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1、 鑄造模具在砂型鑄造中的重要性 　　工廠將鑄造模具稱之為“鑄造之母”，此話可謂地對鑄造模具在鑄造生產(chǎn)中作用和地位的一個高度的概括。稱之為“母”，其一是因?yàn)樵诠S里，所有鑄件都是用鑄模制成砂型然后得到的，無鑄造模具即無鑄件；其二是鑄件總是帶有鑄造模具的“遺傳性”；鑄件的尺寸精度、表面粗糙度乃至某些鑄造缺陷無一不與鑄造模具質(zhì)量有直接關(guān)系。 　　(1)尺寸精度 　　鑄件依模而作，模的尺寸誤差無一例外地會在鑄件上反映出來。尤其是一些復(fù)雜鑄件，由于采用多個鑄模(外模和芯盒)，其累積誤差更會嚴(yán)重影響到鑄件尺寸精度。圖為某轎車缸體(4缸)鑄件尺寸精度相關(guān)要索鏈圖，圖中有陰影的框?yàn)殍T造工藝裝備，其他框

2、為工序過程。從圖中可以推算出，即使每套工裝尺寸精度都能得到99分，到臺箱處其得分也可能只有82.5分了。由此可見，追求鑄模的“零誤差”是何等重要。 　　(2)表面粗糙度 　　表面光潔的鑄模不僅改善起模性，從而減少型(芯)廢，提高生產(chǎn)率，而且能得到光潔的型腔(或砂芯)，有利于得到光潔的鑄件。 　　(3)鑄件缺陷 　　一部分鑄件缺陷可能由鑄造模具質(zhì)量不佳所造成，如鑄模表面存在倒料度、凹凸不平，將導(dǎo)致起模性不好，破壞鑄型表面甚至造成砂眼；模具安裝偏差或定位銷(套)磨損造成錯型、擠型、砂眼；澆注系統(tǒng)的隨意制作或安裝導(dǎo)致金屬渣流動偏離工藝設(shè)計要求，因而可能造成氣孔、縮松等缺陷，等等。 　　在鑄

3、造生產(chǎn)中，工藝—鑄?！O(shè)備是一個不可分割的系統(tǒng)，好的工藝設(shè)計要依靠鑄造模具體現(xiàn)出來。 　　同樣，一個蹩腳的工藝設(shè)計，可能使一套加工精良的鑄模因無法生產(chǎn)出合格鑄件而報廢。鑄模和設(shè)備的合理配合也是一樣重要的。因此，在確定工藝方案、進(jìn)行工藝設(shè)計時，必須同時著手鑄模和設(shè)備的準(zhǔn)備工作，即實(shí)施并行工程是十分必要的。正因?yàn)槿绱?，國?nèi)一些企業(yè)在引進(jìn)制芯機(jī)的同時引進(jìn)芯盒，引進(jìn)一些復(fù)雜鑄模(如轎車缸體)的同時也包括了工藝設(shè)計。 　　在創(chuàng)新日漸成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展主旋律的現(xiàn)代社會，產(chǎn)品更新周期日益縮短，新產(chǎn)品層出不窮，這也就要求制造工業(yè)與之適應(yīng)并快速發(fā)展，作為制造工業(yè)基礎(chǔ)的模具業(yè)，必然隨之發(fā)展。可以說，盡快地推出高質(zhì)量

4、、高精度的模具，是搶占市場的首要和關(guān)鍵因素之一。 鑄造模具的設(shè)計與制造技術(shù) 　　我國是鑄造大國，但遠(yuǎn)非鑄造強(qiáng)國。我國鑄造工藝水平、鑄件質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等較之先進(jìn)國家有很大差距，手工、半機(jī)械化造型仍占有很大比例。同樣，我國的鑄造工藝裝備同先進(jìn)國家相比也有很大差距。木模、木塑摸仍被廣泛使用，金屬模具的加工仍以普通銑床為主，新產(chǎn)品的開發(fā)常常因模具設(shè)計、制造周期長而延宕，導(dǎo)致市場的丟失。 　　進(jìn)入90年代以來，巨大的市場需求特別是家電、汽車、摩托車業(yè)的迅速發(fā)展，極大地推動了我國模具業(yè)的發(fā)展，鑄造模具業(yè)同樣有了巨變e這些變化表現(xiàn)在設(shè)計和制造技術(shù)方面的有： 　　1) Auto CAD被設(shè)計人

5、員普遍使用； 　　2) CAD/CAM已在鑄造模具業(yè)廣泛使用，不僅大公司、大廠如一汽、東風(fēng)汽車公司、一拖集團(tuán)、躍進(jìn)集團(tuán)等使用，一些近幾年崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)專業(yè)鑄造模具廠，如象山的多家工廠也都應(yīng)用自如； 　　3) 快速原型制造鑄模已進(jìn)入到實(shí)用階段，LOM、SLS等方法應(yīng)用的可靠性和技術(shù)指標(biāo)達(dá)到和超過國外同類產(chǎn)品水平，而價格僅為國外同類產(chǎn)品的1/4～1/3； 　　4) 高速加工 (簡稱HSM) 技術(shù)引進(jìn)模具工業(yè)，提高了模具精度，大大縮短了模具制造時間。研究表明，對于復(fù)雜程度一般的模具，HSM加工時間可減少30%以上。某廠加工柴油機(jī)缸體鑄造模具，原用三軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床，總計加工時間為50.28h，采用N

6、URBS高速加工，總計加工時間僅為6.756h； 　　5) CAE、逆向工程已有部分企業(yè)應(yīng)用并取得明顯效果。產(chǎn)品開發(fā)前期的凝固模擬大大優(yōu)化了工藝設(shè)計，縮短了試驗(yàn)時間；利用逆向工程、數(shù)字化(CAD/CAM)方法制作模具(尤其是復(fù)雜模具)更是具有制作周期短、精度高、一致性好及價格低等許多優(yōu)點(diǎn)。 鑄造模具用材料 　　鑄造模具用材料十分廣泛，根據(jù)鑄件產(chǎn)量的不同即鑄造模具使用次數(shù)的不同，可分別選用木材、塑料、鋁合金、鑄鐵及鋼材等。 　　木模目前仍廣泛應(yīng)用于手工造型或單件小批量生產(chǎn)中，但隨著環(huán)境保護(hù)要求日益加嚴(yán)，木材使用將日益受到限制，代之而起的將是實(shí)型鑄造。實(shí)型鑄造以泡沫塑料板材為材料，

7、裁剪粘接而成模樣，然后澆注而成鑄件。該方法較之用木模，不但節(jié)省了木材，而且使鑄件有更高的尺寸精度和更好的表面粗糙度，塑料模應(yīng)用呈上升趨勢，尤其是可加工塑料的推向市場和塑料模壽命的提高，更使得塑料模應(yīng)用日益廣泛。 　　鋁合金模由于重量輕、尺寸精度又較高，固此應(yīng)用仍較廣泛。但近來應(yīng)用已有減少趨勢，部分范圍已分別為塑料模(當(dāng)鑄件批量較小時)或鑄鐵模(當(dāng)鑄件批量較大時)所取代。 　　鑄鐵模仍是大批量鑄造生產(chǎn)的首選，并被大量使用，它具有強(qiáng)度高、硬度高、耐磨、加工性好、成本低廉、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。近幾年來，由于鑄造水平的提高，已有越來越多的模樣、模底板、型板框等采用強(qiáng)度和耐磨性更高的球鐵或低稀土合金灰

8、鑄鐵制作，而耐熱疲勞性能更好的蠕墨鑄鐵也被用于芯盒材料。 　　鋼材以往主要用于鑄模上的標(biāo)準(zhǔn)件、耐磨鑲塊或內(nèi)襯，較少用于制作鑄造模具本體，因?yàn)樘间撌褂脡勖⒉桓哂谇蜩F或低合金灰鐵，而合金鋼價格又十分昂貴。但隨著模具加工技術(shù)的提高及對鑄造模具尺寸穩(wěn)定性要求的提高，模具鋼、鉻鉬臺金鋼也用于制作鑄造模具。某廠從法國引進(jìn)的轎車缸體模具，其模樣及芯盒本體均采用40CMD8(法國標(biāo)準(zhǔn))鉻鉬臺金鋼，其使用壽命為：模樣100萬次，芯盒50萬次。此外，已有越來越多的鋼材用于制作模底板、芯盒框架等工裝件上。 鑄造模具的維護(hù)保養(yǎng) 鑄造模具的預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)　　　鑄造模具的修復(fù)性維護(hù) 　　工廠應(yīng)建立鑄造工藝

9、裝備的維護(hù)保養(yǎng)制度，其范圍應(yīng)包括型板(含模樣)、模板框、芯盒、砂箱、夾具等，內(nèi)容則應(yīng)包括預(yù)防性維護(hù)和修復(fù)性維護(hù)。 　　 預(yù)防性維護(hù)一般只需通過外觀檢查或測量檢查，采用專用或簡易工具，即可使工裝保持或恢復(fù)良好技術(shù)狀態(tài)。它包括保養(yǎng)和點(diǎn)檢。 　　1、保養(yǎng) 　　保養(yǎng)一般由操作工實(shí)施，分為日常保養(yǎng)和定期保養(yǎng)。日常保養(yǎng)在每天停機(jī)后進(jìn)行，定期保養(yǎng)則一般利用節(jié)假日和停產(chǎn)檢修期間開展。 　　清除模樣、模板工作表面的積砂、雜物、污垢；清除模樣上標(biāo)識符號表面沾敷的積砂和污垢，檢查澆注系統(tǒng)、通氣片的固定螺釘“封皮”是否脫落，鑄造模具表面是否有磕碰傷，通氣針(片)、字牌是否松動、脫落，定位銷是否凸起或凹縮等。

10、 　　清除芯盒分盒面、芯腔內(nèi)表面及銷套上的積砂污垢，清除通氣塞、排氣槽內(nèi)的污垢墊砂，檢查各部位緊固件是否牢固，有無缺損，檢查芯盒滑塊、鑲塊、定位塊等是否有松動或位移。 　　在清除干凈后的型板和芯盒表面噴涂分型劑。 　　檢查砂箱的銷、套是否有磨損、松動、彎曲、斷裂、清除砂箱和定位銷、套配合面上沾敷的積砂和污垢以及小鐵塊、殘渣、鐵屑等。 　　檢查夾具的各部件是否完整，定位、夾緊機(jī)構(gòu)是否松動，并對各潤滑點(diǎn)進(jìn)行加油潤滑。 　　2、點(diǎn)檢 　　點(diǎn)檢一般由維修工實(shí)施，也分為日常點(diǎn)檢和定期檢查。 　　日常點(diǎn)檢在每次模具生產(chǎn)使用前進(jìn)行，內(nèi)容與保養(yǎng)差不多。 　　定期檢查則是模具使用一定次數(shù)后，送模具

11、部門進(jìn)行劃線檢查，內(nèi)容有： 　　1) 檢查上、下(或前、后)模型和上、下(或動、靜)芯盒的外形錯邊偏差； 　　2) 檢查鑄造模具和芯盒芯頭位置的準(zhǔn)確及尺寸精度； 　　3) 檢查鑄造模具和芯盒工作面和分型面磨損程度； 　　4) 檢查鑄造模具和芯盒工作面的幾何形狀和尺寸精度； 　　5) 檢查鑄造模具定位點(diǎn)、定位面的位置準(zhǔn)確度和尺寸精度； 　　6) 檢查芯盒、型板(框)銷、套的磨損程度及型板(框)、芯盒本體的變形程度； 　　7) 檢查各緊固件、定位銷、套是否松動、缺件、下沉； 　　8) 檢查通氣塞是否有破損或下機(jī)現(xiàn)象： 　　9) 檢查通氣針(片)是否彎曲、橙動、缺件： 　　10)

12、 其他部件如抽塊、導(dǎo)軌、斜杠、滾輪等件是否完好； 　　11) 檢查備件是否齊全，外觀有無缺陷、標(biāo)志牌是否清晰。 鑄造模具的清洗技術(shù) 　　樹脂砂芯盒的結(jié)垢與清洗是我國許多企業(yè)多年來一直未能有效解決的難題。芯盒的結(jié)垢不僅造成鑄造模具表面粗糙。嚴(yán)重影響砂芯的外觀質(zhì)量，導(dǎo)致鑄件粘砂、尺寸精度降低、嚴(yán)重時則會造成鑄件批量廢品和鑄造模具報廢。 　　樹脂砂芯盒中垢物的形成機(jī)理，主要是由于芯砂表面的樹脂在射砂過程中受到射砂氣流的沖擊，部分樹脂破裂，少量的樹脂被擠壓粘附于芯盒表面，日積月累逐漸在芯盒表面形成一層堅硬、致密的硬化樹脂垢。因此，射砂壓力過大，樹脂質(zhì)量差，芯砂中樹脂加入量過高，脫模劑與所用

13、樹脂不匹配；芯盒表面粗糙都將促使芯盒結(jié)垢。 　　目前國內(nèi)外企業(yè)在芯盒清洗方面使用了多種清洗方法。 　　1) 利用化學(xué)清洗劑清洗。 　　2) 利用液體或固體噴砂機(jī)噴砂清洗。 　　3) 采用干球噴射法清洗芯盤。 　　下面對上述部分清理方法分別作以下介紹： 　　1、液體噴砂機(jī)清洗芯盒 　　1) 工作原理　以磨液泵和壓縮空氣為動力，通過噴槍將磨液高速噴射到模具表面，達(dá)到光飾鑄造模具的目的。磨液是用對模具有保護(hù)作用的載液與一定粒度的磨料(白剛玉砂，玻璃丸等人造磨料)按一定配比混合而成，放置在機(jī)體下部的貯箱中。工作時磨液泵將貯箱中的磨液以一定壓力和流量通過磨液管路輸入噴槍。此時，還有一磨液旁

14、路經(jīng)裝置在其中的攪拌噴嘴高速噴出，從而使貯箱中的磨料和載液攪拌均勻；另外壓縮空氣由外接氣源經(jīng)過(溢)減壓閥、電磁閥進(jìn)入噴槍。噴槍是直接執(zhí)行液體噴吵工作的主要部件。它與磨液、壓縮空氣管路系統(tǒng)相連接，設(shè)置在機(jī)體上部密閉的工作艙內(nèi)。噴射出的磨液對鑄造模具表面沖擊磨削后，從圓盤工作臺流下，經(jīng)網(wǎng)孔板返回貯箱，如此循環(huán)便完成了對鑄造模具的噴射清洗。 　　2) 清洗工藝　根據(jù)芯盒不同的工藝要求，有兩種工作方式可供選擇：①不加壓縮空氣，只靠磨液泵供給磨液，通過噴嘴加速射向被清洗鑄造模具。適用于定期對芯盒進(jìn)行一般性清洗保養(yǎng)。②磨液系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)同時啟動，向噴槍同時提供磨液和壓縮空氣，使其在噴槍內(nèi)混合后，經(jīng)

15、噴嘴向鑄造模具表面高速噴射氣、磨液流。由于有氣、泵兼施的工作方式，使得噴出的氣、磨液流具有更大壓力，被載液包裹著的磨液質(zhì)點(diǎn)動能加大，有效提高了芯盒的清洗能力(主要適用于芯盒表面樹脂結(jié)垢的清洗)。 　　3) 工藝方法及參數(shù)　使用液體噴砂機(jī)，壓縮空氣壓力為0.5～0.7MPa，噴射距離為10～120mm左右。 　　清洗介質(zhì)選用粒度為90um的玻璃丸或0.125mm(120目)的白剛玉砂對芯盒進(jìn)行清洗保養(yǎng)(或清除結(jié)垢)，一般情況下芯盒定期清洗保養(yǎng)時間≤1—2min，而對于表面有樹脂結(jié)垢的芯盒清洗時間，視芯盒的大小、結(jié)垢厚度、形狀復(fù)雜程度不同而定，通常在5—20min范圍內(nèi)可將芯盒垢物清除干凈，而

16、噴射時間對芯盒的尺寸精度和表面粗糙度基本沒有影響。 　　4) 生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益比較?、偈褂靡后w噴砂機(jī)和玻璃丸清洗芯盒的工藝基本上能夠?qū)⑿竞斜砻孑^厚的樹脂結(jié)垢清理干凈，但對于較長時間沒有清洗積垢很厚的溝槽處，卻難于清除干凈。 金屬鑄造模具的技術(shù)要求 金屬模樣絕大多數(shù)是由鑄造毛坯加工而成的。因此在進(jìn)行鑄造模具設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)鑄造模具的材料特性、制造條件和使用要求，對鑄造模具毛坯和制品提出各方面的要求，才能更好地保證鑄造模具的使用質(zhì)量和合理的制造費(fèi)用。 　　1) 鑄造模具毛坯的材質(zhì)性能應(yīng)符合各項(xiàng)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求。加工后的鑄造模具表面不允許有任何鑄造缺陷。為保證鑄造模具尺寸的穩(wěn)定，坯件特別是

17、鑄鐵鑄鋼件一般應(yīng)進(jìn)行人工時效處理，較大的復(fù)雜坯件應(yīng)進(jìn)行二次人工時效處理。 　　2) 對鑄造模具制品的要求如下： 　?、?金屬鑄造模具表面粗糙度。 　?、?工作形體與加工定位基準(zhǔn)的位置極限偏差為0.05mm。 　　③ 工作表面的形狀尺寸極限偏差是：凸體為0mm，凹體為-0mm，應(yīng)在技術(shù)條件中說明。 　　④ 鑄造模具轉(zhuǎn)接圓弧半徑極限偏差：R≤15mm，極限偏差為0.5mm；R>15mm，極限偏差為1.0mm。 　　⑤ 中小型鑄造模具基面(分型面)平面度為0.05mm。中、大型鑄造模具基面平面度為0.1mm。 　?、?芯頭起定位和固定砂芯的作用。在大量流水生產(chǎn)中，對芯頭尺寸精度的要球甚

18、至比對形狀尺寸精度的要求更高。對于手工下芯和水平分型的機(jī)械下芯。鑄造模具芯頭尺寸≤100mm的尺寸極限偏差一般為0mm，而尺寸>100mm的鑄造模具芯頭尺寸極限偏差一般為0mm。砂芯芯頭與芯座為間隙配合；對于垂直分型的無箱擠壓造型采用下芯框(芯罩)機(jī)械下芯時，則砂芯蒼頭與芯座之間為過盈配合，過盈量一般為0.1～0.4mm。 　?、?鑄件上的所有鑄造圓角都必須在鑄造模具上標(biāo)注清楚。除產(chǎn)品和鑄造工藝要求的圓角在鑄造模具上注明以外，應(yīng)在技術(shù)條件中說明未注的鑄造內(nèi)圓角和外圓角的半徑數(shù)值。 　?、?起模斜度。為了提高工作斂率，少換刀具(數(shù)控加工除外)，同一鑄造模具的起模斜度數(shù)值種類越少越好。除圖形中

19、注明者外，未注明的起模斜度數(shù)值應(yīng)在技木條件中說明。 　?、?鑄造模具上的標(biāo)識。為了滿足現(xiàn)代化管理和鑄件質(zhì)量問題可追溯的需要，產(chǎn)品圖和鑄造工藝設(shè)計者，往往要求在鑄造模具上的指定位置做出各種各樣的標(biāo)識，如：零件號、產(chǎn)品商標(biāo)、生產(chǎn)廠商代號、鑄造模具序號、鑄件生產(chǎn)時間(生產(chǎn)日期、班次等)，以及表示方向的箭頭等具有特殊用途的標(biāo)識。這些標(biāo)識，大部分結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜而小巧，均有特定的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定，且要求鑄出后清晰、美觀、容易辨認(rèn)。因此，應(yīng)該采用精細(xì)加工手段，如電火花加工等來制作這些標(biāo)識。有些不需要更換的標(biāo)識，可以直接在鑄造模具本件上做出。但是，大多數(shù)標(biāo)識是先做成標(biāo)準(zhǔn)件，然后再鑲嵌在模鑄造模具本體上。 機(jī)械

20、造型用金屬鑄造模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 　　機(jī)械造型用金屬鑄造模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 　　為了發(fā)揮機(jī)械造型的高教率，機(jī)械造型用鑄造模具不采用活塊結(jié)構(gòu)，而采用砂芯或砂胎的結(jié)構(gòu)形式。鑄造模具外形結(jié)構(gòu)決定于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、鑄造工藝和制模方法。鑄造模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，是在保證模樣強(qiáng)度和剛度的前提下進(jìn)行適當(dāng)?shù)摹巴诳铡?，以減輕鑄造模具重量。機(jī)械造型用鑄造模具都是與模底板一起使用的。設(shè)計時應(yīng)根據(jù)鑄造模具和底板的具體結(jié)構(gòu)。設(shè)計定位準(zhǔn)確、牢固可靠的定位固緊結(jié)構(gòu)，以確保鑄造模具和模底板之間有準(zhǔn)確牢固的定位和鎖緊。鑄造模具定位與固定的部位盡量和用鑄造模具的原有結(jié)構(gòu)，必 要時設(shè)置定位止口和內(nèi)凸耳。為降低成本，便于鑄造模具毛坯鑄造不采用砂芯

21、結(jié)構(gòu)，一般將內(nèi)凸耳改為截錐體直接用砂胎做出來。 　　1) 鑄造模具壁厚　鑄造模具壁厚是根據(jù)鑄造模具的平均輪廓尺寸及其所選用的模材而定的。同時也與造型方法有關(guān)。一般機(jī)械造型用鑄造模具的壁厚可按圖選擇，也可用經(jīng)驗(yàn)公式來求得。 　　高壓造型的鑄造模具壁厚應(yīng)增加25%～75%。在機(jī)械造型中，減輕鑄造模具重量的實(shí)際意義不太明顯，設(shè)計時，均把確保鑄造模具強(qiáng)度、剛度放在首位，壁厚的選擇一般是偏厚的。特別是用鋼材坯料制成的模樣，背面很少“挖空”。 　　2) 鑄造模具加強(qiáng)肋的結(jié)構(gòu)與布置可參考表。 　　3) 鑄造模具在模底扳上的放置形式　鑄造模具在底板上的放置裝配形式分為平放式和嵌人式兩種。 　　平放式

22、鑄造模具，因結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，在傳統(tǒng)加工條件下常被采用。一對平放式鑄造模具一般可以合在一起沿分模面進(jìn)行修整和檢查，特別是回轉(zhuǎn)體鑄造模具，常在配好基面以后，固裝在一起同時加工(車)出來，所以設(shè)計時常把一對模樣設(shè)計在一起。有分型負(fù)數(shù)的模樣，裝配前再沿分模面去掉。 　　在下列情況下宜采用嵌入式鑄造模具。 　　①鑄件要求在分型面上做出圓角。 　　②鑄造模具局部太單薄，或有銳角，制造和使用時容易損壞或不易裝配。 　?、塾休^深的砂胎或者在模底扳上制砂胎較困難。 　?、荑T造模具小、布置數(shù)量多、不便制造和安裝，需要分成幾塊制造后嵌裝在底板上。 　　⑤在加工技術(shù)較高的條件下，把原可平裝的兩半鑄造模

23、具，都采用嵌入式，可提高裝配精度和可靠性，并可在分型面處做出小圓角(一般R1左右)，以改善該處砂型的緊實(shí)情況。 　　4)組合式鑄造模具為了滿足某些特殊需要，需將模樣設(shè)計成若干塊，制作后裝配在一起。例如： 　?、倌掣咨w下模有較多的進(jìn)、排氣道圓錐形定位芯頭，用車削加工后裝在主模上，不僅提高了制造精度，又給加工維修帶來了不方便。 　?、阼T造模具較高，局部有深而較窄的砂胎，機(jī)械加工和鉗修很困難，可從此處分開加工。 　?、塾械蔫T造模具局部有砂胎，砂胎周圍有較高的凸臺(瘩子)和加強(qiáng)肋包圍著，起模困難，可用起模性能好的銅合金料做成壤塊。 　?、苡械纳疤ゲ灰拙o實(shí)，又無法安裝通氣塞，可在此砂胎處(局部

24、)分開，在配合面上做出排氣槽。 　?、萦械蔫T造模具搭子極易磨損，可用耐磨材料做成鑲塊。 　?、抻械蔫T造模具主體多為旋轉(zhuǎn)體，宜采用車削加工，但側(cè)面有影響車削的芯頭或局部形狀，則可把影響車削加工的部分分開另做。 　?、呔植磕踊蛐绢^伸出主體外較長。制造過程易損壞、易變形，也需做成鑲塊式。 　?、噼T造工藝上需要的一些鑄造模具輔件，如通氣計、通氣片、澆冒口等，一般均單獨(dú)制造后再安裝在鑄造模具本體上。 鑄造模具分類 　　鑄造模具是用來制造熔模的重要工藝裝備。鑄造模具應(yīng)滿足以下要求； 　?。?） 保證制出的熔模能達(dá)到要求的尺寸精度和表面粗糙度。 　?。?） 裝拆方便，輕巧、耐用，便于起

25、模。 　　（3） 鑄造模具的各個零部件均應(yīng)加工方便、經(jīng)濟(jì)、合理。 　?。?） 小件一型多腔以提高熔模生產(chǎn)率。 　　（5） 不同特征的鑄造模具分類見表3-1。 　　表3　模具分類 特征 分類 應(yīng)用范圍 精度 高精度（GB/T6414-1986,CT3-4） 渦輪葉片、葉輪及其它高精度鑄件 正常精度（GB/T6414-1986,CT5-7） 常用機(jī)械零件的鑄件 能清晰復(fù)制出所要求的輪廓 藝術(shù)鑄件 復(fù)雜性 簡單，中等復(fù)雜，復(fù)雜 取決于鑄件的復(fù)雜程度，機(jī)械化程度及模具中的孔凹數(shù)量 鑄造模具材質(zhì) 非金屬材料：塑料、石膏、水泥、 橡膠、木材等 單件小批生產(chǎn)

26、金屬材料：鋼、鋁合金、鋅合金和 易熔合金 成批、大批大量生產(chǎn) 復(fù)合式（含有金屬插件、嵌件） 小批、成批生產(chǎn) 鑄造模具制造方法 用母模復(fù)制：澆注，噴涂，電鑄 小批生產(chǎn)，藝術(shù)鑄件，特殊情況 用鋼、鋁合金等機(jī)械加工成形 成批、大批生產(chǎn)精度要求高、表面粗糙度細(xì)的機(jī)械零件 母模復(fù)制和機(jī)械加工結(jié)合 成批生產(chǎn)機(jī)械零件 鑄造模料注入方式 自由澆注 澆注補(bǔ)縮系統(tǒng)組員，空心熔模 液態(tài)模料壓力注入 高精度熔模 膏壯模料壓力注入 一般精度熔模 鑄造模具冷卻方法 冷卻介質(zhì)（空氣、水）靜止冷卻 單件、成批生產(chǎn) 冷卻水沿模具型壁內(nèi)管道流動 大批大量生產(chǎn) 每型生產(chǎn)件數(shù) 一型單

27、件 大尺寸和復(fù)雜熔模的單件、小批生產(chǎn) 一型多件 大批大量生產(chǎn) 機(jī)械化程度 手工 單件小批生產(chǎn) 機(jī)械化 成批、大批大量生產(chǎn) 自動化 大批大量生產(chǎn) 分型面的位置 垂直 用于自動壓蠟 水平 用于手工和機(jī)械壓蠟 鑄造模具模底板與砂箱的定位裝置 　　模底板與砂箱之問采用一組定位銷和一組定位套的定位裝置。為了防止砂箱在造型或合箱時被卡死(即定位銷和定位套不能合進(jìn)去或不能分開)，因而一端用圓形定位銷和圓形定位套相配作為定位端，另一端則用扁定位銷與扁定位套相配，起到寬度方向定位和長度方向?qū)虻淖饔?，所以常把扁銷稱為導(dǎo)向銷，扁套稱為導(dǎo)向套，導(dǎo)向銷有時也用圓形的。普通

28、機(jī)械造型機(jī)的上下模底板均安裝定位銷，而上下砂箱均裝定位銷。合箱時再借助于合箱銷進(jìn)行合箱。但自動化造型線則是下砂箱安裝定位套，而上砂箱安裝定位銷，因此造型時，下模板安裝定位銷而上模扳安裝定位套，有些造型線，每循環(huán)一周，砂箱要調(diào)一次頭，所以上砂箱的兩個定位銷必須用同一種扁銷。當(dāng)圓弧面與圓套相配合時起定位作用。當(dāng)扁面與扁套相配時起定向作用。 　　因?yàn)楸舛ㄎ讳N和扁定位套在寬度方向起著定位作用，所以扁定位銷和扁定位套在制造時對兩扁面的平行度和對稱度要求較高，一般為0.025mm，同時在安裝時要求扁面必須與兩定位孔中心連殘相平行。 　　定位銷的工作部分，分為定位和導(dǎo)向兩部分。銷和套的有效定位長度以10

29、～20mm為宜。導(dǎo)向部分的斜度應(yīng)小于或等于模樣的起模斜度，一般情況下取1—3。導(dǎo)向部分的長度分兩種情況：①在以吊車或手工起模時，導(dǎo)向部分應(yīng)高出模樣lOmm。②自動線機(jī)械起模和機(jī)械合箱時，因設(shè)備有較準(zhǔn)確的定位，導(dǎo)向部分大于30mm即可。 　　定位銷和定位套(含扁銷扁套)之間的配合性質(zhì)為動配合，其問隙太小影響著鑄件精度。但是一般機(jī)械造型借助合箱銷合型，并可輔以手工調(diào)整，其配合性質(zhì)建議選用H9/d9，而造型自動線是全自動合型，建議選用H8/d8，也可選用H8/d8。 　　模底板與砂箱定位方式見表 　　一、一次性定位 　　1、模底板的定位銷與砂箱的銷套直接起定位作用，定位結(jié)構(gòu)簡單，誤差小，主要

30、應(yīng)用于普通單面模板 　　2、模底板置于模板框內(nèi)，井與框定位(定位要求不高)。模底板與砂箱另用定位銷和銷套定位，比1型復(fù)雜。用于需加熱的快換模板 　　3、下模板框安裝定位銷，下砂箱和下模板定位套用定位銷的同一段工作面定位。上砂箱安裝定位銷，上模扳與上模板框用過渡套定位，過度套與模板定位精確而與上模底框定位間隙較大。用于需加熱的造型自動線快換模板 　　二、二次性定位 　　1、模板與砂箱不直接定位，摸板四周與鑄造模具模板框內(nèi)的周邊定位，定位誤差較大，用于普通快換模板 　　2、模底板與模板框用小銷子定位(精度要求高)。模板框再與砂箱定位，形成二次定位。由于多一次定位，誤差要累積，所以定位要求

31、高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。主要用于組合快換模板，也可用于其他快換模板 　　脫箱造型用雙面模板的定位銷是安裝在下箱上，而模板和上箱兩端應(yīng)安裝銷套。銷套有圓形和三角形兩種。 　　造型自動線下橫板用定位銷的結(jié)構(gòu)形式之一 　　造型自動線上模板與模板框之間的過渡圓套及扁套典型結(jié)構(gòu)見圖。 　　定位銷與銷套配合精度見表。 高壓鑄造模具造型模板、模板框及輔助工藝裝備 　　壓實(shí)力≥0.7MPa均屬高壓造型鑄造模具。垂直分型無箱擠壓造型鑄造模具也屬高壓造型鑄造模具的范疇。本節(jié)對習(xí)慣上稱為高壓造型的水平分型的鑄造模具設(shè)計作簡要介紹。 　　高壓造型鑄造模具用模板一般采用快換模板結(jié)構(gòu)方式，即由模板和模板框兩部分組

32、裝使用。 　　1、高壓造型鑄造模具模板的設(shè)計 　　高壓造型鑄造模具的上、下模板是分開繪制的。由于模板尺寸較大、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，很少采用整體模板。模板一般由模底板、模樣(含芯頭)、部分澆冒口系統(tǒng)、部分排氣系統(tǒng)和起型導(dǎo)柱等零部件組裝而成。 　　(1)模底板材料選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計 　　模底板本體材料選擇見表。目前最常用的材料是HT200和HT250。高壓造型對模底板的強(qiáng)度和剛度要求較高。所以模底板均采用 背面“挖空”輔以加強(qiáng)肋的結(jié)構(gòu)形式。模底板平面的厚度一般為20～35mm。加強(qiáng)肋最小處的寬度一般為15～20mm。組合式模板的組合形式見圖。模底板與模板框的定位方式見表。 　　 高壓造型機(jī)的摸底

33、板一般被列為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件。上模底板雖不設(shè)計較深的砂胎，但必須有足夠的剛度，因此上模底板高度基本尺寸一般為80～100mm。下模底板一般較高，其基本尺寸根據(jù)該鑄造模具造型線鑄件砂胎所需最大高度而定。當(dāng)不需在下模底板上做較深的砂胎時，下模底板可與上模底板等高，但必須在模底板與下模板框之間墊一個適當(dāng)高度的墊框。 　　(2)澆冒口系統(tǒng) 　　一條特定的高壓鑄造模具造型線，一般對澆口杯的位置都有特定的要求。若采用銑澆口杯法，同時不用壓鐵鎖緊鑄型時，澆口杯位置不受限制。直澆道、橫澆道、阻流澆道、直澆道窩座和濾網(wǎng)座、內(nèi)澆口、冒口等，一般安裝在模底板或模樣上。其形狀、尺寸、位置應(yīng)符合工藝要求；材料選擇、制造技

34、術(shù)要求，以及安裝方法，由工藝裝備設(shè)計者確定。為便于裝拆和更換一般采用螺釘正 面固定法。但有些阻流澆口窩座因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，往往采用背面固定法。直澆口棒一般為帶有螺桿的結(jié)構(gòu)形式，固定方法見圖。 　　(3)排氣系統(tǒng) 　　1)造型時鑄型的排氣　某些鑄型有較深的砂胎，或者模樣較高，某些砂胎或模樣根部不易緊實(shí)，往往需要在這些部位安裝適當(dāng)數(shù)量的通氣塞以提高預(yù)緊能力和減少起模時負(fù)壓帶來的起模難度，這對射壓造型是非常必要的。尤其是靜壓造型，為了提高砂型的預(yù)緊實(shí)度，均在模板或模板框平面的周邊部位和砂型不易緊實(shí)的砂胎和其他部位安裝盡可能多的通氣塞。這也是靜壓造型與多觸頭高壓造型鑄造模具設(shè)計的主要區(qū)別點(diǎn)。 　　靜

35、壓造型鑄造模具通氣塞布置示意圖見圖。 　　2)澆注時鑄型的排氣　高壓造型砂箱側(cè)壁上是不設(shè)排氣孔的。澆注時砂芯和砂型產(chǎn)生的氣體、金屬液析出的氣體以及型腔的氣體主要靠分型面和上砂型排出型外。為了實(shí)現(xiàn)及時、迅速、有效的排氣，通常采用的排氣裝置有通氣針、通氣片和通氣針與通氣片結(jié)合為一體的綜合排氣裝置，以及排氣冒口、壓邊冒口(大排氣片)等等。 　　從分型面上直接排出氣體時，一般用金屬板(厚度約2～5mm)貼合在芯頭處上模板或下模板的平面上，用螺釘或鉚釘從正面固定。此種結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計可靠的“封火”裝置，以避免金屬液沿芯擊間隙流出而造成損害。因此，一般不讓氣體從分型面直接排出，而是采用把氣體從分型面引導(dǎo)到適

36、當(dāng)?shù)奈恢煤笥幂^大的通氣針從上型頂面排出型外的結(jié)構(gòu)。 　　從上型頂面排氣是應(yīng)用最多和最有效的排氣方法。有芯頭時，一般都在芯頭上設(shè)置通氣針。為了避免金屬液沿芯頭流出來堵塞排氣孔，一般采用封火槽、封火泥條、石棉繩和專用石棉墊圈等進(jìn)行封火。此時應(yīng)根據(jù)封火特點(diǎn)正確設(shè)計芯頭間隙的大小。與型腔(鑄件)直接相連通的部位的排氣，一般是設(shè)置在氣體最易集結(jié)和金屬液最后到達(dá)的部位，例如高處的凸臺，肋條和邊角部位，這里的排氣裝置都兼有排氣和排冷鐵水的雙重功能。為便于清理，此處的通氣針不宜太粗，一般為6～16mm，通氣片寬度一般為6～10mm，以容易清鏟而“不帶肉”為原則。這種排氣裝置的根部，即與鑄件連接處容易出現(xiàn)氣縮

37、孔。所以，若為加工面則應(yīng)多留些加工余量；若為非加工面，應(yīng)該允許焊補(bǔ)或采用其他修補(bǔ)措施。這種與型腔相連的排氣裝置一般為暗排氣，即不把砂型扎通。以防散落物(砂)掉入型腔。通氣片和通氣針在模板上的固定方式見圖。但只有排氣功能的通氣針，一般是要把砂型打通的。要打通排氣孔，通常采用從型腔內(nèi)部往砂型頂面扎通的方法。此時扎針按不同零件所需要的相應(yīng)位置安裝在扎針板上。扎針板分為整體式和組合式，均可固定在設(shè)備的扎針機(jī)構(gòu)上，所有扎通孔一次完成，快捷可靠。扎通氣孔的缺點(diǎn)是最容易出現(xiàn)有害的砂型“掀頂”現(xiàn)象。所謂“掀頂”，就是扎針將上型頂部的一塊砂型頂起來，甚至幾個扎針將一大片上型頂部的砂型頂起來，當(dāng)上砂型翻轉(zhuǎn)時，被頂

38、起來的砂塊與砂型脫離井掉下去。澆注時，溢流鐵水(金屬液)常常流人這些排氣孔。為避免出現(xiàn)大面積掀頂現(xiàn)象，常采用以下措施：①用擋砂扳，擋板上扎針的相應(yīng)位置均開設(shè)φ40mm左右的孔。擋砂板貼合在上型項(xiàng)面，扎針時托住砂型，扎針扎入孔中。 　?、谠谟|頭塊上安裝一些與扎針位置相對應(yīng)的觸頭針，造型后，其觸頭針孔與模板通氣針孔之間約有10～30mm的一段砂型,扎針只需將此中間一段砂型扎通即可。 　　③擋砂板上安裝數(shù)十組獨(dú)立的套筒彈簧組合件，將不平整的上型頂面分散式地壓住。因?yàn)楸”谔淄才c彈簧均不會影響扎針通過，所以扎通氣針的位置和數(shù)量均不會受到限制。壓緊套筒及彈簧直徑為40～50mm。 　　扎通通氣孔的方

39、法，也可以采用從上砂型頂面向內(nèi)扎的方法。但此時應(yīng)該具備五個前提條件：①上砂型頂面為平面。②所有通氣針(預(yù)留孔)頂面處于同一水平面，此面距離砂箱頂面約80～150mm。③砂型預(yù)留孔與扎針對位準(zhǔn)確。此外要求扎入砂型的針細(xì)而短[約(φ4～φ8)mm100～170mm]、剛度好。其余部分應(yīng)粗大些。 　　打通排氣孔的另一種方式是從砂型頂面向型內(nèi)鉆通排氣孔。鉆通方法有三： 　?、儆秒妱咏M合鉆來鉆通排氣孔，該裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、笨重。 　?、谟脷鈩咏M合鉆來鉆通排氣孔，鉆頭容易被“咬死”，可靠性較差。 　?、蹟?shù)控鉆孔法，比較先進(jìn)。 　　(4)起型導(dǎo)柱 　　起型導(dǎo)柱一般由圓鋼車制而成，每一模板在其空檔

40、部位的模底板平面上安裝3～4件，其導(dǎo)向段高度約低于砂箱100mm即可，直徑一般為φ40～φ60mm，起模斜度030′～045′。下部帶一段螺桿，在模板上的安裝方法與直澆口棒的安裝方法相同。 　　高壓鑄造模具造型模板框 　　高壓造型的模板框一般是與造型設(shè)備同時設(shè)計的。使用廠家將其納入廠用標(biāo)準(zhǔn)件的范疇。模板裝配在模板框內(nèi)，通過模板框來實(shí)現(xiàn)全部造型動作。 　　模板框的質(zhì)量直接影響著造型的質(zhì)量。一般說上模板框與下模板框是結(jié)構(gòu)差別不多的一對部件。 　　高壓造型模板框的材料選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計。 　　多觸頭高壓造型模扳框結(jié)構(gòu)見圖。 　　高壓鑄造模具造型對模板框的材質(zhì)要求較高，一般選用QT500—7或

41、QT600-3。對該類模板框本體的強(qiáng)度和剛度要求也較高，所以壁較厚，加強(qiáng)肋也較密。 　　高壓造型模板框一般應(yīng)擔(dān)負(fù)下述幾項(xiàng)工作任務(wù)： 　　1)裝有模板定位銷或銷套，參見表27.2-24。 　　2)設(shè)有模板固定螺孔(一般在框內(nèi)底部或上部)。 　　3)做出模底板加強(qiáng)肋及邊框的支承面。 　　4)安裝模板電加熱器：要求有安裝位置、固定方法、電源接口等。 　　5)在框內(nèi)底部邊角的空檔處鑄出幾個細(xì)φ30～φ40mm的通孔，以便清除框內(nèi)積砂和排氣。 　　6)安裝與砂箱箱口直接接觸的耐磨快換鑲條(有的還增加橡膠密封條)，如靜壓、氣動造型。 　　7)在框壁上設(shè)置測溫孔，以檢控模板溫度。 　　8)

42、設(shè)計出頂升模板框和在設(shè)備上安裝的初定位機(jī)構(gòu)。 　　9)在模板框底面設(shè)計出與設(shè)備工作臺定位的定位孔并安裝定位套或定位銷。 　　10)在框底設(shè)計出與設(shè)備工作臺夾持固定的結(jié)構(gòu)。 　　11)在框底面設(shè)計出起模振動撞擊結(jié)構(gòu)，如安裝微振碰板。 　　12)用于雙工位造型機(jī)的模板框，還需要在框底部設(shè)計出模板框推入工作臺和雙位“穿梭”所需讓開夾緊機(jī)構(gòu)的通道。 　　13)在模板框適當(dāng)部位設(shè)計吊裝用吊環(huán)螺釘。 　　14)在模板框顯著部位設(shè)計出圖號和圓銷(套)的安裝標(biāo)識。 　　15)在上模板框的兩端耳上安裝砂箱定位套或模板定位過渡套。 　　16)在下模板框兩端耳上安裝砂箱(模板)定位銷。 　　綜上所

43、述，高壓鑄造模具造型模板框的結(jié)構(gòu)與造型設(shè)備有密切的關(guān)系，結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，制造成本較高，在選材和結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)盡量設(shè)法提高其壽命。 鑄造模具砂箱的使用及維修 　　1)鑄造模具砂箱使用前應(yīng)仔細(xì)檢查箱軸、吊環(huán)、箱角，箱壁等關(guān)鍵部位，發(fā)現(xiàn)有破裂、損傷等情況時應(yīng)停止使用。 　　2)對于普通造型使用的鑄鋼、鑄鐵中型鑄造模具砂箱，長度方向壁的變形允許局部向外擴(kuò)大不超過15mm，向內(nèi)不超過8mm，高壓造型和帶有滑道的鑄造模具砂箱不包括在內(nèi)。 　　3)鑄造模具砂箱合箱銷和合箱套要根據(jù)工藝要求進(jìn)行定期或不定期的檢查。磨損量超過或接近極限值時應(yīng)該立即更換。一般認(rèn)為，高壓造型機(jī)用鑄造模具砂箱合箱套的內(nèi)孔磨損

44、極限不超過0.2mm，合箱銷外徑或?qū)挾鹊哪p極限不超過0.15mm。 　　4)造型自動線鑄造模具砂箱的合箱銷和合箱套要經(jīng)常進(jìn)行在線檢查，發(fā)現(xiàn)稍有松動的必須立即緊固。 　　5)鑄造模具砂箱本體安裝合箱銷和合箱套的定位孔發(fā)生損傷時允許鑲套修復(fù)，但不超過兩次。 　　6)高壓造型鑄造模具砂箱的翻轉(zhuǎn)定位套和撞銷要根據(jù)使用情況和工藝要求進(jìn)行不定期的更換。 　　7)高壓造型鑄造模具砂箱的合箱面出現(xiàn)較嚴(yán)重的磨損或損傷時允許修平，但必須保證合箱面的平行度和對稱度，且去除的深度，單面一般不超過1.5mm(采用自動掛鉤鎖緊的鑄造模具砂箱除外)。 鑄造模具修理工作的組織 　　任何鑄造模具在使用一段時間后，

45、由于其內(nèi)部零件逐漸磨損或操作者的粗心大意，都會使其工作性能和精度降低甚至被損壞。所以，為延長其使用壽命，一般要進(jìn)行修理。 　　修理鑄造模具要盡量用較少的時間來完成。如果修理時間拖的太長就會影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。但是，要達(dá)到快速修理的目的，工廠中正確地組織和安排工作是非常重要的。 　　一、修理人員的配備 　　在一般的工廠中，為了使鑄造模具能得到合理的使用，做到安全正常生產(chǎn)，都設(shè)有鑄造模具修理車間或維修小組。這些修理組織的成員，應(yīng)該是有一定沖模制造實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的鑄造模具工來擔(dān)任并要配備專業(yè)技術(shù)人員。在通常的情況下，他們的技術(shù)水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)要求比較全面。這是因?yàn)?，他們不僅要精通鑄造模具的修理方法，而

46、且還要明了各種鑄造模具的技術(shù)要求和檢驗(yàn)、驗(yàn)收及使用方法。同時，還要善于發(fā)現(xiàn)鑄造模具的問題及時尋找模具損壞的原因，并要使鑄造模具在最短的時間內(nèi)修理好，使之能恢復(fù)到原來的質(zhì)量和精度要求，確保鑄造模具的正常使用。 　　二、修理工的工作職責(zé) 　　由于鑄造模具是一種精密高效的生產(chǎn)工具，它在制造與修配上有不少特點(diǎn)，技術(shù)上要求也比較高。所以冷沖模的修配工作，不但要求維修工有較強(qiáng)的責(zé)任感和事業(yè)心，還要有較高的技能。其主要職責(zé)是： 　　1）熟悉本廠（本車間）所有產(chǎn)品所用鑄造模具的種類及每種產(chǎn)品制件所用鑄造模具套數(shù)、工藝流程及使用狀況。對鑄造模具要做好技術(shù)檔案，注明鑄造模具開始使用時間、每次生產(chǎn)的件數(shù)、刃口

47、修磨次數(shù)及每付鑄造模具的使用狀態(tài)。標(biāo)明模具易損零件的磨損情況及需要維修的部位及更換備件程度。 　　2）熟悉掌握所修鑄造模具的全部情況如鑄造模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，動作原理，鑄造模具性能特點(diǎn)，易損耗和常發(fā)生毛病部位。并確定修理方法和修理方案。 　　3）要不斷提高修理技能和培養(yǎng)獨(dú)立工作能力，配合操作工一起安裝沖模及修理后的鑄造模具調(diào)試工作。 　　4）在鑄造模具工作過程中，要經(jīng)常檢查鑄造模具的工作狀態(tài)，負(fù)責(zé)鑄造模具在機(jī)上的隨機(jī)修理及調(diào)整工作。 　　5）負(fù)責(zé)鑄造模具易損件的配制及更換，負(fù)責(zé)維護(hù)與檢修工作。 提高鑄造模具耐用度的措施 　　1、合理選用鑄造模具材料 　　根據(jù)不同的生產(chǎn)批量和生產(chǎn)

48、方式以及加工對象，選用合適的鑄造模具材料，能獲得較高的鑄造模具耐用度及較大的經(jīng)濟(jì)效益。其選用原則見表一。 　　為了提高鑄造模具使用壽命及耐用度，目前研制出了很多鑄造模具新鋼種，適用于不同類型鑄造模具。在選用時，盡量使用這類新鋼種。 表一　鑄造模具材料選用原則 鑄造模具工作狀態(tài) 材料選用原則（工作零件） 大批量和高效生產(chǎn)的 要選用高壽命的鑄造模具材料，如硬質(zhì)合金、鋼結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金、高強(qiáng)韌、高耐磨合金模具鋼 中批量生產(chǎn)中的鑄造模具 選用通用鑄造模具鋼、如TIOA、Gr12、Gr12MoV、3Gr2W8、5CrNiMo 小批量或新產(chǎn)品試制性鑄造模具 鋅合金、鉍錫低熔點(diǎn)合金，聚氨酯橡

49、膠、等經(jīng)濟(jì)性鑄造模具材料 易變形失效鑄造模具 選用足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性的模具鋼鑄造模具 易磨損的鑄造模具 選用高硬度鑄造模具鋼材料 易斷裂失效鑄造模具 選用有足夠韌性的鑄造模具材料 塑料鑄造模具 選用易切鋼材料 鍛模 選用耐高溫和抗冷熱疲勞性能的材料 　　2、合理地設(shè)計鑄造模具結(jié)構(gòu) 　　先進(jìn)合理的鑄造模具結(jié)構(gòu)是提高鑄造模具壽命的保證。鑄造模具設(shè)計的原則是保證足夠的強(qiáng)度和剛性、上下模對中性及合理的沖裁間隙，并減少應(yīng)力集中。 　　1）鑄造模具各部分的尺寸應(yīng)根據(jù)加工零件尺寸和受力大小進(jìn)行合理計算和試驗(yàn)。為了確定合理的強(qiáng)度、剛性和各種結(jié)構(gòu)參數(shù)，最好采用計算機(jī)輔助計算及設(shè)計。

50、　　2）對于高速沖裁模、硬質(zhì)合金連續(xù)模、多型腔復(fù)雜塑料模、精密鍛模等應(yīng)力、強(qiáng)度要計算準(zhǔn)確，并合理確定其各參數(shù)。 　　3）對于凸模設(shè)計要注意導(dǎo)向支撐、對中保護(hù)。對細(xì)小沖頭，要采用保護(hù)套進(jìn)行保護(hù)。 　　4）對于模架，為防止撓曲變形可適當(dāng)增加模板厚度。 　　5）卸料板的結(jié)構(gòu)設(shè)計，要注意間隙均勻，卸料力要穩(wěn)定。 　　6）為了減少應(yīng)力集中，尖角部位及窄槽等部位要圓弧過渡。如當(dāng)圓角從1mm增大5mm時，應(yīng)力可減少40%。 　　7）鑄造模具設(shè)計時，盡量使工作零件采用鑲拼結(jié)構(gòu)或工作部分與基體采用不同材料制成。即保證了強(qiáng)度、又保證了耐磨性，避免了應(yīng)力集中。 　　8）為了使鑄造模具應(yīng)力分布均勻，冷擠凹

51、模最好采用鋼絲纏繞結(jié)構(gòu)。這樣可有效地提高鑄造模具壽命。 　　9）合理選用間隙值。一般情況下，合理放大間隙可顯著提高鑄造模具壽命。目前，各國間隙值為：日本為料厚的16%—24%；美國為22%—44%；蘇聯(lián)為料厚的6%—12%；我國鑄造模具間隙由原來料厚的6%—10%增大到16%—22%。實(shí)踐證明：合理放大間隙，可使鑄造模具壽命顯著提高。 　　10）設(shè)計時，對鑄造模具采用減少振動措施，也是提高鑄造模具壽命的主要途徑之一。如把沖裁刃口設(shè)計成斜刃口，增加緩沖或凸、凹模選用不同材料及硬度，能有效提高模具耐用度。如凸模用工具鋼、凹模用硬質(zhì)合金，其使用壽命可提高5—6倍（比全采用同種材料）。 　　3、

52、選用合理的加工方法 　　鑄造模具加工精度高低及加工方法對鑄造模具壽命影響較大。為了提高鑄造模具使用壽命，在加工中應(yīng)采用以下措施： 　　1）毛坯應(yīng)反復(fù)鐓拔及鍛造。型腔模最好采用冷擠及超塑成形，可使模具零件內(nèi)部組織細(xì)密，消除硬化物偏析，增加耐用度。 　　2）采用陶瓷型精鑄鑄造模具型腔，可以根據(jù)不同對象調(diào)整鑄造鋼水成分，可提高使用壽命一倍以上。 　　3）為了減少磨削應(yīng)力，磨削后可在260—315℃溶液中泡90s，然后在30℃油中冷卻或在510—570℃中皂化處理。 　　4）鑄造模具精加工后，要進(jìn)行研磨拋光。表面粗糙度每提高一級，則壽命可提高"#$倍。因此，模具零件精加工后，應(yīng)采用機(jī)械拋光及

53、超聲拋光，盡量使鑄造模具零件工作表面有較高的表面粗糙度等級。 　　4、采用鑄造鑄造模具表面強(qiáng)化技術(shù) 　　為了提高工作部位的表面硬度，耐磨性和降低摩擦系數(shù)，可對其施行各種表面處理及化學(xué)處理技術(shù)： 　?。?）滲氮處理 　　鑄造模具零件通過滲氮，可提高其耐熱性及耐磨性。但滲氮處理只適于高鉻冷作模具鋼和高速鋼。其表面氮化層硬度可達(dá)到很高。一般碳素鋼不施行滲氮。 　　（2）滲硫處理 　　淬火回火后的鑄造模具施行滲硫處理，可提高耐磨性、降低摩擦系數(shù)。滲硫處理只適于成形模，不適于沖裁模。 　　5、要注意合理的潤滑 　　鑄造模具的工作條件一般比較苛刻。在高負(fù)荷、高速、高溫下進(jìn)行工作，磨損比較嚴(yán)

54、重。在工作中有無潤滑或潤滑條件的好壞都對鑄造模具壽命有較大影響。所以在使用鑄造模具時，一定要按工藝要求合理的對鑄造模具進(jìn)行潤滑，以提高鑄造模具的耐用度及使用壽命。 鑄造模具技術(shù)條件(GB/T 8844-1988) 一、零件技術(shù)要求 　　1) 設(shè)計鑄造模具應(yīng)優(yōu)先按GB/T 4678.l～4678.15 鑄造模具零件選用標(biāo)準(zhǔn)制。 　　2) 模具成形零件和澆注系統(tǒng)的零件，其材料和熱處理硬度符臺表C-l的規(guī)定。 表　C-1 模具零件名稱 模具材料 熱處理硬度 HRC 牌號 標(biāo)準(zhǔn)號 用于壓鑄鋅合金、鎂合金、鋁合金 用于壓鑄銅合金 　　型芯、定模鑲塊、動橫鑲塊、活動鑲塊

55、、分流錐、推桿、澆口套、導(dǎo)流塊 3Cr2W8V GB/T 1299 45～50 38～42 4Cr5MoVISi —— 42～48 —— 　　3) 壓鑄鋅、鎂、鋁合金的成形零件經(jīng)淬火工藝處理后，成形面進(jìn)行軟氮化或氮化處理，氮化層深度為0.08～0.15mm，硬度≥600HV。 　　4) 模具零件的幾何形狀、尺寸、表面粗糙度應(yīng)符臺圖樣要求。 　　5) 模具零件不允許有裂紋，成形零件表面不允許有劃痕、壓傷、銹蝕等缺陷。 　　6) 成形部位未注公差尺寸的極限偏差按表 C-2 的規(guī)定。 　　7) 成形部位轉(zhuǎn)接圓弧未注公差尺寸的極限偏差按表 C-3 的規(guī)定。 　　8) 成形部

56、位未注角度和錐度公差按表 C-4 的規(guī)定。錐度公差按錐體母線長度決定，角度公差按角度短邊長度決定。 表　C-2 （mm） 基本尺寸 ≤10 ＞10～50 ＞50～180 ＞180～400 ＞400 極限偏差 0.03 0.05 0.10 0.15 0.20 表　C-3 （mm） 基本尺寸 ≤6 ＞6～18 ＞18～30 ＞30～120 ＞120 極限偏差 凸弧形 0 －0.15 0 -0.20 0 -0.30 0 -0.45 0 -0.60 凹弧形 +0.15 0 +0.20 0 +0.30 0 +0.45

57、 0 +0.60 0 表　C-4 （mm） 錐體母線或角度短邊長度 ≤6 ＞6～18 ＞18～50 ＞50～120 ＞120 極限偏差值 30 20 15 10 5 　　9) 當(dāng)成形部位未注拔模斜度時，形成鑄件內(nèi)側(cè)壁(承受鑄件收縮力的側(cè)面)的拔模斜度按表 C-5 規(guī)定，對構(gòu)成鑄件外側(cè)壁的披模斜度取表 C-5 數(shù)值的二分之一。圓型芯的拔模斜度按表 C-6 規(guī)定。 　　文字符號的拔模斜度取10～15。 　　當(dāng)圖樣中未注拔模斜度方向時，按減小鑄件壁厚方向制造。 　　10) 非成形部位未注公差尺寸的極限偏差按 GB-T 1804-2000公差與配合未注公差

58、尺寸的極限偏差的規(guī)定。 　　11) 螺釘安裝孔、推桿孔、復(fù)位桿孔等未注孔距公差的極限偏差按 GB/T 1804 中Js12級的規(guī)定。 　　12) 鑄造模具零件圖中螺紋的基本尺寸應(yīng)符臺 GB/T 196 普通螺紋基本尺寸的規(guī)定，選用的公差與配合應(yīng)符合 GB/T 197 普通螺紋公差與配合的規(guī)定。 　　13) 模具零件圖中未注形位公差按GB/T 1184-1996 形狀和位置公差未汁公差的規(guī)定。 　　14) 模具零件非工作部位棱邊均應(yīng)倒角或倒圓。成形部位未注明的圓角半徑按 R0.5mm 制造。型面與分型面或與型芯、推桿等相配合的變接邊緣不允許倒角或倒圓。 二、總裝技術(shù)要求 　　1) 模

59、具分型面對定、動模座板安裝平面的平行度按表 C-7 的規(guī)定。 　　2) 導(dǎo)柱、導(dǎo)套對定、動模座板安裝面的垂直度按表 C-8 的規(guī)定。 　　3) 在分型面上，定模、動模鑲塊平面應(yīng)分別與定模、動模模板齊平，可允許略高，但高出量不大于0.05mm。 　　4) 推桿、復(fù)位桿應(yīng)分別與型面、分型面齊平，推桿允許凸出型面，但不大于0.1mm ，復(fù)位桿允許低于分型面，但不大于0.05mm。 　　5) 模具所有活動部分，應(yīng)保征位置準(zhǔn)確，動作可靠，不得有歪斜和卡滯現(xiàn)象，要求固定的零件，不得相竄帶動。 　　6) 澆道轉(zhuǎn)接處應(yīng)光滑連接，鑲拼處應(yīng)密合，未注拔模斜度不小于5，表面粗糙度Ra不大于0.4um。 　　7) 滑塊運(yùn)動應(yīng)平穩(wěn)，合模后滑塊與楔緊塊應(yīng)壓緊，接觸面積不小于四分之三，開模后定位準(zhǔn)確可靠。 　　8) 合模后分型面應(yīng)緊密貼合，如有局部間隙，其間隙不大于0.05mm(排氣槽除外)。 　　9) 冷卻水路應(yīng)暢通，不應(yīng)有滲漏現(xiàn)象，進(jìn)水口和出水口應(yīng)有明顯標(biāo)記。 　　10) 在模具上方裝有吊環(huán)螺釘，其強(qiáng)度應(yīng)符合 GB/T 825 吊環(huán)螺釘?shù)囊?guī)定。