新型铸造模具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,铸造模具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。
精铸件生产中经常使用原砂新型铸造模具覆膜砂,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铸造模具设计覆膜砂。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%。
常规固化剂为六亚甲基四胺(又称乌洛托品),分子式为(CH2);N,.覆膜砂型(芯)浇注燃烧产生氨气,刺激工人咽喉,恶化工作环境,同时影晌铸钢件质量,易产生气孔皱皮等缺陷。为消除氮的影响,应尽虽减少乌洛托品的加入量,或采用无氮或少氮代用品,或用复合固化剂,降低含氮量,消除氮对铸件及环境的不利影响。润滑剂为了改善树脂流动性,减少粘度,便于覆膜,使树脂膜均勾,提高新型铸造模具覆膜砂的强度,在混砂覆膜时加硬脂酸钙,它的作用不仅如此,还能使脱模(起芯)容易,铸造模具设计覆膜砂储存期长不易结块。在选择硬脂酸钙时,一定要注意质量,控制它的熔点要高(150C左右),可防止覆膜砂壳芯脱壳现象
典型的新型铸造模具铸造模具用钢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。此种处理的铸造模具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。
粘结剂热塑性酚醛树脂对不同材质及要求的铸件和制芯工艺,所用的新型铸造模具覆膜砂应包括不同特性的酚醛树脂,如:对铸钢覆膜砂和铸铝覆膜砂,所用的酚醛树脂差异就很大。所以铸造用酚醛树脂应按铸件的材质和使用状态分类。国产树脂与原砂的润湿性能差,需较高的覆膜温度,国产树脂粘度也较高,要求混砂设备的动力消耗大,且易造成树脂膜分布不均,厚度不均,覆膜砂强度低,树脂加入量高。对铸造模具设计覆膜砂所用的热塑性酚醛树脂要求内聚强度和附着强度要高,而在砂覆膜时树脂流动性(粘度低)要好。为了提高生产率,聚合速度(固化速度)要快,不仅要求发气量低而且要求有适宜的发气速度以及吸湿性要低和软化点适中等。特别要提到的是酚醛树脂中含有游离酚等有害气体,不利于环保,并有害工人健康,因此要求游离酚及有害气体要低。
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。