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铸造模具在砂型铸造中的重要性

发布时间:2018-05-18 10:05:27来源:本文被阅读:

工厂将铸造模具称之为“铸造之母”,此话可谓地对铸造模具在铸造生产中作用和地位的一个高度的概括。

   称之为“母”,其一是因为在工厂里,所有铸件都是用铸模制成砂型然后得到的,无铸造模具即无铸件;其二是铸件总是带有铸造模具的“遗传性”;铸件的尺寸精度、表面粗糙度乃至某些铸造缺陷无一不与铸造模具质量有直接关系。   (1)尺寸精度    铸件依模而作,模的尺寸误差无一例外地会在铸件上反映出来。尤其是一些复杂铸件,由于采用多个铸模(外模和芯盒),其累积误差更会严重影响到铸件尺寸精度。图为某轿车缸体(4缸)铸件尺寸精度相关要索链图,图中有阴影的框为铸造工艺装备,其他框为工序过程。从图中可以推算出,即使每套工装尺寸精度都能得到99分,到台箱处其得分也可能只有82.5分了。由此可见,追求铸模的“零误差”是何等重要。   

  (2)表面粗糙度    表面光洁的铸模不仅改善起模性,从而减少型(芯)废,提高生产率,而且能得到光洁的型腔(或砂芯),有利于得到光洁的铸件。  

  (3)铸件缺陷    一部分铸件缺陷可能由铸造模具质量不佳所造成,如铸模表面存在倒料度、凹凸不平,将导致起模性不好,破坏铸型表面甚至造成砂眼;模具安装偏差或定位销(套)磨损造成错型、挤型、砂眼;浇注系统的随意制作或安装导致金属渣流动偏离工艺设计要求,因而可能造成气孔、缩松等缺陷,等等。    在铸造生产中,工艺—铸模—设备是一个不可分割的系统,好的工艺设计要依靠铸造模具体现出来。    同样,一个蹩脚的工艺设计,可能使一套加工精良的铸模因无法生产出合格铸件而报废。铸模和设备的合理配合也是一样重要的。因此,在确定工艺方案、进行工艺设计时,必须同时着手铸模和设备的准备工作,即实施并行工程是十分必要的。正因为如此,国内一些企业在引进制芯机的同时引进芯盒,引进一些复杂铸模(如轿车缸体)的同时也包括了工艺设计。    在创新日渐成为经济发展主旋律的现代社会,产品更新周期日益缩短,新产品层出不穷,这也就要求制造工业与之适应并快速发展,作为制造工业基础的模具业,必然随之发展。可以说,尽快地推出高质量、高精度的模具,是抢占市场的首要和关键因素之一。    铸造模具的设计与制造技术    我国是铸造大国,但远非铸造强国。我国铸造工艺水平、铸件质量、技术经济指标等较之先进国家有很大差距,手工、半机械化造型仍占有很大比例。同样,我国的铸造工艺装备同先进国家相比也有很大差距。木模、木塑摸仍被广泛使用,金属模具的加工仍以普通铣床为主,新产品的开发常常因模具设计、制造周期长而延宕,导致市场的丢失。    进入90年代以来,巨大的市场需求特别是家电、汽车、摩托车业的迅速发展,极大地推动了我国模具业的发展,铸造模具业同样有了巨变e这些变化表现在设计和制造技术方面的有:   

 1) Auto CAD被设计人员普遍使用;    

 2) CAD/CAM已在铸造模具业广泛使用,不仅大公司、大厂如一汽、东风汽车公司、一拖集团、跃进集团等使用,一些近几年崛起的乡镇专业铸造模具厂,如象山的多家工厂也都应用自如;   

 3) 快速原型制造铸模已进入到实用阶段,LOM、SLS等方法应用的可靠性和技术指标达到和超过国外同类产品水平,而价格仅为国外同类产品的1/4~1/3;   

 4) 高速加工 (简称HSM) 技术引进模具工业,提高了模具精度,大大缩短了模具制造时间。研究表明,对于复杂程度一般的模具,HSM加工时间可减少30%以上。某厂加工柴油机缸体铸造模具,原用三轴联动数控机床,总计加工时间为      50.28h,采用NURBS高速加工,总计加工时间仅为6.756h;    

 5) CAE、逆向工程已有部分企业应用并取得明显效果。产品开发前期的凝固模拟大大优化了工艺设计,缩短了试验时间;利用逆向工程、数字化(CAD/CAM)方法制作模具(尤其是复杂模具)更是具有制作周期短、精度高、一致性好及价格低等许多优点。     


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