在铸造模具的设计方面,由于CAD的普遍应用,许多企业和工厂已经甩掉了图板,三维造型软件的大力推广,不仅可为CNC编程和集成提供,还可以在设计时进行装配干涉的检查,设计和工艺的合理性。在加工方面,数控机床的广泛使用不仅了铸造模具零件的加工精度和质量,而且以高切削速度、高进给速度和高加工质量为主要特征的加工技术,比传统的切削加工速率提高几倍甚至十几倍。一些上规模、上水平的铸造模具厂不断涌现,一些无技术、无水准、设备简陋的手工作坊逐步被淘汰出局,使我国的铸造模具工业又有了长足的发展。
铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺,已有约6000年的历史。我国约在公元前1700~前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期,工艺上已达到相当高的水平。铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中,待其冷却凝固后,以获得零件或毛坯的方法。被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属(例:铜、铁、铝、锡、铅等),而铸模的材料可以是砂、金属甚至陶瓷。因应不同要求,使用的方法也会有所不同。
铸造模具设计与制造技术呈现以下几方面特点:
一、AutoCAD被设计人员普遍使用。
二、CAD/CAM已在模具设计与制造上广泛使用。
三、成型制造模具已进入到实用阶段,LOS,SLS等方法应用的性和技术指标达到和超过同类产品水平。
四、高速加工技术引进模具工业,提高了模具精度。缩短了模具制造时间。
五、CAE、逆向工程已有部分企业应用并取得明显效果。产品前期的凝固模拟优化了工艺设计,缩短了试验时间,利用逆向工程、数字化(CAD/CAM)方法制作模具(尤其是复杂模具)较是具有周期短、、一致性好及等许多优点。
六、采用优良模具材料,提高表面处理技术。
七、提高模具标准化水平和标准件的使用率。同时加强与铸造设备厂的沟通。
未来铸造模具行业在以下若干方面将发展:
一、以机床工业、能源工业、石化工业及海洋工程为主要目标,以重、高、大、难为特点,开展重大技术装备、铸造技术的基础理论研究。发展数值模拟、物理模拟及专家系统,使铸造技术由“经验”走向“定量”。
二、以汽车工业、航空航天及核能工业为主要目标,以强韧化、轻量化、化和高速化为特点,开展铸造模具新材料、新工艺的研究。
三、为提高产品质量和生产率,增强我国工业产品在环球市场上的竞争能力,开展铸造过程自动化、柔性生产单元和系统及集成制造技术的研究。
四、激励开展有潜在应用前景的铸造模具技术应用基础理论的研究。
五、大力发展提供铸造工艺材料及辅料的化、现代化的企业。
六、发展绿色集约化铸造,加大治理铸造过程对环境污染的力度,加强对铸造材料的循环和回用。
在模具材料及表面处理技术方面,随着模具加工技术的提高及对铸模尺寸稳定性要求的提高,一些模具钢、铬钥合金钢,如H13钢,也开始用于制作热芯盒和铸模本体。在压铸模具中衬模材料早期主要采用3Cr2W8V,近年来较多地采用H13、瑞典的8407,DIVER等热作模具钢。压铸模具其他部分材料有碳钢、工具钢,也有一些铸铁。