欢迎来到山东山诚机械科技股份有限公司!
打开客服菜单
山东山诚机械科技股份有限公司
当前位置: 山诚铸造 > 应用案例 > 2022-67 实型铸造冲模毛坯的主要问题及解决对策
2022-67 实型铸造冲模毛坯的主要问题及解决对策
时间 : 2022-03-17 16:07 浏览量 : 33

 实型铸造冲模毛坯


1964年英国 Cowley 铸造厂采用美国Full Mould Casting (FMC) 专利生产铸铁冲压模具毛坯获得成功。 

    冲模模具多为单件 ,尺寸较大 ,尤其是中大型模具 ,单件毛坯重达数吨至十几吨。与传统砂型铸造相比 , FMC法用廉价的聚苯乙烯(EPS) 泡沫模取代较贵的木模(每吨冲模毛坯节约1-2m3木材) ,成倍提高制模效率。随着 CAD/ CAM 技术普及 ,设计上实现三维造型模块 化 ,加工时预留机加工量 ,在泡沫板材上快速准确数控 成型出模具型腔面 ,可缩短模具加工周期。因此 FMC工艺仍是目前铸造汽车冲模毛坯的主流方法。

    1975年广州重型机器厂率先采用水玻璃砂FMC法生产冲模模具获得成功 ;1981 年二汽通用铸锻厂采用双快水泥砂实型工艺铸造出11t单件模具毛坯 ;90年代以来 ,一汽、二汽、天汽、成飞和哈飞等集团所属的汽车模具厂均采用 CAD/CAM技术加工泡沫板材 ,采用呋喃树脂自硬砂实型工艺 ,生产汽车覆盖件冲模模具毛坯。铸造企业采用FMC生产冲模毛坯有很大的发展空间。

    与国外先进技术相比 ,还有待改进之处 ,突出的问题有3点。

    (1) 泡沫板材的颗粒粗大 ,加工性能不好。若加工刀具不合适 ,不仅在泡沫模样表面上形成明显的刀具轨迹 ,而且刀具易将未熔结好的泡沫珠粒刮落 ,形成 点点凹坑 ;一般而言 ,加工金属的麻花铣刀不适合加工 泡沫模样 ; 

    (2) 由于泡沫表面粗糙 ,造成铸件毛坯的机加工余量偏大。例如一般的模具其型腔面的预留加工量为10~15mm ,局部部位达20mm。而特殊结构的球铁类模具加工量普遍在20-25mm。加工余量偏大造成机加工费时 ,将致密的铸造表层切削掉 ,使模具的硬度和耐磨性能减低 ; 

消失模铸造

    (3) 浇注时黑烟 ,无环保措施。 浇注时环境污染严重 ,不仅是EPS泡沫气化燃烧发出有毒有害气体 ,还包括呋喃树脂自硬砂在浇注中放出有刺激性的甲醛、苯酚和SO2等有害气 体 ,以及微带芳香的呋喃和二恶英。

    针对上述问题 ,提出以下解决对策。

    ①选择适合数控加工的泡沫板材。过去许多厂选择泡沫板材时仅对泡沫密度提出要求 ,往往挑选用1号或2号粗大料成型的板材。板材密度小固然利于泡沫模样的消失气化 ,但密度过低 (14~15 kg/ m3) ,必然是泡沫颗粒欠融合 ,数控加工后 表面粗糙 ,而且铸造时泡沫模样的抗变形能力差 ,易造成铸件的变形 ,甚至报废。所谓适合数控加工的FMC法专用泡沫板材 ,本质上与非阻燃型的建筑隔热保温用的泡沫板材并无区别 ,只要对泡沫珠粒大小、珠粒融合程度、板材的密度以及板材性能规范提出更严格要求。

    ②开发专用数控铣床和刀具。我国目前没有加工泡沫模样的专用数控铣床和刀具 ,只好采用加工金属的大型数控铣床来加工泡沫模 样。国外已普遍采用专用于泡沫加工的数控铣床。例 如德国BW公司1997就推出4种系列加工泡沫模样的专用数控机床 ,其中有4轴或5轴联动的数控系统 , 以适应侧面加工 ,提高加工效率。该公司以及德国ZEIM公司还开发出加工泡沫模样的专用数控刀具。该刀具将削铣和车铣改为锉铣 ,大大降低了泡沫模样的表面粗糙度 ,实现了对泡沫模样的半精细加工。专用刀具表面均匀布满三角凸块 ,似圆锉 ,实现对泡沫型面的锉铣。该刀具更为独特之处在于,球头锉铣刀为中空结构 ,通过铣床的负压系统 ,将锉铣下来的泡沫屑通过刀具吸收到除尘器内。使工作环境不受泡沫沫屑四处飞舞的干扰 ,可实现连续无人看守加工。国内也应尽快开发适合泡沫加工的专用数控铣床 和专用刀具 ,实现对泡沫模样的半精细加工。

    ③推广干砂负压实型铸造工艺 ,生产中、小型冲模 模具毛坯受负压干砂实型铸造( EPC-V 法)工艺的启发 ,有 些企业尝试用 EPC-V法来生产中、小型冲模模具毛坯 ,大多获得成功。因负压作用 , EPC-V法将EPS泡沫燃烧气化的黑烟及时抽吸并集中处理 ,有利于减 轻模具毛坯表面的积碳缺陷 ,改善工作条件 ,保护环境。

    采取定点浇注 ,将燃烧黑烟集中处理净化。推广燃烧处理技术 ,彻底净化烟气。要治理浇注黑烟 ,还必须对收集到的黑烟进行净化处理。


cache
Processed in 0.014254 Second.