虽然近年来新型铸造模具模具业务的辅助材料和特殊技术在近几年得到了推广和应用,但其中大部分仍处于试验和勘探阶段,如模具表面涂覆技术、模具表面热处理技术、模具导向对润滑技术、模具型腔传感技术和润滑技术、模具应力去除技术、模具抗疲劳和防腐技术等。重要技术和一些关键也缺乏知识产权保护。我国的模具标准件生产,80年代初才形成小规模生产,模具标准化程度及标准件的使用覆盖面约占20%,从市场上能配到的也只有约30个品种,且仅限于中小规格。标准凸凹模、热流道元件等刚刚开始供应,铸造模具厂家模具及零件生产供应渠道不畅,精度和质量也较差。
新型铸造模具模具标准化生产的现状主要包括模具技术标准的制定与实施、模具标准件的生产应用及相关标准的宣传实施推广等。我国模具的标准化工作相对较晚,此外,工作力的宣传、实施和推广较小,铸造模具厂家模具的标准化落后于生产,更落后于世界上许多工业发达国家。在国外模具发达国家,如日本、美国、德国等,模具标准化已有近百年的历史。模具标准的制定和模具标准件的生产供应形成了一个完善的体系。然而,在全国模具标准化技术委员会的成立后,中国模具标准化的工作才于1983年开始。目前,我国模具生产单位约2万个,模具生产取得了长足的进步,但与工业生产要求相比,仍不适应,其中一个重要原因是模具标准化程度和水平较低。
其他添加剂为了改普和提高新型铸造模具覆膜砂某种性能,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铸造模具厂家覆膜砂的某种性能,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。
新型铸造模具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:铸造模具厂家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。
新型铸造模具铸造模具材料及其热处理,应着重考虑以下两方面的因素:在充分发挥现有模具材料潜能的同时,研制新的模具材料;研究新的热处理技术,改进热处理工艺及更新设备,开发新的强化处理方法。面对我国模具技术的现状,除继续引进和研制高性能的模具新钢种外,更应注意研究铸造模具厂家模具的工作条件、失效机理,模具钢的强韧化处理新工艺。
铸造黑色金属用珠海新型模具材料钢和铸铁的浇注温度约在1 300~1 600 C之间,因此,模具零件多采用铬钨钒或铬钼钒等模具钢,并经调质处理。若模具尺寸精度要求不高,也可采用低碳钢。黑色金属用模具的寿命一般只有几百次到儿千次,冲头和型芯的寿命则更短。最为常用的3Cr2W8V钢由于其热疲劳抗力差,使用寿命很低。新型铸造模具模具的低寿命已成为黑色金属挤压铸造中的难题 目前,国内外正在大力研究使用钼、钨或铌基难熔合金,铁、钴、镍基耐热合金以及其它材料。如钨基合金Anviloy 1150、MTZ钼基合金、镍基高温合金Inconel718、GH-761等几种合金也同样适用于挤压铸造黑色金属用模具材料。表1是挤压铸造型腔材料选择的情况。