1 引言
在很多情況下广狂,模具為鑄造行業(yè)的發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)怒随。如:鑄造模型,壓鑄模具等池躁,它們是生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品所必備的工具饮码。隨著汽車(chē)業(yè)在中國(guó)的蓬勃發(fā)展和一些新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)需要,鑄造也為一些特殊模具的制造創(chuàng)造了先機(jī)褒选。如:汽車(chē)內(nèi)飾件模具氏篇、檢具等。其中尤以實(shí)型鑄造對(duì)模具制造的影響最為直接蹭睡。
中國(guó)的轎車(chē)工業(yè)雖起步較晚衍菱,但發(fā)展迅速,現(xiàn)在激烈的競(jìng)爭(zhēng)使得國(guó)產(chǎn)轎車(chē)從單純的CKD組裝逐步發(fā)展到零部件的國(guó)產(chǎn)化肩豁,今年開(kāi)始新車(chē)的零部件開(kāi)發(fā)大部分在國(guó)內(nèi)進(jìn)行脊串,因而對(duì)模具制造業(yè)提出了更高的要求,加速了實(shí)型鑄造工藝在模具制造中的應(yīng)用清钥。
2實(shí)型鑄造工藝特點(diǎn)
實(shí)型鑄造是1956年由美國(guó)人發(fā)明的琼锋,從起先單件小批量大件生產(chǎn)到大批量小件流水線生產(chǎn),以美國(guó)祟昭、意大利缕坎、德國(guó)、俄羅斯篡悟、日本等工業(yè)化生產(chǎn)最具代表性谜叹。八十年代中期開(kāi)始應(yīng)用于汽車(chē)零部件生產(chǎn),從而刺激該項(xiàng)工藝的進(jìn)一步完善和發(fā)展恰力。
我國(guó)對(duì)實(shí)型鑄造工藝的研究始于六十年代中期叉谜,起步于零件毛坯的生產(chǎn),以鑄鐵镰饶、鑄鋼為主±吕郑現(xiàn)有近百余家工廠生產(chǎn)實(shí)型鑄造鑄件,大多數(shù)規(guī)模較小烧骗。近年來(lái)由于中國(guó)轎車(chē)進(jìn)入百姓家庭禽糊,汽車(chē)工業(yè)飛速發(fā)展,建成了一批汽車(chē)零部件的實(shí)型鑄造生產(chǎn)線铜诽。同時(shí)也開(kāi)始應(yīng)用于模具制造之中阔萧。
傳統(tǒng)的砂型鑄造方法是:先根據(jù)圖紙制造木模绳瓣、芯盒,然后男梆,分箱造型嗡深,合模澆鑄。實(shí)型鑄造則是:先制作與鑄件相同的發(fā)泡聚苯乙烯塑料原形贸卦,造型時(shí)惋肾,將原樣置于砂箱內(nèi),造型后诊胞,不取出泡沫塑料模樣暖夭,形成有實(shí)型型腔的鑄型,澆鑄金屬氣化模樣撵孤,金屬液取代模樣空間迈着,冷卻凝固形成與模樣形狀相同的無(wú)披縫的鑄件。
實(shí)型鑄造工藝與傳統(tǒng)砂型鑄造工藝兩者比較邪码,其的優(yōu)點(diǎn)是:制作鑄造模型的費(fèi)用較木模低裕菠;模樣與鑄件的形狀完全相同,很容易進(jìn)行尺寸檢驗(yàn)霞扬;不使用型芯糕韧、沒(méi)有分型面;鑄造工時(shí)大大減少喻圃;可以鑄造很復(fù)雜的零件萤彩,并且能很容易預(yù)埋鑲嵌件和冷卻水管等;原材料成本斧拍、勞動(dòng)力成本和生產(chǎn)成本普遍低于普通砂型鑄造雀扶。
3轎車(chē)內(nèi)飾件模具的要求
轎車(chē)內(nèi)飾件在轎車(chē)內(nèi)飾件有諸如主地毯、行李箱側(cè)板肆汹、行李箱地毯夏握、衣帽架、門(mén)和頂棚等衫半,是汽車(chē)內(nèi)飾件中最為關(guān)鍵的部分骑琳。轎車(chē)內(nèi)飾件都由兩部分構(gòu)成:面料和骨架。面料大多為針刺地毯洋虫、簇絨地毯蜀短、布料等;骨架多采用麻纖維+聚丙烯(PP)权疾,棉纖維+聚丙烯(PP)趋奸,廢纖維+樹(shù)脂,木粉板等。在制造過(guò)程中群鞭,面料不必加熱估褐,而骨架需預(yù)先加熱軟化成型,再與面料粘合刃纽,冷卻成型酝侯。而且這些內(nèi)飾件的形狀均為自由曲面,型面起伏多變奇颠,高低落差懸殊败去,外形尺寸較大。因此烈拒,該類(lèi)模具有其獨(dú)特性,成型模具不能采用常規(guī)的鋼質(zhì)材料广鳍,同時(shí)要求模具材料除了達(dá)到基本硬度外荆几,還要求具有導(dǎo)熱性好、不生銹等特點(diǎn)赊时。
根據(jù)以上產(chǎn)品的特點(diǎn)吨铸,由于內(nèi)飾件模具尺寸較大,考慮到模具自重的因素祖秒,我們選用鋁合金為模具的材料诞吱。另外模具的冷卻效果直接影響到骨架成形和生產(chǎn)效率,因此須將水管預(yù)埋在模具中(見(jiàn)附圖)竭缝。故房维,需要用鑄造方法才能獲得符合使用要求的模具的坯料。
4制造工藝
根據(jù)轎車(chē)內(nèi)飾件模具的要求跳蚓,傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)疑惨、制造工藝無(wú)法滿足產(chǎn)品成型和客戶制作周期的要求。我們運(yùn)用三維造型或反向工程建立產(chǎn)品模型并進(jìn)行模具設(shè)計(jì)抠建,采用實(shí)型鑄造工藝鑄造鋁合金模具的動(dòng)估掐、定模模坯。
4.1模型制作
4.1.1材料選用
根據(jù)鋁合金鑄造的條件選用具有密度小盛己、強(qiáng)度高船酗、氣化迅速、殘留物少弊肢、成型加工方便的聚苯乙烯塑料為氣化模原材料收泥。其原珠粒特性見(jiàn)附表。
相對(duì)分子量 含水量 堆積密度 粒徑
180000 - 270000 ~ 0.3% 600 ~ 650 Kg/m3 0.3 ~ 0.5mm
4.1.2模樣成形工藝
利用目前在模具制造中已經(jīng)成熟的CAD/CAM技術(shù)加工模型盯窜。采用手工方法修補(bǔ)和裝配模樣和澆鑄系統(tǒng)兔页。同時(shí)在成型面以下相同距離布置冷卻水管。
4.2涂料
涂料是實(shí)型鑄造工藝成敗的關(guān)鍵因素之一。實(shí)型鑄造用涂料應(yīng)具有好的強(qiáng)度俄洞、透氣性以躯、耐火度、絕熱性啄踊、耐激冷激熱性忧设、涂掛性、滴淌性颠通、懸浮性及抗吸濕性等性能址晕。一般有耐火材料、拈結(jié)劑顿锰、溶劑谨垃、懸浮劑、觸變劑和其他附加物等組成硼控。
采用刷涂方法給模樣涂覆涂料刘陶,并要做到均勻、全面牢撼、不得有未上吐露的模型暴露部位匙隔。
模樣上完涂料后需烘干。一般在50℃左右熏版,干燥8 – 10小時(shí)纷责。另外在干燥過(guò)程中應(yīng)控制烘干設(shè)備的濕度,一般濕度不大于30%系亭。并注意模型的合理放置和支撐剿哪,防止模型變形。
4.3造型
選擇合理的砂箱凑篇,使用樹(shù)脂自硬砂造型工藝霸臂,建立合理的排氣通道。樹(shù)脂含量控制在0.8%以下托蜡。澆鑄時(shí)間控制在造型完成后8小時(shí)以上辈拔。
4.4澆鑄
聚苯乙烯泡沫塑料的高溫分解是一個(gè)復(fù)雜的物理 – 化學(xué)過(guò)程,常常會(huì)吸收熱量谢燎。故鋁合金的澆注溫度一般高于普通砂型鑄造時(shí)的澆注溫度匙典。建議控制在700 - 750℃的范圍內(nèi)。
5結(jié)束語(yǔ)
【弧(1)實(shí)型鑄造在轎車(chē)內(nèi)飾件模具制造上的應(yīng)用是非常合理的宜箩,它既能在新車(chē)開(kāi)發(fā)和舊車(chē)換型的競(jìng)爭(zhēng)中贏得寶貴的時(shí)間,又能降低成本盹屠,獲得復(fù)雜及有特殊要求的鑄件题禀。經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯而易見(jiàn)鞋诗。
(2)運(yùn)用實(shí)型鑄造工藝迈嘹、CAD/CAM技術(shù)和反向工程技術(shù)制造轎車(chē)內(nèi)飾件模具達(dá)到國(guó)際同行業(yè)先進(jìn)水平削彬,對(duì)促進(jìn)國(guó)內(nèi)轎車(chē)工業(yè)的迅速發(fā)展和零部件國(guó)產(chǎn)化有相當(dāng)重要的意義。
⌒阒佟(3)由于澆注溫度融痛、合金成分的不同,大型鋁合金鑄件的實(shí)型鑄造相對(duì)與鑄鐵神僵、鑄鋼來(lái)說(shuō)困難許多雁刷。但通過(guò)實(shí)踐證明:合理的工藝設(shè)計(jì)和鑄造方法是能夠改善鑄件質(zhì)量的。
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