轻合金挤压工模具概况及国内外发展水平比较

在金属压力加工中，决定某一挤压方法是否可行，主要取决于下列三个方面，即产品质量、生产效率和工模具使用寿命，而工模具往往是工艺决策的关键因素。因此，挤压用工模具的发展实际是伴随挤压技术的发展而发展的。无锡瀚超特殊钢公司致力于合金模具钢的应用研究，专业销售优质合金模具钢：冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢、无磁模具钢、进口模具钢、火焰淬火钢、特种模具钢、基体钢、透气钢等，提供模具失效分析及模具寿命解决方案“一站式”服务。
轻合金挤压技术发展的初期，由于挤压机吨位小，结构简单，产品形状单一而且尺寸较小，所变形合金较软，所以模具结构形状极为简单，当时的模具多用普通工具钢，采用一般的机械加工方法制造。随着轻合金材料向大型化、复杂化、精密化、多品种、多规格、多用方向发展，对挤压工模具提出了越来越高的要求，不仅出现了像平面分流组合模、宽展、保护模、变断面模等多种新型结构的模具，而且研制成功了多种大型的基本挤压工具，这些工具便于装卸，先进可靠，但结构形状复杂，尺寸规格大，设计和制造难度大。
为了提高工模具使用寿命，发展挤压技术，各国对工模具的设计、制造、使用和维修等方面都开展了广泛的研究，并取得了可喜的进展。CAD/CAM/CAE技术已进人实用阶段，而且开发出了各种实用软件。以下列出了国内外铝挤压工模具设计制造的发展水平比较：
⑴、设计理论和方法：国际先进水平：普遍采用动态热分析与热模拟及有限元和电子计算机分析技术，研发出了多种新结构模具及设计软件，建立了巨型数据库与专家库，正在研发零试模技术；国内目前水平：基本采用传统方法，开始研究和开发新理论、新方法，开始重视新结构模具研发与软件开发。了解更多有关轻合金工模具发展动态，敬请关注无锡瀚超合金模具钢网站www.alloy-mould-steel.com。
⑵、CAD/CAM/CAE技术：国际先进水平：普遍推广应用CAD/CAM/CAE技术，并已从二维向三维发展，开发了大量的平面模和组合模及其他结构模具的应用软件且商品化；国内目前水平：已开发出简单形状的平面模和平面分流组合模二维实用软件，正向三维推进、CAD/CAM/CAE技术开始进入实用阶段。
⑶、新结构大型工具：国际先进水平：广泛采用高比压、优质圆、扁挤压筒，固定挤压垫、快速换模装置及高效反挤压工具；国内目前水平：开始研发扁挤压工具和固定挤压垫及快速更换装置。
⑷、模具材料：国际先进水平：以H13及改进型钢为主，采用电渣重熔、炉外在线精炼，冶金质量稳定可靠，并开始研制陶瓷高温和粉末合金等新型模具材料；国内目前水平：以H13替代3Cr2W8V钢，H13的冶金质量正在逐步提高，同时开始开发新型模具材料和陶瓷材料，但与国外先进水平仍有差距。热挤压模具钢钢种推荐：HD(4Cr3Mo2NiVNb)、Y4(4Cr3Mo2MnVNbB)、Y10(4Cr5Mo2MnVSi)、GR(4Cr3Mo3W4VNb)、YXR3、YXR33、QRO 90 Supreme、Dievar、DH31-S、DH31-EX、DRM1、DRM2、DRM3等。
⑸、模具加工技术：国际先进水平：机加工、电加工和热加工水平很高，机床的NC/CNC程度达95%以上，加工中心基本普及实现全线自动化生产；国内目前水平：推行机—电—热综合加工方法，传统的手工加工法仍占相当比重，机床的NC/CNC程度为60%左右，加工中心开始应用推进。
⑹、热处理技术：国际先进水平：普遍推广预处理、，真空和保护气氛热处理工艺。开发出了等温淬火、多级淬火和多次回火等新工艺；国内目前水平：传统热处理法占60%以上，开始采用真空、保护气氛热处理工艺，并开始研发新热处理工艺。
⑺、表面处理技术：国际先进水平：普遍采用各种表面处理技术，可处理0. 6mm窄缝，模孔表面硬度可达HV2500 ~4000；国内目前水平：开发并正在推广几种有效的表面处理技术，可处理0.76mm以上的窄缝，模孔表面硬度可达HV2000~2500。
⑻、品种与规格：国际先进水平：可根据产品合金、形状、规格与用途研制特大、特小、精密、多腔、多孔的复杂工模具，能满足市场需求；国内目前水平：特大、特精、多孔、多腔的特种模具及特大型工模具的制造尚未完全过关。
⑼、质量检查与控制：国际先进水平：普遍采用先进仪器在线自动快速检测模具的尺寸精度、硬度和表面粗糙度，三坐\标形状检测仪基本普及；国内目前水平：用人工（手工）与仪器相结合的方法检测模具质量，三坐标仪开始使用。
⑽、使用、清洗、修模、氮化技术：国际先进水平：普遍推行试模、清洗、修正、氮化一条龙在线修模方法，高效、省材、环保的清洗及先进修模与氮化法普遍使用；国内目前水平：开始推广一条龙在线修模法，但模具清洗、修模氮化技术还有待改进。
⑾、现代化科学管理：国际先进水平：广泛推行CAD/CAM/CAE计算机现代化科学管理模式；国内目前水平：广泛建立工模具档案库，开始推行计算机管理。
⑿、生产方式及专业化标准化程度：国际先进水平：高度专业化集约化生产，专业化标准化程度达85%~95%；国内目前水平：多采用大而全、小而全生产方式，专业化、标准化程度小于50%。
⒀、模具平均使用寿命与质量：国际先进水平：平面模：每模30~50t以上；组合模：每模20~25t以上；一次上机合格率：70%左右；国内目前水平：平面模：每模8~20t左右；组合模：每模5~15t左右；一次上机合格率：50%左右。
⒁、挤压材成品率：国际先进水平：82%~90%以上（以6063-T5建材为例）；国内目前水平：75%~85%左右（以6063-T5建材为例）。

综上可知，铝挤压工模具已成为一门先进的内涵丰富的学科，在理论和技术上获得了重大的进展，国内外的工模具技术发展也很快，并显示出很大的创新点，国内近年来有了很大进步，但与国际先进水平仍有较大的差距，主要表现在以下三点：
⑴、工模具材料的品种、质量和使用寿命大大落后于国际先进水平，与此相关的热处理和表面处理技术也有较大的差距，致使国内模具的使用寿命仅为国际先进水平的1/3左右。
⑵、设计理论、方法和结构选择等方面，大大落后于国际先进水平。国外在热模拟技术、虚拟设计及软件开发等方面有了许多创新点，基本上实现零试模或大大减少试模次数，而国内尚未建立完整的、大型的数据库和专家库，软件开发刚刚起步，差距较大。
⑶、在模具结构创新和精密现代化加工方面有较大差距。国外已研发出多种新的先进结构模具，加工精度达到了很高水平，复杂的多孔、多腔空心型材模和微型多孔超精密发展模具等已能大批量生产，产品质量十分稳定，我国在这方面还处于起步阶段。

更多信息
请直接与无锡市瀚超特殊钢有限公司合金模具钢营业部服务人员联络（热线电话：0510-83632628），以获得更多的有关轻合金挤压工模具国内外发展最新动态资讯以及优质合金模具钢的选择、应用、热处理及库存等相关资料。
资料来源：无锡市瀚超特殊钢有限公司合金模具钢营业部
『版权所有，转载或引用请注明链接和出处』