典型的精密覆膜砂铸造模具用钢3Cr2W8V钢用作铝合金和镁合金挤压型腔零件,一般是采用调质处理,再经表面氮化工艺。也可对其采用分级淬火工艺,来获得变形量小、又均质高硬度的型腔零件。采用分级淬火工艺可使热处理变形明显减少,无需再进行精加工即可直接使用。也可以在分级淬火后,经表面化学热处理后再使用。此种处理的覆膜砂设计模具零件可以获得较高的使用寿命。3Cr2W8V钢用作铜合金和黑色金属挤压型腔零件,一般要选取含碳量低的(≤0.35%C)炉号,采用淬火加高温回火热处理工艺。淬火温度最好选取1 100~1 150 C ,硬度控制在38~42 HRC之间,此种模具的型腔表面不采用氮化等表面处理。
当技术改造投资向大中型企业倾斜时,中小企业的投资无法得到保证。该精密覆膜砂模具适合中小企业组织生产,它包括制品厂的模具车间和分厂。技术改造后,投资回收速度不快,甚至债务重债,发展受到影响。设备条件好,覆膜砂设计模具生产水平高,虽然大多数产品厂的模具车间和分厂技术力量强,但设备利用率低。
其他添加剂为了改普和提高精密覆膜砂覆膜砂某种性能,常加人一种或几种附加材料,以求达到目的。如耐高温添加剂、易渍散添加剂、增塑添加剂、增强添加剂、抗老化添加剂(提高覆膜砂的存放期)、防脉纹添加剂、阻燃添加剂、快硬添加剂、防膨胀添加剂等。这些附加材料,在一定程度上虽能改善和提高覆膜砂设计覆膜砂的某种性能,但不能完全满足生产要求,最终还需从树脂本身来解决,这就给树脂生产企业和树脂研究专家提出更高的要求,希望能研制出适合各种特殊要求的树脂,而不加以上各类添加剂,就能达到特种獲膜砂要求,满足生产需要。
精密覆膜砂模具工业产品结构现状模具平均寿命不足100万次,模具最高寿命达到1 .亿次以上,精度达到3~5um,有50个以上的级进工位,与国际上最高模具寿命6亿次,平均模具寿命5000 万次相比,处于80年代中期国际先进水平。我国的塑料成形模具设计,制作技术起步较晚,整体水平还较低。目前单型腔,简单型腔的模具达70%以上,仍占主导地位。一模多腔精密复杂的塑料注射模,多色塑料注射模已经能初步设计和制造。模具平均寿命约为80万次左右,主要差距是模具零件变形大、溢边毛刺大、表面质量差、模具型腔冲蚀和腐蚀严重、覆膜砂设计模具排气不畅和型腔易损等,注射模精度已达到5um以下,最高寿命已突破2000万次,型腔数量已超过100腔,达到了80年代中期至90年代初期的国际先进水平。
精密覆膜砂模具工业的工业结构现状相对落后,仍不能被称为独立行业。产品厂模具分厂或车间,以供应产品厂所需模具为主要任务;模具制造企业可分为四类:专业模具厂,专业生产外供模具;三资企业的模具分公司,其组织模式与专业模具厂相似,以小型化、专业化为主;乡镇模具企业与专业模具厂相似。其中一级的量是最多的,并且模具的产量占总输出的70%以上。目前有19个大部门制造和使用模具,覆膜砂设计模具行业的管理体制比较零散。没有统一的管理部门。依靠中国模具工业协会的总体规划,很难把重点问题、跨行业、跨行业管理放在突出位置。
精密覆膜砂覆膜砂的特点覆膜砂与粘土砂、油砂及树脂砂相比有如下特点:覆膜砂可适用不同材质形状复杂、重量不等、大小不限、尺寸精度高、表面光洁的优质铸件生产覆膜砂流动性好,吹制砂型(芯)成型好,砂芯(型)外型轮廓清晰,能够做出极其复杂的砂芯,如汽车发动机的缸体、缸盖水道芯等。砂芯强度高,可制作断面厚约2.5mm~3mm的砂芯。砂芯表面质量好、致密、无疏松,表面光滑、质量好的铸件可不涂涂料浇注。浇注后的砂芯具有良好的溃散性和易清理砂,对于铝合金专用覆膜砂铸件也更容易清除砂。砂模和砂芯不易吸收水分,可长期存放,且强度下降较小,有利于储存、运输和使用。目前存在的缺点:覆膜砂设计覆膜砂制造及制芯过程中耗热能较大,制芯及浇注时有刺激性气味,不利于环保。同时,与其他砂相比价格较高;与吹气固化冷芯盒相比,固化速度慢,生产效率低。