5、我國(guó)鑄造模具行業(yè)的基本情況
(1)鑄造模具行業(yè)概述
鑄造是將熔融金屬填充入鑄型內(nèi),經(jīng)冷卻凝固而獲得所需形狀和性能的零部件或毛坯的制作過程。鑄造是現(xiàn)代工業(yè)制造中一種常用制造方法,具有制造成本低、工藝靈活性大的特點(diǎn),目前鑄造成型的零部件已廣泛用于機(jī)械行業(yè)、汽車行業(yè)以及其他制造業(yè),比如機(jī)床行業(yè)中鑄件的使用率約60%-80%,汽車行業(yè)中鑄件的使用率約25%。隨著鑄造工藝水平和鑄造裝備水平的不斷提高以及汽車輕量化進(jìn)程的加速,汽車上原有的一些非鑄件零部件將被鑄件替代,鑄件的應(yīng)用范圍在現(xiàn)有基礎(chǔ)上仍將不斷擴(kuò)大。鑄造工藝中使用的模具被稱為鑄造模具,目前鑄造模具已廣泛應(yīng)用于汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋罩、飛輪殼、變速箱、輪轂、后縱梁以及軌道交通車輛齒輪箱體等部件的生產(chǎn)。常用的鑄造工藝包括砂型鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造和高壓鑄造,相應(yīng)的模具分別被稱為砂型鑄造模具、重力鑄造模具、低壓鑄造模具、壓鑄模具,上述四種常用的鑄造模具及其適用工藝的特點(diǎn)情況如下:
鑄造模具類型
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適用工藝簡(jiǎn)介
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適用工藝類型
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適用工藝主要特點(diǎn)
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砂型鑄造模具
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金屬溶液在地球重力作用下注入砂質(zhì)鑄型中而獲得鑄件
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砂型鑄造
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(1)砂型鑄造的適應(yīng)性廣,可用來生產(chǎn)黑色金屬鑄件、有色金屬鑄件和特大尺寸鑄件;(2)在小批量及大件生產(chǎn)中,成本優(yōu)勢(shì)明顯;(3)砂質(zhì)鑄型只能澆注一次,生產(chǎn)效率較低。
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重力鑄造模具
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金屬熔液在地球重力作用下注入金屬鑄型而獲得鑄件
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金屬型
鑄造 |
(1)模具可重復(fù)使用,生產(chǎn)效率較高;(2)鑄件尺寸精度好,表面光潔,強(qiáng)度較高;(3)主要用于低熔點(diǎn)有色合金鑄件的生產(chǎn)。
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低壓鑄造模具
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金屬溶液在0.2-0.6MPa壓力作用下完成充填型腔及凝固過程而獲得鑄件
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低壓鑄造
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(1)容易形成方向性凝固,生產(chǎn)出的鑄件氣孔和雜質(zhì)少,鑄件內(nèi)部缺陷少;(2)鑄造時(shí)間較長(zhǎng),生產(chǎn)效率較低;(3)操作簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化;(4)主要用于低熔點(diǎn)有色合金鑄件的生產(chǎn)。
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壓鑄模具
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利用高壓將金屬熔液壓入形狀復(fù)雜的金屬模內(nèi)而獲得鑄件
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高壓鑄造
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(1)生產(chǎn)出的鑄件強(qiáng)度和硬度較高,尺寸精度高,表面光潔度高,鑄件互換性好;(2)熔融合金填充速度快,生產(chǎn)效率高,可用來生產(chǎn)薄壁鑄件;(3)操作簡(jiǎn)單,易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化;(4)主要用于低熔點(diǎn)有色合金鑄件的生產(chǎn)。
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(2)我國(guó)鑄造模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)鑄件和鑄造模具最早可追溯到商朝,但在1977年之前我國(guó)鑄造工藝及鑄造模具制造技術(shù)一直處于較為原始和落后的狀態(tài)。改革開放以來國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策及相關(guān)財(cái)稅政策的大力支持以及汽車、摩托車、電子、機(jī)械和輕工制造等下游行業(yè)需求的增長(zhǎng),帶動(dòng)我國(guó)鑄造模具行業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展。與此同時(shí),隨著合資和外資鑄造模具廠商的介入,國(guó)外先進(jìn)模具加工設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備和模具制造技術(shù)的引進(jìn),國(guó)內(nèi)鑄造模具企業(yè)的研發(fā)、設(shè)計(jì)和制造技術(shù)水平逐步提高。目前,我國(guó)已建立了較為完整的鑄造模具工業(yè)體系,具備了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)各主要類型鑄造模具的能力,一些企業(yè)已具備研發(fā)、設(shè)計(jì)和制造大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命鑄造模具的能力。2016年度我國(guó)模具工業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售總額1,840億元,按照鑄造模具9%左右的占比計(jì)算,2016年度我國(guó)鑄造模具行業(yè)銷售總額超過165億元,我國(guó)已成為名副其實(shí)的世界鑄造模具大國(guó)。雖然我國(guó)鑄造模具行業(yè)規(guī)模已位居世界前列,但我國(guó)鑄造模具行業(yè)的整體新產(chǎn)品研究開發(fā)能力、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平、鑄造工藝水平上與先進(jìn)國(guó)家仍存在一定差距。
(3)鑄造模具在汽車中的應(yīng)用現(xiàn)狀
鑄造工藝具有良好的成型性能,較好的適用性、較低的生產(chǎn)成本,使得其在汽車領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前,汽車動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、底盤行走和懸掛系統(tǒng)中的一些重要的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零部件均需使用鑄造工藝來生產(chǎn),該領(lǐng)域?yàn)殍T造模具在汽車中的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域,具體包括發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、發(fā)動(dòng)機(jī)下缸體、發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋罩、變速器殼體、變扭器殼體、鏈輪罩、進(jìn)氣歧管、油底殼體、前副車架、后副車架、轉(zhuǎn)向節(jié)等。
鑄造模具在汽車動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、底盤行走和懸掛系統(tǒng)中的主要應(yīng)用
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由于鑄造工藝中的壓鑄具有熔融合金填充速度快、生產(chǎn)效率高、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn),易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化,可用來生產(chǎn)大型、薄壁、復(fù)雜的汽車車身結(jié)構(gòu)件。采用鋁合金壓鑄工藝生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)件,具有重量輕、韌度高以及力學(xué)性能好等特點(diǎn),在汽車上具有較好的應(yīng)用前景。近年來,在汽車輕量化不斷加速的大背景下,奧迪、捷豹、寶馬、奔馳等各大汽車廠商均逐漸使用鋁合金壓鑄結(jié)構(gòu)件替代傳統(tǒng)的鋼質(zhì)或鐵質(zhì)冷沖壓結(jié)構(gòu)件。目前,壓鑄模具可用來生產(chǎn)汽車減震塔、內(nèi)扭矩殼體、外扭矩殼體、儀表板、H柱、門框、后橫梁、后縱梁、行李箱框、中通道等20多種汽車車身結(jié)構(gòu)件。
鑄造模具在汽車車身結(jié)構(gòu)件中的主要應(yīng)用
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