树脂是制备高质量新型热芯盒覆膜砂的关键材料。对树脂的要求具备以下优点:(1)较高的比强度,可降低覆膜砂的发气量和成本。(2) 较快的聚合速度,可提高制芯效率。(3) 较低的游离酚含量,可改善热芯盒设计铸造车间环境和劳动条件。(4) 较全的品种,可满足不同的需要。
新型热芯盒铸造模具用钢4Cr5MoSiV1是一种空冷硬化的热作模具钢,与此相类似的牌号,美国为H13,日本为SKP61。近20年来,我国对4Cr5MoSiV1钢进行了比较系统的研究和推广工作, 4Cr5MoSiV1钢现已广泛用于制作锻造压力机模块、压铸模具、日照热芯盒铸造模具等,取得了很好的使用效果。在4Cr5MoSiV1钢中添加铬可提高淬透性和抗氧化性,钼可提高钢的回火稳定性、热硬性和淬透性。钒形成稳定碳化物,以提高耐热性。所以此钢具有良好的耐热性、耐蚀性和淬透性。4Cr5MoSiV1540~650C。镁合金和铝合金用的挤压模具,对小型零件的硬度, -般选取HRC43~48,大零件的硬度取HRC38~43。热处理时要避免脱碳或渗碳,以免降低.抗热疲劳性能,采用两次回火可提高其韧性,氮化处理可提高表面硬度,但会增加热疲劳裂纹的可能性。
新型热芯盒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,热芯盒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。
为了生产尺寸精度高、几何要求高的薄壁复杂零件,必须使用低温高膨胀率的原砂。这类砂大致可分为四类:锆英砂或铬矿砂,成本高,难以推广;低Si02含量的砂耐火性低,不易清洗,影响铸件表面光洁度;热法再生砂具有良好的技术经济性能,但我国目前还没有这样的新型热芯盒处理设备;高铝复合砂,树脂掺量高。认为后两种砂是制备低膨胀热芯盒设计覆膜砂的较好选择。工艺试验表明,高温膨胀率低,树脂含量低,环境污染小,充分利用原砂资源成本不高(成本:热再生200元T)。
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。该新型热芯盒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,热芯盒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。
新型热芯盒集成模具软件功能集成要求软件功能模块相对完整。同时,各功能模块采用相同的数据模型,实现信息的全面管理和共享,从而支持热芯盒设计模具设计制造、装配、检验、测试和生产管理的全过程,达到最佳效益的目的。该系列软件包括曲面/实体几何建模、复杂主体工程图、工业设计高级渲染、塑料模具设计专家系统、复杂机身凸轮、艺术造型和雕刻自动编程系统、逆向工程系统和复杂的人体在线测量系统。