毕 业 设 计 开 题 报 告
1.结合毕业设计课题情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述:
文 献 综 述
一. 对于铝合金压铸模具的认识
压铸工艺是一种高效率的少、无切削金属的成型工艺,从19世纪初期用铅锡合金压铸印刷机的铅字至今已有150多年的历史。由于压铸工艺在现代工业中用于生产各种金属零件具有独特的技术特点和显著的经济效益,因此长期以来人们围绕压铸工艺、压铸模具及压铸机进行了广泛的研究,取得了可喜的成果。中国压铸业不断追求技术进步,不断追求高品质生产。压铸总体水平与国外先进水平相比虽有差距,但从某些经常用来评价压铸技术水平的指标来看,这种差距正在缩小。压铸是一个高度依赖技术经验的行业,
中国压铸专业人员不足、整体技术素质偏低。无国界的市场,使我国压铸企业面临发展壮大的机会,同时也面临着日益激烈的竞争风险。人才是企业生存和发展的根本,企业要不断地学习运用先进的生产技术,必须培养高素质的技术和管理人才。只有这样,才能使中国压铸业取得更大进步。
目前,我国的铝合金压铸模具寿命与国外相比相差较大,延长模具寿命对于铝合金压铸行业的发展具有重要的意义[1-3]。
二. 国内外压铸工艺的发展
压铸工艺是把压铸合金、压铸模和压铸机这三个生产要素有机组合和运用的过程。现就压铸工艺的发展历史及有代表性的事件做简要的回顾。
1838年格·勃鲁斯首先用压铸法生产铅字。
1839年一种活塞式压铸机获得了第一个压力铸造专利。
1849年英国人斯都奇斯取得热压室压铸机专利。
1885年奥·默根瑟勒在前人的基础上发明了一种铅字压铸机。
1907年瓦格纳首先制成了气动活塞压铸机。
1920年英国开发了冷压室压铸机,使压铸机有可能生产铝合金和镁合金等压铸件。
1927年捷克人约瑟夫·波拉克设计了立式冷压室压铸机。
1952年前苏联制造出了第一台立式冷压室压铸机。我国在60年代也制造出了此种压铸机。
1958年真空压铸机在美国获得专利。
1966年美国人General Motors公司提出精、速、密压铸法。
1969年美国人爱列克斯提出充氧压铸的无气孔压铸法[16-18]。
1. 国内压铸的发展
压铸行业在中国是一个新兴的行业,在20世纪80年代,中国几乎没有专业的压铸企业压铸领域仅限于个别军工或国营企业的一个车间,大部分是800吨以下的压铸机,并且压铸机现对比较落后,最大只能生产630吨,压铸机的合模机构绝大部分还是全液压的,压铸行业非常落后。随着80年代末,中国摩托车行业的发展,中国陆续从国外引进了大批500吨至1000吨的压铸机,国内首台1000吨压铸机也在90年开发成功,中国压铸行业从此得以快速发展,并拉动了中国压铸模具企业的成长。
相对于压铸行业,中国的压铸模具行业更落后,几乎没有模具专业厂家,大部分自制模具,模具加工设备落后,大部分靠铣床加工,手工打磨成型。模具精度差,加工周期长,模具材料采用的还是3Cr2W8V,热处理采用的是调质,表面氮化,模具寿命非常低。在20世纪90年代压铸行业发展初期,压铸企业大部分压铸模具依赖进口,特别是台湾居多。中国压铸模具企业,特别是宁波北仑压铸模具企业快速发展真正开始起步应该是在90年代末,大都是从摩托车配件压铸模具开始,以小型压铸模具为主,当时的压铸模具企业在加工设备、检测设备等硬件条件以及压铸人才等方面都处于初始阶段,模具制造水平相对较低。但是正是有了这段时间的发展和积垫,为以后的发展奠定了基础。
进入二十世纪,随着中国汽车行业的发展,中国压铸行业又一次迎来了发展机遇。国内开始引进1000吨以上的压铸机,国内的外资企业,如力劲公司等压铸机企业也开始生产1000吨以上压铸机。这期间企业引进的压铸机吨位主要为1000吨至1600吨,而模具几乎全部是随着设备一同引进,国内很少能够生产。在经历了一轮引进后,由于国外压铸模具价格较高,个别企业为了降低成本开始寻求国内能够复制汽车配件的模具企业。为此部分规模较大的模具企业看准市场,积极应对挑战,加大了对大型先进装备的投入,购置了加工中心,购置了三坐标检测等检测设备,引进了CAE、CAD、CAM等软件,开始复制汽车配件压铸模具,模具设计水平、制造水平有了质的飞跃,从而带动了模具企业快速发展。
特别是近几年,企业在复制高端模具的过程中,不断吸收国外先进技术,模具设计水平也在不断提高,在压铸模具企业装备水平不断提高的情况下,模具制造水平以及制造能力也大幅提升。
但是,由于中国压铸行业发展时间短,压铸技术积淀相对较少,中国的压铸和模具教学的理论还停留在现对较低的水平,而很多压铸模具企业技术人员大部分又没有接受从事过压铸生产的经验,对于压铸工艺、压铸生产对于模具的要求或关注点了解不透彻,尽管很少一部分企业发展很快,水平在大幅度提升,但是,中国的压铸模具整体水平,都跟国外先进水平有一定的差距[6-10]。
2. 国外压铸的新发展
压铸生产和压铸技术在工业发达国家中作为一个工业门类而称为压铸工业.该工业随着整个工业体系的发展和现代科学技术的进步而飞速前进,现在以新的发展趋势迈向二十一世纪.下面就根据近几年国外的文献和报告简要地作些介绍.在工业发达国家中,压铸市场报告大致相同,其中北美的情况更具有代表性。据北美压铸协会(NADCA)1996年发表的压铸市场报告大致将压铸产品粗略地分为四大类,即:交通工具(以汽车工业为主)、建筑工程、机械装备和仪器、电子工业(以电子计算机和电子产品为主)这四大类在北美压铸市场中分配的比例约为汽车工业48%、建筑工程20%、机械装备和仪器11%、电子工业11%。工业发达国家十分重视压铸工业的先进技术的研究与开发工作。北美压铸协会研究开发委员会在1992年发起研究课题以来,到1995年,参与研究与开发工作的国家、研究机构、企业和大学日益增多。研究的课题项目涉及压铸的所有各个方面,这些研究在世界上都属于高水平、第一流的.研究者都表现出高度的负责精神和极大的热情,愿意为促进压铸工业的发展站在最前列.一个国际性的压铸工业联合发展行动已经形成.
三. 压铸工艺原理及优缺点
压铸工艺原理是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内,金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。冷、热室压铸是压铸工艺的两种基本方式,冷室压铸中金属液由手工或自动浇注装置浇入压室内,然后压射冲头前进,将金属液压入型腔。在热室压铸工艺中,压室垂直于坩埚内,金属液通过压室上的进料口自动流入压室。压射冲头向下运动,推动金属液通过鹅颈管进入型腔。金属液凝固后,压铸模具打开,取出铸件,完成一个压铸循环。
1、优点
(1)可以制造形状复杂、轮廓清晰、薄壁深腔的金属零件。因为熔融金属在高压高速下保持高的流动性,因而能够获得其他工艺方法难以加工的金属零件。
(2)压铸件的尺寸精度较高,可达IT11—13级,有时可达IT9级,表面粗糙度达Ra0.8—3.2um,互换性好。
(3)材料利用率高。由于压铸件的精度较高,只需经过少量机械加工即可装配使用有的压铸件可直接装配使用。其材料利用率约60%--80%,毛坯利用率达90%。
(4)生产效率高。由于高速充型,充型时间短,金属业凝固迅速,压铸作业循环速度快。在各种铸造工艺中,压铸方法生产率最高,适合大批量生产。
(5)方便使用镶嵌件。易于在压铸模具上设置定位机构,方便嵌铸镶嵌件,满足压铸件局部特殊性能要求[12]。
2、缺点
(1)由于高速填充,快速冷却,型腔中气体来不及排出,致使压铸件常有气孔及氧化夹杂物存在,从而降低了压铸件质量。因高温时气孔内的气体膨胀会使压铸件表面鼓泡,因此,有气孔的压铸件不能进行热处理。
(2)压铸机和压铸模费用昂贵,不适合小批量生产。
(3)压铸件尺寸受到限制。因受到压铸机锁模力及装模尺寸的限制而不能压铸大型压铸件。
(4)压铸合金种类受到限制。由于压铸模具受到使用温度的限制,目前主要用来压铸锌合金、铝合金、镁合金及铜合金[11-12]。
四. 应用范围
压铸工艺的应用范围压铸生产效率高,能压铸形状复杂、尺寸精确、轮廓清晰、表面质量及强度、硬度都较高的压铸件,故应用较广,发展较快。目前,铝合金压铸件产量较多,其次为锌合金压铸件。压铸工艺主要用于汽车、拖拉机、电气仪表、电信器材、航天航空、医疗器械及轻工日用五金行业[13-15]。生产的主要零件有发动机汽缸体、汽缸盖、变速箱体、发动机罩、仪表及照相机的壳体及支架,管接头齿轮等。
参考文献
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毕 业 设 计 开 题 报 告
2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):
了解压铸基本原理和特点,学习压铸模具设计的方法和步骤,对壳体零件进行压铸模具设计。
1. 设计内容
(1)压铸模具设计图纸一套;
(2)对压铸模具关键零件进行设计计算;
(3)书写设计说明书。
(4)翻译与本内容相关的外文资料一篇。
2. 研究手段
1.收集,学习相关资料;
2.学习压铸模具设计的相关知识;
3.绘制调速器盖零件图;
4.确定调速器盖零件压铸模具设计方案;
5.进行调速器盖零件压铸模具设计计算,并绘出零件图和装配图。