精密冷芯盒铸造模具用钢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、河北冷芯盒铸造模具等,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。
根据中国精密冷芯盒模具行业协会的划分,我国模具工业产品结构现状基本分为10大类,其中冷芯盒设计冲压模具和塑料成型模具占主要部分。产值上去看,目前咱国冲压模约占百分之五十,塑性成形模约占百分之二十,拉深模(工具)约占百分之十,且世界发达工业国家和地区塑性成形模所占比重一般占模具总产值的百分之四十以上。我国冲压模大多为简单模、单工序模和符合模等,精冲模,精密多工位级进模还为数不多,
精密冷芯盒覆膜砂贮存结块试验与树脂软化点、砂中残留水量、硬脂酸钙添加量、贮存时间、温度、堆积高度等因素有关。建议采用大小试验块对不同覆膜砂的抗结块性能进行试验,并在40℃下按一定重量的压力块进行试验。冷芯盒设计覆膜砂的流动性是生产小断面复杂砂芯的重要性能。漏斗粘度计的使用对国外多用途静止角的评定也取得了较好的效果。
精密冷芯盒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,冷芯盒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。
铸造黑色金属用河北精密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。精密冷芯盒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。
精铸件生产中经常使用原砂精密冷芯盒覆膜砂,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冷芯盒设计覆膜砂。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%。