传统的三维新型热芯盒模具结构设计的模具设计、分析与制造已不适应现代生产与集成技术请。采用三维数字模型设计、分析、制造三维无纸模具,采用新一代模具软件进行三维可视化模具设计,所采用的三维数字模型可方便地用于生产结构的CAE分析、热芯盒设计模具可制造性评价和数控加工、工艺仿真和信息管理与共享。比如Pro/Engineer、CATIA等软件具有参数化、基于特征、完全相关等特点,使得并行模具工程成为可能。
挤压新型热芯盒铸造模具铜合金用材料铜合金的浇注温度约为900~1 180 C,模具在工作过程中出现的粘焊、热疲劳裂纹、表面氧化等损坏比铝合金严重的多叫。目前模具厦门热芯盒材料主要采用3Cr2W8V等铬钨钒钢,并经调质处理,也可采用4Cr5MoSiV1钢。模具寿命一般在千次以上。对于冲头、型芯等受热、受力较大的零件,为提高其寿命,则可采用难熔金属。如钨基合金Anviloy 1150,其化学成分w为90% W.4% Mo、4% Ni和2% Fe,采用粉末冶金方法生产。由于钨合金熔点高,液态金属对其润湿性低、粘附性小,不易造成粘焊、熔蚀等模具损伤,并且钨合金在600C以上的高温性能高于钢,因此适用于铜合金用模具。与其类似的还有MTZ钼基合金、镍基高温合金Inconel718以及上海钢铁研究所研制的GH-761、GH 4145等难熔金属及高温合金。但是,使用难熔金属及高温合金将会导致成本提高,并使加.工困难口。
精铸件生产中经常使用原砂新型热芯盒覆膜砂,因此对原砂的质量要求较高,有时有特殊要求。尽管圆形晶粒形状好,但在良好的设备、工艺和其它材料的情况下,具有稍差晶粒形状的原砂也可产生高质量的热芯盒设计覆膜砂。砂粒表面无缺陷,Si02含量高,其中无云母等毛状颗粒。建议用图像分析仪测量原砂的颗粒形状。泥浆含量应控制在0.2%以下。建议采用摩擦脱泥工艺。试验结果表明,在适当的粒径分布下,强度可提高10%-15%。
计算机技术的软件开发还处于比较低的水平,需要积累知识和经验。在我国大多数新型热芯盒模具企业中,车间的模具业务设备陈旧,使用周期长,精度低,效率低,仍然采用普通的锻造、车削、铣削、刨削、钻磨等设备对模具进行加工。热处理工艺仍采用盐浴和箱式炉。操作依据工人的经验,设备简单,能耗高。技术改造,技术进步不强,设备更新速度慢。虽然近几年引进了大量先进的热芯盒设计模具生产设备,但设备过于分散或不匹配,利用率一般只有百分之二十五左右,设备的一些先进功能还没有得到充分发挥。