~12万模次，个别差的还停留在2~3万模次；国产模具主要问题还在于品质稳定性差，外观质量不讲究，尺寸精度不高，使用时故障率高，返修多，制约了压铸生产率的提高。

　　（1）CAD/CAE/CAM技术的应用。

　　CAD/CAE/CAM是一种新兴的综合性计算机应用技术。它以计算机作为主要技术手段，处理各种数字信息与图形信息，辅助完成产品设计、分析模拟、评价与制造的各项活动。它的应用，是实现模具“高精度、质量好、周期短”的最好手段之一。目前，在压铸模制造企业中，CAD/CAM应用普遍，CAD的应用初期阶段，只有个别经济实力较强的企业引进国外CAE软件，但使用得好的不多。一汽铸造有限公司铸造模具厂制造的“中间壳体——变速箱”模具，设计过程中利用自有的CAE软件分析流道、热场，广州市型腔模具制造公司今年研发的电梯梯级模具，与国外专家共同采用CAE技术，优化设计方案，改变以往的流道与方向，收到较理想的效果。重庆渝江新高模具公司建立了CAD/CAE/CAM计算机网络，全程实现无图纸生产，起点较高。企业使用的软件主要都是国外软件：如美国PTC公司的Pro/E；美国EDS公司的UG；美国CNC公司的MasterCAM；以色列的Cimatron以及MAGMA公司的MAGMASOFT等压铸模专用软件。此外国内一些高等院校如大学、华中理工大学、华北工业学院、上海交通大学等对压铸模软件进行开发和研究。例如太原机械学院的系统软件，由四部分组成：操作系统、图形软件、数据库和应用程序，具有一定的应用性；华南理工大学和东南大合开发的“压铸工艺参数及缺陷判断的专家系统”，具有一定的综合优化作用；科学技术大学提出的“压铸模CAD系统”，华中科技大学对压铸模CAD/CAM系统的研究足有十年，取得了较好的效果。

　　（2）企业的装备及数控加工、电加工。

　　ug压铸模设计全面采用数控加工技术，在模具型腔、型芯加工过程中以数控铣削加工、电加工技术代替传统金属切削手段。加工的高精度、高效率主要体现在铣削加工精度可达±（0.02~0.05）mm，加工效率与普通加工相比可提高5~10倍，并可获得小于10µm的表面粗糙度值。特别是高速加工中心的应用，使精度、表面质量、效率大大提高，而且加工范围也可以扩大，一般数控铣难以加工的小R及小筋也可以加工。电加工应用很普及。多数企业采用粗加工后淬火，淬硬后精加工的工艺线，从而解决了热处理变形导致尺寸偏差的问题。电极材料除部分企业采用石墨外，普遍还采用紫铜，但石墨电级的推广和应用越来越得到关注，极个别企业还引进专用的高速石墨加工中心，快速、优质制造石墨电极。国外普遍采用的精密快速定位夹具，国内企业还极少使用。

　　（3）材料热处理及表面处理。

　　真空淬火的优越性越来越明显并逐渐被企业接受，淬火好坏是直接影响压铸模寿命的主要的因素之一。尤其是采用气淬、高压、真空淬火工艺，热处理过程没有氧化，脱碳、变形量少，辅以计算机控制，工艺稳定，淬火质量可靠。20世纪90年代，真空炉多为引进，目前国内有多家企业生产，质量较好，压力可达（5~10）Pa，近期模具行业多选用国产真空炉。不少国内企业热处理工序走专业化协作道，由专业的热处理厂负责淬火及表面处理。北仑地区成立了热处理中心（厂），广东佛山市、深圳市、四川重庆等地也建成多家热处理加工厂，由专业厂负责压铸模的型芯和型腔热处理工作。此处，国外钢材供应商则提供钢材及热处理一条龙服务。型芯、型腔、浇口套、分流块（锥）渗氮处理应用普遍。型芯渗硼、氮化钛及深冷处理偶有进行。

　　（4）压铸模选用热模钢方面。

　　压铸模使用的热模钢以4Cr5MoSiV1（H13类）代替3Cr2W8V，钢材的冶炼采用电渣重熔或精炼甚至真空冶炼，要求高纯度，少杂质，机械综合性能好，耐高温，从而延长模具使用寿命。中、大型复杂的模具多采用进口的H13钢。用得较普遍的有8407（），W302（奥地利），2344（）FDAC，DAC55（日本日立）DH2F，DH31S（日本大同）以及国内上海宝钢、大冶钢厂、钢厂、钢厂、长城钢厂生产的4Cr5MoSiV1（H13）钢等。