在现代制造业中，铸造技术一直是制造复杂零件的重要手段。随着技术的进步，消失模铸造技术因其独特的优势逐渐受到重视。消失模模具作为消失模铸造技术的核心，其设计要点直接影响到铸件的质量和生产效率。本文将详细探讨消失模模具的设计要点，为相关领域的人员提供参考。
消失模模具的设计要点
1、浇注系统设计
浇注系统是铸造过程中的关键环节，它决定了金属液的流动路径和速度。在消失模铸造中，浇注系统的设计需要特别考虑模型的存在。由于模型在浇注过程中会气化，其对金属液的流动产生阻力。因此，浇注系统的截面尺寸应略大于砂型铸造，以确保金属液能够顺利流动。此外，浇注系统的设计与铸件的大小、模型簇的组合方式以及每箱件数都有密切关系。设计时应根据铸件的特征，参照同类铸件的浇注系统特点，有针对性地进行计算和优化。
2、浇注温度控制
浇注温度是影响铸件质量的重要因素之一。在消失模铸造中，由于模型的气化需要吸收热量，因此浇注温度应略高于砂型铸造。一般来说，消失模铸造的浇注温度比砂型铸造高30～50℃。这一温度差可以确保模型气化所需的热量，避免铸件产生浇不足、冷隔、皱皮等缺陷。同时，浇注温度过高也会导致粘砂等缺陷，因此需要准确控制。
3、负压控制
负压是消失模铸造中的一个重要参数，它有助于增加砂型的强度和刚度，同时帮助排除模型气化产物。负压的大小和保持时间需要根据铸件的材质、模型簇的结构以及涂料等因素进行调整。对于透气性较好、涂层厚度小于1mm的涂料，铸铁件的负压大小一般在0.04～0.06MPa，铸钢件则取其上限。对于铸铝件，负压大小一般控制在0.02～0.03MPa。负压保持时间应根据模型簇的结构和铸件的凝固时间来确定。
4、模具材料选择
模具材料的选择对消失模铸造的质量和效率至关重要。常用的泡沫材料包括EPS、STMMA和EPSMMA。其中，EPS材料含碳量较高，但发气量小，适合用于铸铁件和要求不高的铸件。STMMA材料则具有发气少、含碳低的优点，是消失模生产的首选材料。EPSMMA材料含碳量少，但发气量大，易造成返喷现象，适合用于低合金钢。选择合适的模具材料可以减少增碳现象，提高铸件的质量和一致性。
5、模型涂层
模型涂层是消失模铸造中的一个重要步骤，其主要作用是提高模型的强度和刚度，防止加砂过程中模型表面破损。涂层的厚度一般为0.5 ~ 2mm，具体厚度应根据铸件的合金种类、结构形状及尺寸大小来确定。涂层材料的选择和涂刷方法也非常重要。涂料应具有良好的透气性和抗冲刷能力，涂刷时应分层进行，每层涂料上完后需要烘干，方可进行下一轮涂刷或造型。
6、模型组合和粘结
模型组合是将自行加工好的泡塑模型与浇冒口模型组合粘结在一起，形成模型簇。这一步骤有时在涂料前进行，有时在涂层制备后埋箱造型时进行。粘结材料的选择对模型的稳定性和铸件的质量有重要影响。常用的粘结材料包括橡胶乳液、树脂溶剂、热熔胶及胶带纸。粘结时应确保模型的各个部分紧密结合，避免在铸造过程中发生位移或变形。
7、振动造型
振动造型是一种常用的造型方法，包括砂床制备、放置EPS模型、填砂和密封定型等工序。砂床制备时，将带有抽气室的砂箱放在振动台上，并卡紧。底部放入一定厚度的底砂，振动紧实。填砂时，加入干砂并施以振动，使型砂充满模型的各个部位，增加型砂的堆积密度。密封定型时，砂箱表面用塑料薄膜密封，用真空泵将砂箱内抽成一定真空，靠大气压力与铸型内压力之差将砂粒“粘结”在一起。
8、浇注操作
浇注操作是铸造过程中的关键环节，直接影响到铸件的质量和一致性。浇注时应保持连续浇注，防止浇注过程断流。浇注温度比砂型铸造的温度高30~50℃，浇注操作过程应采用慢——快——慢的方式，并保持浇口杯内液面稳定。浇注时应避免断续浇注，以减少铸件产生冷隔缺陷的风险。
9、冷却清理
冷却后，实型铸造落砂较为简单，将砂箱倾斜吊出铸件或直接从砂箱中吊出铸件均可，铸件与干砂自然分离。分离出的干砂处理后可以重复使用。冷却过程中应确保铸件充分冷却，避免因温度过高而影响铸件的机械性能。
通过对
消失模模具的设计要点全面分析，我们可以清晰地看到，每一个设计决策都对最终铸件的质量有着深远的影响。从浇注系统设计的准确计算，到浇注温度的严格控制，再到负压的有效管理，每一步都需要精心策划和严格执行。模具材料的选择、模型涂层的细致处理、模型组合的稳定性以及振动造型的准确操作，都是确保消失模铸造成功的关键。
