全国铸造模具生产企业,大体可以分成以下几类:类为铸造模具专业厂(包括合资和独资企业),这些企业设备先进,技术优良,是铸造模具行业的主力;第二类是铸造专业厂的模具车间;第三类是近年来发展迅速的私营和民营模具厂,这类企业规模不大,数量众多,各有分工,协同作战,分布在江浙、广东一带,其中有些厂已经具备了一定的实力;第四类是兼做铸造模具的其他一些模具厂。总之,铸造模具生产企业呈多元化,并向高水平发展,这也是中国经济发展带来的必然趋势。国外发达国家的模具厂大体分为独立的模具厂和隶属于一些大的集团公司的模具厂,一般规模都不大,但专业化程度高,技术水平高,生产效率。
基准面
基准面决定铸件各部分相对的尺寸位置。所以选择铸造基面时,必须和铸件机械加工的加工基准面统一,其选择原则为:
1) 非全部加工的铸件,应尽量取非加工面作为基面。因为加工面在加工过程中,尺寸会因加工而变动,所以可能将造成相对尺寸位置的变动。而且铸件经过加工后,去掉的加工余面也不便检查。
2) 采用非加工面作基面时,应该选尺寸变动小、可靠的面作基面。用活块形成的铸件表面不选为基面。
3) 基面应尽可能平整和光洁,不应当有残余浇冒口、毛刺、飞翅等。
4) 全部加工的零件,应取加工余量小的面作为基面,以保证机械加工时不至因加工余量不够而造成废品。
5) 为了检验尺寸方便,是选择较大的平面作为基面,尽量避免选取弯曲的面,或是有铸造斜度的面为基面。
工艺性设计
1、铸件工艺性设计原则铸件工艺性设计应在尽量满足产品结构要求的前提下,通过调整机械加工余量、增大铸造斜度、增加工艺余量和工艺肋及工艺凸台等方法,使铸件结构更加合理,从而获得优质铸件。铸件工艺性设计原则:
①为了简化金属型结构,提高铸件质量,产品中需要机械加工的小孔(螺纹孔、安装孔)一般不铸出来
②产品中局部厚大处,当不便于设置冒口补缩时,有些小孔也应铸出来,以加快厚大部位的冷却速度,避免产生缩松。
③为了便于设置冒口以对整体铸件进行补缩,有些大孔也不应该铸出,同时还要调整加工余量,满足铸件顺序凝固的要求
④为了防止铸件在生产过程中变形,对一些形的铸件应增加防变形肋,待后工序
加工去掉。
⑤加工过程中装卡定位性能差的铸件,可以根据需要设计定位装卡凸台,其位置应有利于铸件补缩。
⑥在不影响产品性能的前提下,可以局部加大铸造斜度,避免设计活块。
2、铸件工艺性设计参数的选择
①零件尺寸精度要求高、表面粗糙度值要求低的加工面,可适当放大加工余量。
②加工面越大,加工余量应相应加大。
③加工面距加工基准面越远,加工余量应相应增加。
④用砂芯形成的铸件表面,应比用金属芯形成的表面给予较大的加工余量。
⑤浇冒口开设的加工面应予较大的加工余量。
3、铸件图的绘制
绘制铸件图的过程就是铸造与零件设计、机械加工等部门将铸件的基准面、加工余量位置及数值、特殊位置的铸造斜度等铸造工艺因素及技术要求,以图加以说明。铸件图既是设计、制造金属型和铸件验收的技术依据,也是机械加工、设计制造工装夹具的技术文件之一。
4、浇注系统
浇注系统的设计原则。设计和计算可以参照砂型铸造的方法,但应考虑金属型铸造冷却快、排气条件差、浇注位置受到限置等特点,具体原则如下:
① 浇注系统尺寸的大小应保证金属液在规定的时间内能良好的充满金属型。
② 金属液应平稳流入型腔,不直接冲击芯和型壁,避免产生涡流和飞溅。
③ 金属液应顺序地充填铸型,以利于金属型腔中气体的排除。
④ 铸型的热分布应合理,有利于铸件金属凝固,以便于铸件得到充分的补缩。
⑤ 浇注系统结构设计应简单、体积小、在保证铸件质量的前提条件下,金属液消耗尽可能小。
5、烧注系统的组成部分
①浇口杯:浇口杯接受和贮存一定量的金属液,同时起到缓冲和浮渣的作用。
②直流道:1)直流道一般设计成封闭式;2)不带浇口杯的直流道,上部喇叭口直径不小于d30mm;3)垂直浇道底部受金属液的冲击力很大,故高度一般不应超过150mm,如果直流道需要设计得比较高时,可改用倾斜浇道,但倾斜浇道高度也不应超过250mm;4)当直浇道设计超过250mm,可采用蛇形浇道;5)直浇道的截面形状是圆形。而且直径不超过25mm。否则易产生涡流,造成浇注过程中金属液内产生中空现象,卷入气体,造成氧化夹渣;6)对于大型铝合金铸件,可将一个大的截面的直浇道分成2-3个截面较小的直浇道。
③横浇道:横浇道起缓冲、稳流和挡渣的作用,并将直浇道的金属液分配给内浇道。金属液一般不设计,除了底注式加上横浇道。
④内浇道:内浇道直接与铸件相连,起着控制金属液流动速度和方向的作用。
金属型清理
金属型的清理方法主要有手工清理、喷砂和化学清理。
金属型预热
金属型的预热是浇注前必不可少的工序之一。金属型在喷刷涂料前需先预热,预热温度根据涂料成分和涂抹方法确定。温度过低,涂料中水分不易蒸发,涂料容易流淌。温度过高,涂料不易粘附,造成涂料层不均匀,使铸件表面粗糙。