精铸件生产中经常使用原砂新型模具覆膜砂,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模具厂家覆膜砂。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%。
新型模具铸造模具用钢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、阜阳模具铸造模具等,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。
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。对模具厂家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。
新型模具模具标准化体系包含模具基本标准与模具工艺质量标准模具零件标准与模具生产有关的技术标准。目前,我国模具标准有50多个,标准号300多个,通用设备14种,汽车模具零件244种,标准总数363个。这标准的制定宣传与实施,提高了模具标准化的程度与水平。由于我国模具标准化起步较晚,模具厂家模具标准件的生产、销售、推广和应用也相对落后。因此,模具标准件品种规格少、供货时间短、配套性差等问题长期存在,使得模具标准件的使用范围一直很低。近年来,由于外国企业的干预,这一比例有了很大的提高,但总的来说仍然很低。目前,据初步测算,这一比例大致在40%-45%之间。在世界范围内,一般是70%以上,其中小模具占80%以上。
国内新型模具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阜阳模具覆膜砂、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。
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模具处理设备;高铝复合砂,树脂掺量高。认为后两种砂是制备低膨胀模具厂家覆膜砂的较好选择。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)。