新的过程、新概念和新模式已逐渐被人们所认识到。成形的过程中,有冲压覆膜砂设计模具功能复合与超塑性成形、塑料模具气体辅助注射技术、热流道技术、高压注塑成型技术等。随着先进制造技术的不断发展和精密覆膜砂模具行业整体水平的提高,另一方面,主要内容如下:柔性制造技术适应模具和模具生产的特点;团队精神,创造最佳的管理和效益,精益生产;并行工程,以提高快速应变能力、虚拟制造、全球敏捷制造、网络制造等新的生产理念;广泛使用标准部件的分工和合作生产方式;绿色设计和制造,以满足可持续发展和环境保护的要求。
铸造黑色金属用贵州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。精密覆膜砂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。
贵州覆膜砂热芯盒芯法是用液体热固性树脂和催化剂制备芯砂,将芯砂装入加热到一定温度的芯盒中,将芯砂加热到接近芯盒表面,其粘结剂可在短时间内凝结硬化(固化时间仅需几分钟)。它为高精度(砂芯最大壁厚一般为50~75 mm)的中小型砂芯的快速生产提供了一种非常有效的方法,特别适用于汽车、拖拉机等大型自来水中中小型砂芯的生产。但这种方法有以下缺点:能耗高;产气量大,使操作人员不舒服,因为芯盒需要加热到更高的温度,必须用金属制成,而且制造工艺比较复杂;砂芯厚度有限,特别是当砂芯截面尺寸发生突变时,部分截面容易发生过硬,而部分截面硬化程度不够,精密覆膜砂砂芯损伤率较大。如果砂芯的横截面太厚,则可以设计构件块,然后将其粘结到空心砂芯中,使砂芯固化,节约原砂和树脂。
挤压精密覆膜砂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。目前模具贵州覆膜砂材料主要采用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。
国内精密覆膜砂覆膜砂已形成系列产品,按铸件材质不同,覆膜砂可分为铸铁覆膜砂、铸钢覆膜砂、有色轻金属覆膜砂和有色重金属覆膜砂。按覆膜砂的制造工艺及其产品特性可分为普通覆膜砂、高强度低膨胀低发气贵州覆膜砂覆膜砂、耐高温覆膜砂、易溃散覆膜砂、激冷覆膜砂、湿态覆膜砂、离心铸造覆膜砂、特种性能覆膜砂等等。根据使用条件不同,对覆膜砂有不同的要求,所以针对性很强,必须按产品的特点、现场制芯工艺及设备情况配制覆膜砂。覆膜砂所用原辅材料 国内多数覆膜砂生产厂的产品质量不太稳定,这与原辅材料质量的稳定性有关。优质的覆膜砂生产,不仅应具有独特的配制工艺和先进的覆膜砂混制设备,还要求原辅材料质量好且稳定。
精密覆膜砂覆膜砂用原砂根据铸件的材质和特性不同,要求选用不同品种和性质的原砂。通常用天然硅砂,有特殊性能要求的可选用锆英砂、铬铁矿砂以及镁橄榄石砂等原砂。如果原砂经高温焙烧或采用旧砂再生,可降低硅砂的热膨胀率,去除硅砂表面有机物(高温时会分解出气体)以及改变砂粒表面特性。用焙烧砂生产的覆膜砂膨胀率低、发气量少、强度高,而且对消除或减少铸件粘砂、变形、型芯裂纹、断裂都有好处。不论哪种原砂都要求砂的形态及形貌要好,粒形最好呈圆形,粒度分布适宜,微粉含量低。通过擦洗或其他方式降低含泥量和灼碱龟,提高原砂品位,从而降低辅料的加入量,可大幅度提高覆膜砂的使用性能和工艺性能,为生产优质覆膜砂设计覆膜砂提供条件,有助于降低废品和提高生产率。