新型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。
挤压模具设计铸造模具材料的选用挤压铸造模具材料的选用,主要是依据铸造合金的浇注温度、组成型腔各零件的工作条件和材料货源.等情况而定。挤压铸造铝、镁和锌等低熔点合金用模具材料铝、镁、锌等合金的浇注温度分别为600~740 C、630~680 C、400~450 C。模具新型模具工作过程中的主要损坏形式是机械磨损。对锌合金而言,由于其温度较.低,除常用模具钢外,也可采用合金结构钢制造模具,甚至可采用低碳钢。但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。以前我国长期使用3Cr2W8V钢,但因其塑性、韧性较差,现在已推广使用综合性能更优的4Cr5MoSiV1(H13)钢,二者的使用寿命均可达数万次以上。目前国内已有单位研制出性能优于3Cr2W8V钢的替代钢种。
挤压新型模具铸造模具铜合金用材料铜合金的浇注温度约为900~1 180 C,模具在工作过程中出现的粘焊、热疲劳裂纹、表面氧化等损坏比铝合金严重的多叫。目前模具韶关模具材料主要采用3Cr2W8V等铬钨钒钢,并经调质处理,也可采用4Cr5MoSiV1钢。模具寿命一般在千次以上。对于冲头、型芯等受热、受力较大的零件,为提高其寿命,则可采用难熔金属。如钨基合金Anviloy 1150,其化学成分w为90% W.4% Mo、4% Ni和2% Fe,采用粉末冶金方法生产。由于钨合金熔点高,液态金属对其润湿性低、粘附性小,不易造成粘焊、熔蚀等模具损伤,并且钨合金在600C以上的高温性能高于钢,因此适用于铜合金用模具。与其类似的还有MTZ钼基合金、镍基高温合金Inconel718以及上海钢铁研究所研制的GH-761、GH 4145等难熔金属及高温合金。但是,使用难熔金属及高温合金将会导致成本提高,并使加.工困难口。
关于覆膜砂工艺1.1新型模具覆膜砂工艺要求加热效率高、温度均匀性高、原砂无污染、重量和温度控制准确,砂斗形状不易分离原砂粒度。最好采用燃气火焰沸腾加热和滚筒加热。然而,当气体火焰不足以加热和燃烧时,很容易污染沙子。搅拌加热简单实用。1.2在混砂机中,应快速在直线上旋转和移动热砂颗粒,模具设计使粘性树脂承受剪切力,使其能够均匀地涂在原砂表面,无缺陷,可完成涂覆过程。能够使原砂产生这种运动状态的混砂机更为好些。很明显,混砂机转速是其关键参数之一。
树脂是制备高质量新型模具覆膜砂的关键材料。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,可改善模具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。
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,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