新型铸造造型线模型模具标准化生产的现状主要包括模具技术标准的制定与实施、模具标准件的生产应用及相关标准的宣传实施推广等。我国模具的标准化工作相对较晚,此外,工作力的宣传、实施和推广较小,铸造造型线模型厂家模具的标准化落后于生产,更落后于世界上许多工业发达国家。在国外模具发达国家,如日本、美国、德国等,模具标准化已有近百年的历史。模具标准的制定和模具标准件的生产供应形成了一个完善的体系。然而,在全国模具标准化技术委员会的成立后,中国模具标准化的工作才于1983年开始。目前,我国模具生产单位约2万个,模具生产取得了长足的进步,但与工业生产要求相比,仍不适应,其中一个重要原因是模具标准化程度和水平较低。
新型铸造造型线模型铸造模具用钢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、天津铸造造型线模型铸造模具等,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。
铸造黑色金属用天津新型模具材料钢和铸铁的浇注温度约在1 300~1 600 C之间,因此,模具零件多采用铬钨钒或铬钼钒等模具钢,并经调质处理。若模具尺寸精度要求不高,也可采用低碳钢。黑色金属用模具的寿命一般只有几百次到儿千次,冲头和型芯的寿命则更短。最为常用的3Cr2W8V钢由于其热疲劳抗力差,使用寿命很低。新型铸造造型线模型模具的低寿命已成为黑色金属挤压铸造中的难题 目前,国内外正在大力研究使用钼、钨或铌基难熔合金,铁、钴、镍基耐热合金以及其它材料。如钨基合金Anviloy 1150、MTZ钼基合金、镍基高温合金Inconel718、GH-761等几种合金也同样适用于挤压铸造黑色金属用模具材料。表1是挤压铸造型腔材料选择的情况。
新型铸造造型线模型覆膜砂生产的发展80年代前,覆膜砂以自制自用为主,用于壳芯生产。80年代以后,由于我国高新制造技术的迅速发展,特别是机械业工和汽车工业突飞猛进的发展,对强度高、壁厚薄、精度要求高、表面质量好的铸件需求量剧增。有些外商订货时要求铸件必须用树脂砂生产,所以仅靠粘土砂造型和油砂制芯巳无法满足对铸件越来越高的要求,因此在客观上给覆膜砂的发展创造了条件。90年代以来,覆膜砂的生产应用得到迅速发展,其中包括覆膜砂生产所需要的原材料,天津铸造造型线模型覆膜砂的品种也在不断增多,并已形成系列化。覆膜砂生产厂家和产量也飞速增长。
挤压新型铸造造型线模型铸造模具铜合金用材料铜合金的浇注温度约为900~1 180 C,模具在工作过程中出现的粘焊、热疲劳裂纹、表面氧化等损坏比铝合金严重的多叫。目前模具天津铸造造型线模型材料主要采用3Cr2W8V等铬钨钒钢,并经调质处理,也可采用4Cr5MoSiV1钢。模具寿命一般在千次以上。对于冲头、型芯等受热、受力较大的零件,为提高其寿命,则可采用难熔金属。如钨基合金Anviloy 1150,其化学成分w为90% W.4% Mo、4% Ni和2% Fe,采用粉末冶金方法生产。由于钨合金熔点高,液态金属对其润湿性低、粘附性小,不易造成粘焊、熔蚀等模具损伤,并且钨合金在600C以上的高温性能高于钢,因此适用于铜合金用模具。与其类似的还有MTZ钼基合金、镍基高温合金Inconel718以及上海钢铁研究所研制的GH-761、GH 4145等难熔金属及高温合金。但是,使用难熔金属及高温合金将会导致成本提高,并使加.工困难口。
新型铸造造型线模型覆膜砂贮存结块试验与树脂软化点、砂中残留水量、硬脂酸钙添加量、贮存时间、温度、堆积高度等因素有关。建议采用大小试验块对不同覆膜砂的抗结块性能进行试验,并在40℃下按一定重量的压力块进行试验。铸造造型线模型厂家覆膜砂的流动性是生产小断面复杂砂芯的重要性能。漏斗粘度计的使用对国外多用途静止角的评定也取得了较好的效果。