鋁合金壓鑄模具是一種比較特殊的產(chǎn)品。嚴格的說(shuō),它應隸屬于工裝、夾具之類(lèi)。雖說(shuō)制造業(yè)中如汽車(chē)、船泊、機床等等都有其制造標準,但也作為工裝類(lèi)的鋁合金壓鑄模具,卻沒(méi)有統一的制造標準。
目前,模架及頂針、推管、水嘴等鋁合金壓鑄模具零、配件雖然已實(shí)現了標準化,可供我們選擇使用,但對模具零部件如何給定一個(gè)合理的、正確的尺寸則是一個(gè)比較難以解決的問(wèn)題。
這是因為模具是一種比較特殊性質(zhì)的產(chǎn)品所決定了的。模具零部件幾何形狀千姿百態(tài),尺寸也不盡一致,同時(shí)模具零部件的尺寸受制約的因素也很多,假設我們要生產(chǎn)一個(gè)同一尺寸的鋁合金壓鑄件,由于使用了不同的成型材料,不同的進(jìn)料方式、澆口的位置,甚至澆口的大小都會(huì )導致模具零部件的尺寸不一樣。出于上述原因,我們在設計時(shí),如何給定一個(gè)合理的模具零部件的尺寸,是一個(gè)重要的問(wèn)題。
有些設計人員或者是模具的制作、生產(chǎn)人員給定的模具零、部件尺寸極不合理,甚至說(shuō)是十分錯誤的;對公差的給定其概念也十分模糊;導致了產(chǎn)品的尺寸出現了問(wèn)題,從而使模具返修,試模(送樣)、檢測等工作重復進(jìn)行,造成了很大的浪費。
在我國機械制造業(yè)中,除紡織機械外,基本上采用的都是基孔制。這是因為孔的加工相對來(lái)說(shuō)要難于軸,所以以孔為基準,用軸來(lái)匹配是比較符合實(shí)際的;同時(shí)也可以減小工作(加工)量,降低生產(chǎn)成本。所以,在已頒布的國家標準中,在一定的尺寸范圍內給出了孔和軸配合公差的尺寸。但我們發(fā)現:在模具零、部件制造時(shí),很難實(shí)施和得以應用,也就是說(shuō),我們在制作一個(gè)模具零、部件時(shí),無(wú)法按國家標準所制定的孔和軸配合公差尺寸給定模具零、部件尺寸和公差。
零件圖或者是3D造型所提供的數據,多數是“零配零”的尺寸,實(shí)際上這是不正確、不合理的。
我們都知道,采用不同的加工手段和采用不同類(lèi)型加工機床,其結果是不一樣的。這個(gè)鑲塊和與其配合的孔可以用NC、EDM或線(xiàn)切割、普通銑床等加工機床來(lái)完成,而不同類(lèi)型、不同加工手段和不同類(lèi)型的加工機床會(huì )產(chǎn)生不同等級的表面粗糙度,所以必須根據不同類(lèi)型加工機床和不同的加工手段來(lái)考慮加工后應預留精細加工的余量,而這個(gè)余留量是很難確定的。不同類(lèi)型加工機床、加工工藝、操機人員的技術(shù)能力,甚至工件的裝、夾是否正確、合理都會(huì )對尺寸產(chǎn)生很大的影響,這些問(wèn)題要想在給定名義尺寸時(shí)都考慮得十分周到是非常困難的,何況在我們很多壓鑄廠(chǎng)沒(méi)有工藝部門(mén)來(lái)制訂加工工藝,設計部門(mén)或設計人員無(wú)法確定到底用哪種設備來(lái)加工這個(gè)零部件,所以,我們通常都采用加大余留量的辦法來(lái)解決它,這實(shí)際上是一個(gè)無(wú)可奈何之舉;但是,這個(gè)無(wú)可奈何之舉也給后續加工帶來(lái)了很大的工作量。我們可以看到,鉗工經(jīng)常使用電磨頭、角向砂輪、銼刀等手動(dòng)工具在修正尺寸,這樣做的效果是顯而易見(jiàn)的,而這種不規范的加工手段既增加了勞動(dòng)強度,又消耗了工作時(shí)間,而效果卻十分的差。
有些壓鑄廠(chǎng)在結構的設計方面是做得比較好的,但是在表面、外觀(guān)上有一部份產(chǎn)品確實(shí)令人不敢恭維,有的鋁合金壓鑄件用“慘不忍睹”來(lái)形容也絲毫不為過(guò),而造成這種不良現象的一個(gè)重要原因,也是與設計給定的名義尺寸時(shí)不能正確、合理的給定配合尺寸、公差有著(zhù)很大的關(guān)系。
雖然壓鑄廠(chǎng)的加工機的精度、檔次不高可能造成一些問(wèn)題。這雖是一個(gè)重要的方面,但也不盡然。即使我們的某些零部件尺寸精度達到了納米級,它還會(huì )與其相配合的零、部件存在著(zhù)裝配關(guān)系。如果我們給不了一個(gè)正確、合理的配合尺寸,問(wèn)題照樣會(huì )出現,因為我看到有的模具制造企業(yè)所擁有的加工設備其精度可以控制到0.01-0.02之間,從理論上說(shuō)是可以滿(mǎn)足一般產(chǎn)品的要求了。但光是一個(gè)零部件的尺寸達到了要求,而在裝配關(guān)系上沒(méi)有得到合理的處置,而是需要用人工修磨的手段來(lái)達到裝配要求,同樣得不到良好的效果。
所以,有的壓鑄廠(chǎng)盡管擁有高精度的加工設備,但在進(jìn)行模具組裝時(shí),仍有人在從事人工修磨的工作。所以說(shuō),單憑某個(gè)零件尺寸精度達到了要求,還不能完全滿(mǎn)足整個(gè)鋁合金壓鑄模具零部件實(shí)行標準化,是很多壓鑄廠(chǎng)在追求的一個(gè)目標。但上述問(wèn)題的存在又是一個(gè)非常突出的而又普遍存在的問(wèn)題,要實(shí)行模具零部件標準化,這是一個(gè)必須解決的問(wèn)題。