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消失模模具的设计要点有哪些?

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消失模模具的设计要点有哪些?

时间:2024-07-22 15:29:00 来源:洛阳刘氏模具有限公司
  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  

  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。
刘氏模具

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