材料成型及控制工程生产实习报告.doc

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1、 前言材料成型及控制工程专业研究通过热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状，研究热加工过程中的相关工艺因素对材料的影响，解决成型工艺开发、成型设备、工艺优化的理论和方法，研究模具设计理论及方法，研究模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题。本专业培养具备材料科学与工程的理论基础、材料成型加工及其控制工程、模具设计制造等专业知识，能在机械、模具、材料成型加工等领域从事科学研究、应用开发、工艺与设备的设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才和管理人才。本专业分为三个培养模块，分别为焊接成型及控制、模具设计与制造以及铸造成型及控制。本次实习以生产实习为主，生产实习是学习工业工程专业的一

2、项重要的实践性教学环节，旨在开拓我们的视野，增强专业意识，巩固和理解专业课程。实习方式主要是请企业技术管理和企业管理人员以现场讲解的形式介绍有关内容。我们下生产车间参观，向企业的现场管理，技术生产工作人员学习请教相关知识。由带队老师组织同学们分组讨论、发言，通过交流实习体会方式，加深和巩固实习和专题讲座内容。通过本次实习，我们学到了很多课本上学不到的东西，并对生产管理有了更深的认识芜湖永达科技有限公司企业简介：芜湖永达科技有限公司是奇瑞汽车股份有限公司投资兴建的，主营黑色铸造、有色合金铸造及机械加工。公司成立于2006年6月，目前总投资达10亿元，占地41.54万平方米。公司现有员工650人，

3、其中，工程技术人员40人，高级工程师15人。现包含铸铝厂和铸铁厂两个厂区。铸铝厂拥有铝合金重力铸造、压力铸造及机加工车间。重力铸造车间拥有年产20万件的缸盖生产线、5万件的铝缸体生产线和21万件的进气歧管生产线。压力铸造车间年制造能力达40万件，拥有400T、1250T、2700T压铸生产线，产品覆盖从小型支架、到中型气门室罩盖、油底壳，再到大型铝合金缸体和变速箱壳体等。铸铁厂占地21.43万m2，工厂西北2公里处就是长江滚装码头和散货码头，交通十分便利。其前身奇瑞铸锻项目组成立于2006年6月，07年8月成立铸锻公司，09年2月与芜湖永达科技有限公司合并，铸铁厂从项目组成立到一期正式投产，正

4、好用了3年的时间。铸铁厂计划投资总额超过10亿元人民币，拥有两个黑色金属铸造车间，共规划6条国内一流、世界先进铸造生产线，年产能力达10万吨铸件，产品主要有发动机缸体、框架、曲轴等典型铸件；其中缸体线包含三条缸体铸造生产线和两条框架铸造生产线，一期工程于今日建成并投产，达到50万台/年的生产能力；计划10年底完成二期工程，实现年产100万台的能力。主要生产设备有：德国HWS静压造型线、意大利FA制芯中心、德国爱立许混砂机、美国应达熔炼电炉和气压保温浇注炉等世界级先进设备；其中意大利FA制芯中心，制芯主机18台、锁芯机6台，完全实现自动化生产；清理车间采用DISA高效卡爪式抛丸清理机进行二次精抛

5、，确保满足缸体表面光洁度和内腔高清洁度的要求。公司拥有诸如型砂硬度计、三座标测量仪、光电直读光谱仪、磁粉探伤机、工业内窥镜等多种先进完备的试验检测设备，满足客户的特殊检测需求，有效保证产品质量。永达公司将坚持走技术领先的发展之路，树立品牌，始终致力于为用户提供优质的产品和满意的服务！一、公司设备 ：A、浸渗机首先看到的是“浸渗机器”，此机器是由几个大的金属箱组成，箱体内装满了浸渗液体。其原理是：将压铸件放入浸渗液中，在一定的时间内，浸渗液通过不断地浸渗作用，从而将逐渐表面的气孔和微小裂纹予以填实。增强了逐渐的气密性。硬化前：具备微孔的更快速渗透能力，更便于铸件表面的清洗；硬化时间短，浸渗液在固

6、化时活性好，相对吸收率高，浸渗效果更好。 硬化后：硬化收缩率低，与孔壁有更好地黏附能力，体积无变化，固化后的密封剂,更富柔韧性，在更大范围内不会因为温度及震动等因素导致密封剂开裂、炭化等现象，浸渗后铸件能承受更大的压力。工作环境：1. 浸渗机器的箱体内采取真空作业方式，在抽真空之前要检查箱体内的浸渗液保持在6252. 抽真空后，缸盖上的真空度要显示1 Obar，缸盖后的真空度显示为010mbar3. 真空泵中的浸渗液随着生产的逐渐损耗、变质、受污染，更换周期为200小时/次4. 浸渗液为 REXEAL100B、 加工中心 ：名词解释： 是备有刀库，并能自动更换刀具，对工件进行多工序加工的数字控

7、制机床。 是备有刀库，并能自动更换刀具，对工件进行多工序加工的数字控制机床。近十多年来，由于刀具、驱动、控制和机床等技术的不断进步，高速加工和高效加工，特别是高速硬铣已在模具制造业中得到了广泛应用和推广，传统的电火花加工在很多场合已被高速硬铣所替代。通过高速硬铣对一次装夹下的模具坯件进行综合加工，不仅大大提高了模具的加工精度和表面质量，大幅度减少了加工时间，而且简化了生产工艺流程，从而显著缩短了模具的制造周期，降低了模具生产成本。 高速加工中心不断提高的工作性能是模具制造业得以高效和高精度加工模具的重要前提。近年来，在驱动技术的推动下，涌现出结构创新、性能优良的众多不同类型的高速加工中心。90

8、年代中后期出现的三轴高速加工中心(如瑞士Mikron公司在1996年末推出的HSM700型高速加工中心)现已发展到五轴高速加工中心。在驱动方式上，已从直线运动(X/Y/Z轴)的伺服电机和滚珠丝杠驱动发展到目前的直线电机驱动，回转运动(A和C轴)采用了直接驱动的转矩电机，有的公司并通过直线电机和转矩电机使加工中心发展成全采用直接驱动的五轴加工中心。显著提高了加工中心的行程速度、动态性能和定位精度。 1、高速加工中心的结构特点及优点用于模具加工的高速加工中心，一个普遍的结构特点是采用龙门式框架结构，以此增强机床刚性，且便于充分利用加工区的空间。机床床身的材料则多数采用了聚合物混凝土，由于这种材料具

9、有较好的阻尼性能和较低的热传导率，故有利于提高模具的加工精度。 目前，根据坐标轴的配置，五轴加工中心基本上可分为两种结构型式。一种是，三个直线轴(X/Y/Z)用于刀具运动和两个附加旋转轴(A和C)用于工件的回转和摆动的结构型式。这种类型的高速加工中心,如德国Rader公司的RXP500DS/RXP800DS，德国Alzmetall公司的GS1000/5-T，瑞士Mikro的HSM400U/HSM600U和称之为超高速加工中心的XSM400U/XSM600U，以及德国Hermle的C30U/C40U/C50U等。另一种是，五个坐标轴中的一个摆动轴(A)设置在主轴头上的结构型式，通过叉形主轴头实现

10、主轴刀具的摆动，而摆动主轴头也可通过牢固夹紧，使其定位在摆动角度范围内的任意位置上。这种类型的机床如德国德马吉公司的DMC75V linear/DMC105V linear，Mikro的HPM1850U和德国Rolf Wisser的高速铣床GAMMA605/1200等。有个别机床有把摆动轴和回转轴均设置在主轴头上，如德国Parat公司的G996V/BSH/5A高速铣削中心和德国Edel公司的五轴或六轴龙门铣床。 五轴高速加工中心在价格上要比三轴加工中心高很多，据德马吉DMC75V系列的五轴加工中心与三轴加工中心进行价格比较，五轴要比三轴的价格约高50%。五轴高速加工中心价格虽高，但这种高档机床

11、特别适合用来加工几何形状复杂的模具。五轴加工中心在加工较深、较陡的型腔时，可以通过工件或主轴头的附加回转及摆动为立铣刀的加工创造最佳的工艺条件，并避免刀具及刀杆与型腔壁发生碰撞，减小刀具加工时的抖动和刀具破损的危险，从而有利于提高模具的表面质量、加工效率和刀具的耐用度。用户在采购加工中心时，是选用三轴加工中心还是五轴加工中心，应根据模具型腔几何形状的复杂程度和精度等要求来决定。 从高速加工中心不断创新的过程中可以看出，充分利用当今技术领域里的最新成就，特别是利用驱动技术和控制技术的最新成果，是不断提高加工中心高速性能、动态特性和加工精度的关键。 2、电主轴高速电主轴是高速加工中心的核心部件。在

12、模具自由曲面和复杂轮廓的加工中，常常采用212mm较小直径的立铣刀，而在加工铜或石墨材料的电火花加工用的电极时，要求很高的切削速度，因此，电主轴必须具有很高的转速。目前，加工中心的主轴转速大多在1800042000r/min，瑞士Mikro的高速加工中心XSM400U/XSM600U其主轴转速已达54000 r/min。而对于模具的微细铣削(铣刀直径一般采用0.12mm)，则需要更高的转速。如德国Kugler公司的五轴高精度铣床，其最高主轴转速达160000 r/min(采用空气轴承)，这样的高转速，当采用0.3mm直径的铣刀加工钢模时，就可达到150m/min的切削速度。目前，德国Fraun

13、hofer生产技术研究所正在开发转速为300000 r/min的空气轴承支撑的主轴。 加工模具时，总是采用很高的转速，而高转速产生的发热，以及切削时可能产生的振动是影响模具加工精度的重要因素。为保证高速电主轴工作的稳定性，在主轴上装有用来测量温度、位移和振动的传感器，以便对电机、轴承和主轴的温升、轴向位移和振动进行监控。由此为高速加工中心的数控系统提供修正数据，以修改主轴转速和进给速度，对加工参数进行优化。当主轴产生轴向位移，则可通过零点修正或轨迹修正来进行补偿。 3、直线电机目前，模具加工用的高速加工中心或铣床上多数还是采用伺服电机和滚珠丝杠来驱动直线坐标轴，但部分加工中心已采用直线电机，例

14、如德国Röders公司的RXP500DS/RXP800DS型高速铣床和德吉马公司的DMC75V linear型高速加工中心(其轴加速度达2g和快速行程速度达90m/min)。由于这种直线驱动免去了将回转运动转换为直线运动的传动元件，从而可显著提高轴的动态性能、移动速度和加工精度。 采用直线电机驱动的机床可显著提高生产率。例如在加工电火花加工用的电极时，加工时间要比采用传统高速铣床减少50%。 直线电机可以显著提高高速机床的动态性能。由于模具大多数是三维曲面，刀具在加工曲面时，刀具轴要不断进行制动和加速。只有通过较高的轴加速度才能在很高的轨迹速度情况下，在较短的轨迹路径上确保以恒定的每

15、齿进给量跟踪给定的轮廓。如果曲面轮廓的曲率半径愈小，进给速度愈高，那么要求的轴加速度愈高。因此，机床的轴加速度在很大程度上影响到模具的加工精度和刀具的耐用度。 4、转矩电机在高速加工中心上，回转工作台的摆动以及叉形主轴头的摆动和回转等运动，已广泛采用转矩电机来实现。转矩电机是一种同步电机，其转子直接固定在所要驱动的部件上，所以没有机械传动元件，它像直线电机一样是直接驱动装置。转矩电机所能达到的角加速度要比传统的蜗轮蜗杆传动高6倍，在摆动叉形主轴头时加速度可达到3g。由于转矩电机可达到极高的静态和动态负载刚性，从而提高了回转轴和摆动轴的定位精度和重复精度。 目前，已有部分厂家的高速加工中心，已采

16、用直线电机和转矩电机来分别驱动直线轴(X/Y/Z)和回转摆动轴(C和A)。如R歞er的RXP500DS/RXP800DS,德马吉的DMC75V linear和Edel的CyPort五轴龙门铣床。 应该提及的是，直接驱动的直线轴与直接驱动的回转轴相组合，使机床所有的运动轴具有较高的动态性能和调节特性，从而为高速度、高精度和高表面质量加工模具自由曲面提供了最佳条件。 5、控制系统CNC控制系统是高速加工中心的重要组成部分，它在很大程度上决定着机床加工的速度、精度和表面质量。因此，对于加工模具自由曲面的高速机床，数控系统的性能具有特别重要的意义。 加工高精度自由曲面时，由微段直线和圆弧构成的刀具轨迹

17、造成庞大的零件程序，这些数据流需要由机床控制系统来储存和处理，因此，程序段处理时间的长短是决定CNC控制系统工作效率的重要指标。目前，高档CNC控制系统的程序段处理时间一般可达0.5ms(如海德汉的iTNC530数控系统)，而个别数控系统的程序段处理时间已缩短到0.20.4ms。 应用于模具高速加工的现代CNC数控系统，除了具有为确保高速进给速度所必要的很短程序处理时间外，还应具有Nurbs和样条插补功能，并能以纳米的分辨率进行工作，以便在高速加工的情况下获得高的加工精度和表面质量。 目前，高档的数控系统也都能与不同厂家的CAD/CAM系统进行连接，数据从CAD/CAM系统经以太网以很高的速度

18、传送到控制系统上。CAD/CAM集成到控制系统上，在很大程度上能使模具复杂轮廓的加工获得良好的效果，并对缩短调整时间和编程时间做出十分重要的贡献。 在上述所引述的五轴高速机床上，Rader公司是采用自己开发的数控系统外，其它主要是采用了西门子的840D和海德汉公司的iTNC530数控系统。C、压铸机 ： 名词解释：是指在压力作用下把熔融金属液压射到模具中冷却成型，开模后得到固体金属铸件的一种工业机械。压铸机一般分为：热室压铸机和冷室压铸机压铸机的组成：（1）合模机构驱动压铸模进行合拢和开启的动作。当模具合拢后，具有足够的能力将模具锁紧，确保在压射填充的过程中模具分型面不会胀开。锁紧模具的力即称

19、为锁模力（又称合型力），单位为千牛（kN），是表征压铸机大小的首要参数。（2）压射机构按规定的速度推送压室内的金属液，并有足够的能量使之流经模具内的浇道和内浇口，进而填充入模具型腔，随后保持一定的压力传递给正在凝固的金属液，直至形成压铸件为止。在压射动作全部完成后，压射冲头返回复位。（3）液压系统为压铸机的运行提供足够的动力和能量。（4）电气控制系统控制压铸机各机构的执行动作按预定程序运行。（5）零部件及机座所有零部件经过组合和装配，构成压铸机整体，并固定在机座上。6）其他装置先进的压铸机还带有参数检测、故障报警、压铸过程监控、计算机辅助的生产信息的存储、调用、打印及其管理系统等。（7）辅助装

20、置根据自动化程度配备浇料、喷涂、取件等装置。（8）脱模剂在压铸过程中工人师傅在每次取模后都向磨具内喷涂脱模剂，引导人员告诉我们脱模剂的作用是：1、降低模具温度 ，受热均匀。2、使溶液在模具内流动性更好，利于排气。3、防止合金对模具的冲刷，延长模具寿命。D、德国HWS自动静压造型线 ：静压造型线的组成及工艺流程 ：全线由造型段、下芯合箱浇注段、冷却段和返回捅箱段组成。1、造型段：主要由分箱机、造型推送缸、造型辊道、空箱清扫机、静压造型机、翻箱机、移箱机造型缓冲缸等组成。转运车1 把空砂箱和平板小车一起移入分箱机2 ,2 松开箱卡依次提起上下箱,提升上下箱时油缸的行程是不同的,油缸的行程是由脉冲编

21、码器控制的。在造型推送缸3 和缓冲缸12 相互配合下,上下箱被推上造型辊道,由4 和5 对砂箱进行清扫和外型检查。然后进入造型机中心,举起砂箱完成接箱、加砂、静压、压实和回程起模。辊道上每移动一个铸型,翻箱机7 就翻转180(正反转) 。刮砂机9 在铸型移动时对砂箱背面进行刮砂,然后铸型进入移箱机11 ,11 依次抓起上下型分别放在下芯辊道和平板小车上。提起和放下铸型的油缸是由脉冲编码器控制的。2、下芯合箱浇注段主要由中间推送缸、中间缓冲缸、下芯辊道、铣浇口机、扎气眼机、下芯机和合箱机组成。主要完成铣浇口、扎气眼、下芯和合箱。合箱机18 夹紧并提起上型翻转180,在中间推送缸13 和缓冲缸19

22、 的作用下铸型向前移动一个位置, (移箱机把上型放在这留下的空位) 。下型移进合箱机18 ,把上型放下合箱,并卡紧箱卡。穿梭小车依次自动把组装的砂芯送进下芯机,能识别下型的下芯机16 抓起砂芯放入下型。扎气眼机15 自下向上在上型背面扎出排气孔。铣浇口机14 自下向上在上型背面铣出浇口杯,再沿x 或y 轴移动,并与直浇道接通。浇口杯的位置在x 、y 、z 轴三个方向可调。在推送缸29 和缓冲缸24 的相互配合下,铸型再向前移动一个位置,空砂箱被推上返回段,浇好的铸型被推上转运车23 ,同时空砂箱被推上转运车1 ,平板小车和上箱分别进入移箱机和合箱机。3、冷却段主要由转运车28、20、23 ,推

23、送缸22、缓冲缸30、提升站21 和31、推送/ 缓冲缸25 和32、一条一层和一条三层的冷却带组成。转运车28 和23同时移到1 号冷却带,冷却的铸型被推上转运车28 ,然后转运车24 和28 返回。转运车20 把浇好的铸型移入2 号冷却带。在25 和32 配合下,铸型被推上提升台21 ,然后转运车20 返回,21 和31 同时上升至3 号或4 号冷却带。在25 和32 相互配合下,铸型被推上3 号或4 号冷却带,然后提升站21和31 下降至2 号冷却带。返回捅箱段主要由推送缸29、缓冲缸24、捅箱缸26 和转运车1 组成。完成捅箱和砂箱返回。捅箱机26 提起砂箱移至捅头上方,捅箱缸自下向上

24、捅出砂胎,再由推送缸推到落砂机上,空砂箱再放回平板小车上。E、意大利FA制芯中心 ：气冲造型-原理： 气流冲击造型简称气冲造型，是一种新的造型方法。其原理是利用气流冲击，使预填在砂箱内的型砂在极短的时间内完成冲击紧实过程。气冲造型是以一个瞬时的气体冲击波冲击型砂而将铸型紧实，该造型方式的特点型腔砂型强度高、硬度分布均匀、铸件尺寸精确、铸件质量等级可以达到国标CT8-CT9级，表面粗糙度可达到Ra12.5。气冲造型不仅可以显著提高铸件的精度和质量，而且可以使操作者在铸造车间有舒适的条件和安全的环境。气冲用型砂性能，一般要求为:水分33.8%，紧实率3040%,湿压强度O.18O.2MPa，型砂中

25、团块不大于1Omm。国外许多工厂气冲型砂性能适用范围较大，水分高于4%,紧实率高于40%也能很好生产铸件，实际应用中要视铸件复杂程度,是否具有深窄吊砂、凹坑、模型间距是否深窄、模具材料，光洁度而定。F、抛丸机 ：机械手式抛丸机由两大部分组成，一个是工件进出料系统；另一个是抛丸室系统。这两个独立系统能确保在抛丸同时，进行其他批工件的装卸，从而达到连续、高速的生产。 工件被放置在一个进料输送辊道上，送入抛丸室。 带正向停止定位的液压式定位退杆和气动式定心摆正装置确保每个工件的正确装卡和置位。铸件被抬升起，送上机械手的卡爪，该液压控制的卡爪夹持住零件，在PLC程序控制下一边旋转，一边对其完成抛丸清理

26、工作。抛丸结束后，铸件被另一侧的料爪接住，送到出料辊道，送出抛丸室。 专利的抛头是抛丸机的核心，涡轮的数量、功率和位置都是特别设计，且经过技术中心模拟试验验证。对于机械手式抛丸设备，PLC系统控制单元监控整个生产过程的诸多环节，以确保满足特定的生产要求和工艺规格。闭路式控制能同步反馈监控数据，保证机器的每个动作都准确无误、顺畅地进行，并能达到高重复性生产。一个友好界面的触摸屏，在实现控制功能的同时，可进行程序修改、系统监测和出错诊断及报告。 在抛丸室内，机械手卡爪夹住工件，按程序设定的参数，电子控制的磨料舱门打开，磨料就被送料给抛头，抛轮转动产生的离心力将磨料抛射至零件表面。预设的PLC程序控

27、制卡爪转动方式，确保零件的所有表面和孔穴内腔都充分曝露在丸流下，被打抛干净。PLC编程还可实现机械手的连续旋转或停顿在某一角度，让该区域的抛射时间延长。该集中、定点、定向抛射的能力可确保零件内部各个复杂孔穴或通道均被清理干净。机械手手臂能360度正时针、逆时针旋转或停住，既能灵活地将工件各表面彻底清理，又便于将残留在内孔里的磨料颗粒排离干净，随后工件被送出抛丸室，进行自动卸料。瑞鹄汽车模具有限公司公司简介：瑞鹄汽车模具有限公司是专门从事汽车车身设计及汽车钣金件模具、夹具、检具开发与制造的高新技术企业。公司成立于 2001 年 12 月，坐落于国家级芜湖经济技术开发区。投资总额 10720 万人

28、民币（注册资金 6160 万人民币）公司从成立之初就本着建设成为具有时代特色的专业汽车车身开发制造公司的企业宗旨发展，力争为中国汽车工业做出贡献。 该公司采用先进的设计技术，在汽车车身开发领域保持国内领先！始终坚持以客户为中心，以人为本，回馈社会。公司积极进行技术提升，以技术为基础，不断研发精进，大力引进专业化技术人才。技术领先是我们追求的目标。公司于 2004 年 3 月和日本富士株式会社签定了长期技术合作协议并每年多次派员赴日学习，并且日方长期派员驻厂指导。 公司主要业务范围包括从车身开发造型设计、油泥模型制作到模、夹、检具工装设备设计、制作、安装直至调试移交汽车厂投产等一系列环节。公司拥

29、有各类专业技术人才，确保了设计、生产的每一环节的质量。公司成立至今已经有多个整车开发项目成功高质量的完成，并得到客户及市场的肯定。汽车的发展离不开模、夹、检具 , 汽车工业的发展也会极大程度地推动模、夹具工业的发展。相反的 , 只有模、夹具生产水平提高才能促进汽车制造水平提高。公司正积极地加大对高新科技、先进设备和高级人才等软件、硬件的投入，企业已经达到了国际先进水平，拥有了一定的竞争力。汽车行业是传统行业中最具发展潜力的行业，在国民经济持续稳定发展的中国更是不可限量。一、概述近年来，我国汽车工业的快速发展极大地带动了汽车模具行业的发展。由于汽车模具是技术型产品和典型的定制产品，尤其是汽车覆盖

30、件模具的技术含量非常高。如何提高生产效率、缩短开发周期、提高模具技术水准、降低生产成本一直是模具企业面临的难题。结合在中日合资汽车模具制造企业5年多的实践经历，我们想对目前汽车模具的生产技术谈一些体会，供大家探讨。二、现代汽车模具制造基本流程 由于各个模具生产企业具体情况的不一样，以及承接到的业务的不同，各家企业汽车模具制造的具体流程不尽相同，目前汽车模具制造的基础流程基本如下： 冲压工艺 模具设计 NC编程 实型制作 铸造 机械加工 钳工装配 模具调试；三、模具生产技术准备阶段的一些新做法 1.充分利用整车厂资源 为缩短模具的开发周期，目前在模具生产的技术准备阶段，整车制造厂家一般都提供其整

31、车或零件的设计版数模供模具制造厂家进行模具开发方案的策划、制定开发预算、计划和冲压工艺方案、开展DL图设计、进行拉延模初步设计和铸造实型加工等工作。2. 专业分工与经验积累的充分运用现在汽车换型周期越来越短，按一年平均更换15个当量的车型计算，一个车型平均约需大中型覆盖件模具260套，平均每套模具约需2400个工时，一年需要有936万个工时的制造能力，所以一个模具企业想什么模具都干是不现实的，只有向只做几种件（只干车身内外覆盖件或者地板、甚至只做侧围、翼子板、顶盖等有限的几种外覆盖件）更专业方向发展才能找到自己生存发展的空间。通过不段做自己熟悉的产品，才能不段提高技术加快速度； 同时模具设计技

32、术都特别强调经验积累，利用数据的统一管理、设计标准、规范的经常性增改等办法，使公司在设计相同或相似的零件的模具时做的更好更快。经验积累机制是不断提高模面设计的主要手段。比如：模具加工完成之后，一般模具型面不用研合，刃口不必对间隙，钳工只负责安装，在初次试模时也不能随便修调模具，调试模具有模面设计人员在场，初次试模缺陷需要记录下来。最后的休整结果，像拉延筋、拉延圆角变动、对称件的不对称现象等，还要进行现场测量。这些数据的积累、整理、分析、存盘，都是模面设计的经验积累，并随时加入到下一次的设计中去，借助于这种自我完善的经验积累机制，模具的设计越来越精细，越来越准确。3.标准化 模具设计时尽量使用整

33、车厂提供的或公司自己的模具设计标准数据库，包括单独零件的标准零件、含有装配结构的标准部件、模架结构数据库及典型模具结构数据库，供技术人员设计模具时调用拷贝，提高设计效率和模具标准件使用率，实现模具结构的规范化、系列化和标准化。全面推广使用模具标准件，包括中小模具模架、冲切装置、导向装置、限位装置、定位装置、压退料装置、斜楔侧冲装置、气动装置和氮气弹簧、弹簧回程装置等对缩短交货周期、稳定模具质量能起至关重要的作用。 4. 成型模拟技术的运用 目前在模具技术中应用有限元法做计算机模拟成型分析运用的越来越广泛。主要应用的解算软件有AUTOFORM、dyna3D等，通过模拟能使整个生产过程少走弯路，进

34、一步缩短交货周期。5.对大规模生产的适应 A 提高材料利用率：对于大批量汽车生产来说，提高板料的利用率是模具设计的第一大事。只要把材料利用率提高几个百分点，模具的成本就可乎略不计了。如果一套模具40万人民币，只相当于100吨钢板的价格，以寿命50万件计算，平均每件节约0.2Kg钢板，就足可节约出这套模具费用了。B 减少冲压工序：模具设计的趋势是，零件的合并，左右对称件合模，前后顺序件合模等等，原来几个件合成一个件，不同的件合在一套模，模具越来越大，单件工序大大减少，整车模具数量越来越少，这对降低冲压的成本起关键作用。 C 冲压自动化：为适应冲压线完全自动化，模具必须考虑机械手上下料，废料的自动

35、排出，气动、自动和传感装置普遍采用等等。D模具的快速装换：冲压线的换模时间，也成为一个模具设计必须考虑的问题。如：拉延模完全以单动代替双动，模具自动卡紧，换模不换气顶杆等等。 6.模具材料的选用 不同整车厂对模具材料的选用都有不同的要求，目前一般的拉延模材料主要采用球墨铸铁而不是合金铸铁。球墨铸铁焊接性能、可加工性能好、耐磨性能和表面淬火硬度都比较理想，而成本比合金铸铁要低得多了。修边刃口材料，选用型材镶块而不是符型的铸钢，主要是因为铸钢成本要高得多。大量采用基体与刃口一体化的特殊铸铁材料作修边模，使模具的机加工成本大为降低。请注意这里的刃口既不堆焊，也不是钢材，铸铁整体刃口只经表面火焰淬火，

36、直接用于几十万次寿命的薄板料修边模。而且这种铸件的成本还不高。 四、模具生产制造过程中的一些新特点： 1.生产组织的并行 目前在模具的生产组织中，并行工程运用广泛。一般在模具开发过程中的技术准备、生产准备、模具加工和调试各工序之间尽可能地实行并行，即生产准备、加工工艺及数控程序设计并行。生产计划一定要首先安排拉延、成型类模具，其次是翻边整型类模具，然后是修边冲孔类模具，最后是落料冲孔类模具，唯有这样才能做到均衡生产，提前给汽车厂提供样件； 2.实型的数控加工 目前各模具制造厂家已基本都在使用实型制作工艺。实型的数控化加工生产，就是通过对实体模型的工艺编辑（如：加工面贴加工余量，模型分层编辑等）

37、，再经过数控编程，泡沫毛坯下料，数控加工，人工粘接和修整等几道工序完成的。从而将实型的生产员工从手工制作转变到大量的数控编程上来了，现场的简单人工粘接和修整工作，由临时工所充当。实型的数控化生产直接提高了铸件的精度，为后序的精细加工带来极大的优势。3.机械加工中粗精加工分开进行 汽车模具企业的加工设备的突出特点为“多、大、精”。所谓“多”，是因为汽车模具结构复杂，加工工序多，各工序都需要一定数量的加工设备。大型关键设备主要有三轴以上的数控铣床、研配压床、试模压力机、五轴数控激光切割机、三坐标测量机等。所谓“大”，是因为现在汽车制造水平越来越高，车身装焊工艺越来越简单，冲压件分块越来越大，使得冲

38、压模具也越来越大，越来越复杂，因此开发模具的各种加工设备都很大，工作范围一般在2000mm4000mm以上。所谓“精“，模具加工设备必须具备精度高、功能多等特点，如五轴联动数控铣床及高速精密数控铣。 通过调整生产组织方式和加工流程能够缓解企业的投资压力，降低模具开发成本。采用粗加工和精加工分开进行可满足这一要求，粗加工在大陆或台湾设备上进行，精加工在欧美设备上进行。大陆或台湾的数控铣床的刚性好、价格低（为欧美设备价格的1/51/3）、滑枕尺寸大、主轴电机功率高、转速低，用来粗加工。五轴联动高速铣床主要从欧美进口，具有设备投入大、主轴转速高、进给速度快、加工精度高等特点，能够满足精细化加工要求，

39、只用来精加工。一般由4台粗加工设备和1台精加工设备组成一个加工单元，即一个模具企业要达到合理的规模和一定的水平，数控铣床不应小于5台，根据数控铣床的加工能力来配置人员和其它设备。4.精细化加工一次到位 精细化加工的目的是大大减少钳工研修，一次加工到位，降低反复加工、后序弥补、人工修整及模具品质对钳工技艺的依赖等。如上下模刃口间隙直接加工到位，不用钳工开间隙；冲孔凸/凹模直接安装无需调试；拉延模型面的高光顺性无接刀痕迹，减少研合；内覆盖件拉延模不用去刀痕，不推磨；凹圆角过切加工，不用清根等。通过精细化加工和采用高水平的标准件，再使零件的加工基准和装配基准一致，实现钳工制造的只装不配少修，即所谓的

40、“直接装配法”，是现代模具生产的管理方向。实现精细化加工要从模具设计、数控编程和数控加工入手，如利用CAE技术进行模具的精细化设计。拉延模针对进料量不同而设计各种拉延筋，同一套模具不同部位的拉延筋截面不同，防回弹过拉延处理和最小压料面设计等，可以大大减少型面加工、钳修和试模工时。精细化加工主要体现在提高模具型面加工精度和加工到位程度方面，需要具备高刚度、高精度、高转速的高速精密数控铣床和高速刀具，同时还要重视数控编程技术。其加工方法包括等高线加工、最大长度顺向走刀加工（横向步距达0.3mm）、采用30倾斜角精加工（避免“零切削”）来提高模具的表面精度、采用凹圆角过切加工不用清根等。5.表面处理

41、 目前拉延模型面的表面处理，要求较高的采用电镀，其它模，翻边、修边刃口镶块基本上采用火焰淬火。对厚板料长寿命的刃口材料，也采用特殊钢材进行火焰淬火。而先加工成型，后整体淬火的方法，由于淬火带来的变形只能靠人工修整，已基本不使用。 6. 先行供件 为进一步缩短模具开发周期，在模具开发后期，目前模具制造厂一般在拉延、成型、翻边整型类模具完成之后，都利用五轴数控激光切割机完成落料、修边、冲孔等工序，先提供冲压样件给整车厂家，让其进行组装螺钉车身、试装车、可靠性实验、验证设计、上汽车产品公告、调试装焊线等，直至可以小批量试生产，进行市场开发。然后模具制造厂再可以利用这段时间完成修边、冲孔、落料类模具的

42、开发，并将全部模具调整到商品化状态。 五、公司主要设备宝丽来数控加工中心：功能特性 ： 采用FANUC数控系统，加工精度高、速度快。 进口四排钢珠，加宽直线导轨，自润滑块。雕刻时各方向受力均等，保证了机械精度和强度。Z轴行程可加高至1米，加工幅面大，适合加工大型超厚度材料。 智能加工越界保护功能，可以防止设计文件过大加工时引起的机械碰撞。 多元化控制可以分别控制加工速度、空走速度、落刀速度,大大提高了加工产品的质量及加工效率. 适用行业 ：1、 模具行业：可雕刻各种大型非金属模具，尤其适合汽车泡沫模具、轮船木模、航空木模、火车木模等。 2、 乐器行业：可雕刻大型乐器三维曲面，外形切割。 适用材

43、料 木料、保丽龙泡沫（EPS)及非金属的碳化混合材料六、消失模铸造工艺 ：原料准备 EPS原料预发泡 预发珠粒的熟化处理 发泡成型 模样的熟化处理 模样的分片及组镞 涂料的配置 涂料的刷挂 涂料干燥 装箱造型 抽真空、浇注 落砂清理及砂处理系统七、消失模铸造与传统铸造的不同 ：1、简化了工厂设计，固定资产投资可减少3040%，占地面积和建筑面积可减少3050%，动力消耗可减少1020%；2、减少了粉尘、烟尘和噪音污染，大大改善了铸造工人的劳动环境，降低了劳动强度，以男工为主的行业可以变成以女工为主的行业；3、铸件的表面光洁度高，铸件尺寸形状精确，重复性好，具有精密铸造的特点；易于实现机械化自动

44、流水线生产，生产线弹性大，可在一条生产在线实现不同合金、不同形状、不同大小铸件的生产；4、消失模铸造工艺不仅适用于几何形状简单的铸件，更适合于普通铸造难以下手的多开边、多芯子、几何形状复杂的铸件；零件的形状不受传统的铸造工艺的限制，解放了机械设计工作者，使其根据零件的使用性能，可以自由地设计最理想的铸件形状；取消了砂芯和制芯工部，根除了由于制芯、下芯造成的铸造缺陷和废品；5、不合箱、不取模，可以取消拔模斜度,大大简化了造型工艺，减轻了铸件重量，消除了因取模、合箱引起的铸造缺陷和废品；6、采用无粘结剂、无水分、无任何添加物的干砂造型，根除了由于水分、添加物和粘结剂引起的各种铸造缺陷和废品；7、可

45、在理想位置设置合理形状的浇冒口，不受分型、取模等传统因素的制约，减少了铸件的内部缺陷；8、负压浇注，更有利于液体金属的充型和补缩，提高了铸件的组织致密度；9、组合浇注，一箱多件，大大提高了铸件的工艺出品率和生产效率；10、落砂极其容易，型砂可全部重复使用，大大简化了砂处理系统，取消了型砂制备工部和废砂处理工部，大大降低了落砂的工作量和劳动强度；11、铸件无飞边毛刺，使清理打磨工作量减少50%以上，减少了加工余量，降低了机加工成本12、使用的金属模具寿命可达10万次以上，降低了模具的维护费用；13、简化了工艺操作，对工人的技术熟练程度要求大大降低；14、消失模铸造工艺应用广泛，不仅适用于铸钢、铸

46、铁，更适用于铸铜、铸铝等；15、消失模铸造工艺可以实现微震状态下浇注，促进特殊要求的金相组织的形成，有利于提高铸件的内在品质；16、在干砂中组合浇注，脱砂容易，温度同步，因此可以利用余热进行热处 理。特别是高锰钢铸件的水刃处理和耐热铸钢件的固溶处理，效果非常理想，能够节约大量能源，缩短了加工周期。八、连续模具试模流程 ：1. 确 认a. 上下模有无合反b. 活动处有无给油c. 上下模座面是否干凈d. 机床台面是否干凈e. 冲床吨位与下死点高度是否符合模具f. 部品材料是否有2. 架 模a. 调升冲床的下死点高度超过模具下死点高度b. 对准滑块的中心并平行滑块正面c. 滑块旋转到下死点(6点位置

47、),在上降滑块(微调开关),使模具压到下死点.d. 锁好上模对角,再慢慢活动23下到死点,锁好下模3. 进料试冲a. 原材料平面度(需整平)b. 材料给油c. 初次送料有无废料d. 冲制中观察模具有无异常问题4. 部品观察a. 折弯处有无擦伤b. 外观有无压伤5. 尺寸自我测量与分析a. 角度b. 折角高度c. 整个相关外形尺寸(距离)d. 半打外径与高度e. 平面度6. 品管全尺寸确认7. 冲制样品 a. 要连续冲制b. 冲床速度设定c. 100PCS确定稳定性d. 随时注意外观与压伤e. 冲制最后一个部品要给品管确认合格才能拆模f. 冲制中送料与出料是否顺畅九、汽车模具的维修 ： 汽车模具的维修是极其细致的工作，每个损坏的零件都需要精