新型铸造模具铸造模具是一种先进的机械零件液态成形技术,具有工艺适用性好、工艺出品率高、劳动条件较好等优点,其生产出的挤压铸件致密度高、组织均匀、无内部缩孔和气孔、力学性能与模锻相当,可用于各种有色合金,并能成形复杂零件,是一种很有发展前途的工艺方法。在挤压铸造生产过程中,铸造模具设计模具材料的选择以及模具的热处理对铸件的质量和模具的寿命有着重要的影响,要求模具材料:①高温下具有较高的强度,硬度、耐磨性和适当的塑性,并在长期的冷却加热工作过程.中,组织与性能保持稳定;②具有良好的抗热疲劳性能,有良好的抗裂纹扩展能力;③高温下不易氧化,能抵抗液态金属的粘焊和熔蚀;④导热性好,热膨胀系数小。
模具行业的现状,目前新型铸造模具模具行业的技术水平参差不齐,差距很大。总体而言,与发达工业发达国家相比,香港和台湾仍有较大差距。在CAD/CAM/CAE/CAPP和CAD/CAM/CAE/CAPP等其他技术的应用中,无论在应用的广度还是技术水平上都存在很大差距。在CAD技术在模具设计中的应用中,只有10%左右的模具在设计中使用CAD,离绘图板还有很长的路要走;在CAE技术在模具方案设计和分析计算中的应用,才刚刚起步,大部分还处于试验和动画游戏阶段;在应用中CAM技术在模具制造中的应用,一是缺乏先进适用的制造设备,二是缺乏先进适用的制造设备,现有工艺设备(包括近10年引进的先进设备)或计算机系统(IBM微机及其兼容机)。HP工作站等)不同,或由于字节差、运行速度差、抗电磁干扰能力差等原因,联网率相对较低,近年来只有约5%的模具制造设备进行过此项工作;在CAPP技术应用于工艺规划中表面基本处于空白状态,需要进行大量的标准化基础工作,在铸造模具设计模具常用工艺技术如模具快速成型技术、抛光技术、电铸成形技术、表面处理技术等方面,CAD/CAM技术应用刚刚起步。
新型铸造模具铸造模具的热处理铝,镁和锌等低熔点合金用挤压铸造模具的热处理一般选用热模工具钢作为模具材料,经调质处理后再进行氮化或氰化等表面处理。采用4Cr5MoSiV1钢制作模具时,也可采用近年来发展起来的真空热处理技术。使用结果表明,4Cr5MoSiV1钢比较适用于铝、镁和锌等合金的挤压铸造模具设计模具,并能获得比3Cr2W8V钢更高的使用寿命。铜合金用挤压铸造 模具的热处理,对常用的模具钢3Cr2W8V钢主要进行调质处理,对模具还要进行渗氮处理以避免粘焊,但是渗氮后脆性增加,故需再进行高温回火。黑色金属用挤压铸造模具的热处理一般采用渗金属及三元共渗工艺,以提高模具的抗热疲劳性能。
新型铸造模具覆膜砂用原砂根据铸件的材质和特性不同,要求选用不同品种和性质的原砂。通常用天然硅砂,有特殊性能要求的可选用锆英砂、铬铁矿砂以及镁橄榄石砂等原砂。如果原砂经高温焙烧或采用旧砂再生,可降低硅砂的热膨胀率,去除硅砂表面有机物(高温时会分解出气体)以及改变砂粒表面特性。用焙烧砂生产的覆膜砂膨胀率低、发气量少、强度高,而且对消除或减少铸件粘砂、变形、型芯裂纹、断裂都有好处。不论哪种原砂都要求砂的形态及形貌要好,粒形最好呈圆形,粒度分布适宜,微粉含量低。通过擦洗或其他方式降低含泥量和灼碱龟,提高原砂品位,从而降低辅料的加入量,可大幅度提高覆膜砂的使用性能和工艺性能,为生产优质铸造模具设计覆膜砂提供条件,有助于降低废品和提高生产率。
新型铸造模具覆膜砂旧砂再生回用覆膜砂用量逐年增加,有的厂家用量达万吨以上,废旧砂堆积如山。既占地面又污染环境,也浪费矿产资源,废旧砂经焙烧后,膨胀收缩小,表面氧化物少,比原砂性能好,如能再生回用,不仅能提高铸造模具设计覆膜砂的性能,降低成本,节约资源,消除废旧砂的环境污染,更重要的是有利于子孙后代的生存和发展。所以研究废旧砂再生回用具有重大的现实意义和长远意义。