改善汽车覆盖件冲模实型铸件质量的措施.docx

精品名师归纳总结改善冲模实型铸件质量的措施摘 要: 本文总结了一汽集团模具中心采纳实型铸造技术生产汽车掩盖件冷冲模铸件的实践体会，论述了进一步改善冲模实型铸件质量的主要措施，提出了努力方向关键词 : 汽车掩盖件冲模 实型铸件 质量 改善措施1 前言众所周知，汽车掩盖件冷冲模的制造周期和精度，对于汽车换型周期和生产优质 汽车有着极其重要的意义而冲模铸件的生产周期和质量好坏，对于冲模制造周期和 质量, 降低成本有重要影响八十岁月初 , 一汽准备采纳实型铸造技术生产冲模铸件， 并着手进行工艺试关攻关队，吸取各方面的技术人员参与试验，但未能胜利为了尽快上这一先进技术，向国外遣进修生， 带回了整套技术总厂组成了由各专业技术人 员参与的攻关队，依据国外的先进工艺进行试验，于 1986年底获得胜利 1988年至1989年进行试生产同时对铸铁车间进行大规模的技术改造，建立了 2个聚苯乙烯泡沫塑料模型制造阵的，并扶持一个协作厂家上实型铸造从 1990年开头进入批量生产，在CA150P汽车、 CA141右置方向盘、 CA6440厢式车、奥迪轿车国产化、捷达轿车改型、轻型车、微型车及金杯汽车、松辽汽车的冲模生产上全面采纳实型铸件，使冲模生产面目一新，取得了显著的技术经济效益。

从铸件生产角度上看，简化了工序，减轻工人劳动强度，节约制模工时 1/3 至3/4, 造型工时 1/3 至2/3 节约大量木材 〔 每吨可节约0.5-1M 木材〕 铸件尺寸精度明显提高 , 表面质量和内在质量显著改善生产成本大大降低, 缩短生产周期从模具生产角度上看 , 生产预备时间至少提前一个月在制模过程中简洁更换设计和制作上的差错刻在铸件上的冲模中心线和水平找正线清晰的复制到铸件上，便利了划线和机械加工加工余量从木模铸造的 20至30MM甚至50削减到 5至12MM，节约大量的机加工时，型面加工工季节约 1/2 以上减轻冲模重量 20至30%要生产具有国际先进水平的冲模，就得有国际水平的冲模铸件但是，目前我们国内的铸件比较先进国家的实型铸造铸件，质量上仍有不少差距，有待我们实行切实可行的措施可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结2 存在铸件质量问题的主要缘由目前国内的冲模铸件与先进国家的冲模铸件的差距主要表现在：表面不够光滑， 有的粘砂、夹砂、包砂，有的皱皮多，有的有冷隔性裂纹，个别的有砂眼和硬质点， 有的尺寸精度差，有的加工余量偏大，标记不全，有的内外倒角未作出，有的铸件在非加工面上设置内浇口，造成疤痕等等。

要找准缘由必需抓住实型铸造的本质，结合生产实际，对实型铸造的全过程进行逐项分析2.1 实型铸造的基本原理与主要缘由实型铸造是用聚苯乙烯泡沫塑料制造模型，埋入型砂中进行浇注 , 模型遇热气化而去， 金属液取而代之，获得各类铸件的先进铸造技术由于模型气化而消逝，实型铸造也被称谓“气化模”铸造或“消逝模”铸造这一气化过成是一个很复杂的物理的和化学的变化过程聚苯乙烯泡沫塑料是一种碳氢化合物，按其重量，含碳 89.8%、氢 8%、硫0.18%、氮0.21%、其它约 1.8%一般说法是含有 92%的碳和 8%的氢这种材料在浇注过程中，在金属液的热作用下，经过软化 - 收缩 -- 由固体变液体 --液体气化 -- 气体由大分子分解成小分子 -- 由小分子再分解成更小的分子，产生大量的气体在浇注铸铁件的情形下 1kg泡沫塑料产气约 1万升这些气体一方面阻碍金属液的流淌，一方面同过模型的耐火涂料层，型砂 , 砂箱排泄出去来不及完全气化的液体，一部分随气体排泄到型砂中，来不及被排泄的剩余部分被烧结成固体残留物粘附在铸件表面上，形成表面缺陷除聚苯乙烯泡沫塑料气化之外，模型粘结剂涂料和型砂中的树脂都要燃烧气化，仍有水分蒸发。

全部这些气体都要通过涂料、型砂、砂箱排泄出去，对涂料、型砂提出了很高的透气性要求，对砂箱提出了通气孔和规格方面的要求因此，在浇注过程中， 如何实现气化快速完全，而且产气量少，如何使气体快速排泄出去，是贯穿于实型铸造全过程的获得优良铸件的关键所在这个问题涉及到模型材料 〔 聚苯乙烯泡沫塑料、模型粘接剂、胶纸带 〕 的挑选，涉及到铸件结构尺寸，涉及到模型制造，涉及到模型检查，涉及到耐火涂料、型砂、砂箱，涉及到造型方法，涉及到浇注系统，浇注温度和速度简言之，它涉及到几乎全部过程可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结2.2 实型铸造的主要工艺过程实型铸造的主要工艺过程见图 1模型制造涂料预备型砂预备砂箱预备熔炼预备粘内浇口块涂耐火涂料制内浇口块取内浇口块空腔填泡沫浇冒口预备舂砂取空腔泡沫舂砂浇注清理抛丸退火抛丸检查图1 实型铸造主要工艺过程2.3 目前实型铸造铸件常见缺陷的主要缘由⑴. 聚苯乙烯泡沫塑料的性能不好，比国外的相比有很大差距，这是影响实型铸件的主要因素之一⑵. 制模设备比较落后，刀具品种少，缺少量具和胎具，有些制模厂家仍停留在原始作坊水平上，不仅没有数控铣、仿型铣、三座标测量划线机，连最起码的细木工带锯 机、万能铣床、刨床都没有，怎能作好模型了 .⑶. 制模工艺比较落后，制模不够细心，未按图纸工艺标准制造。

一些厂家处在粗制褴造可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结⑷. 模型检查比较粗糙，漏检严峻，导致外形尺寸错误的模型流入造型浇注工序⑸. 浇注系统设计方面有严峻问题，比较保守，导致铸造缺陷⑹. 造型不够细心，浇注温度和速度上仍有一些问题⑺. 铸件清理不够完全，个别厂家没经仔细清砂，抛丸和退火处理把铸件送到用户⑻. 对实型铸造用的制模材料和铸件质量方面尚无行业和国家标准⑼国内冲模实型铸造，厂家少，尚无形成买方市场，缺少竟争，也是重要缘由3 目前改善铸件质量的主要措施3.1 选好聚苯乙烯泡沫塑料不同于木模铸造的是，在实型铸造的过程中模型与金属液相互作用这是一个极为复杂的物理和化学变化过程因此模型材料的性能好坏对铸件的质量影响极大3.1.1 在保证强度的前提下尽可能采纳低密度的泡沫塑料在肯定的浇注温度条件下，密度与产气量成正比，密度越大，产气量越多产气量越多，对模型耐火涂料、型砂、砂箱的透气性要求越高当无法满意这些要求时， 就会增加对金属液的阻力，影响浇速度，造成浇不足或冷隔等缺陷在实型铸造浇注过程中既有吸热反应，也有放热反应，但整体来讲是吸热的产气量越大金属液的热缺失越大，简洁产生冷隔和浇不足的缺陷。

因此，浇注温度要比 木模铸造高一些，但是不能过高如用过高的浇注温度使较大密度的模型完全快速气 化，决不是好方法 , 而且是很有害的最好的方法是尽可能采纳低密度的聚苯乙烯泡沫塑料依据国外和我们的体会采纳 16-19kg/m 的聚苯乙烯泡沫塑料为宜3.1.2 颗粒要细而匀称致密无缝隙聚苯乙烯泡沫塑料是由聚苯乙烯珠粒经发泡而制的的聚苯乙烯珠粒经发泡后变 成原体积的 50倍左右一般来说要得到较小颗粒的泡沫塑料就得采纳较小颗粒的聚苯乙烯珠粒较大颗粒的泡沫塑料强度低 , 表面光滑度差，被用来制造实型铸造模型是不相宜的据美国富康公司讲实型铸造能够获得的最小辟厚是泡沫塑料颗粒直径的 3倍颗粒之间的熔结不致密有间隙，那么模型和铸件表面会显现很多小麻点，严峻影响模型和铸件表面光滑度，颗粒直径最好掌握在 φ1-2 ，能够保证模型和铸件的光滑度3.1.3 要经过充分干燥做到无水分刚发泡成型的聚苯乙烯泡沫塑料含有大量的水分，假如不经过干燥处理就投入制模，无法制造表面光滑的模型且模型制造完成后产生变形，在浇注时增加发气量，对可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结浇注不利3.1.4 气化温度要低，气化快速完全，无灰粉，无杂质，不留残留物。

3.1.5 规格型号要全，运输路线短3.1.6 一汽在实型铸造工艺试验讨论时期采纳的聚苯乙烯泡沫塑料同日本国际铁工采纳的聚苯乙烯泡沫塑料性能比较详见表 2表2 聚苯乙烯泡沫塑料的性能比较厂家性能板 厚原料产的北京泡沫塑料厂 北京泡沫塑料厂1 2230mm 50mm德 国 德 国日本国际铁工各种厚度 日 本密 度16.5 kg/m 18.1 kg/m18.0 kg/m抗弯强度2.05 kg/cm2.25 kg/cm2.45 kg/cm抗压强度1.90 kg/cm2.12 kg/cmO.92 kg/cm吸 水 率导热系数0.031 kg/m33.9cal/m.h.C33cal/m.h.CO.92 g/100cm35cal/m.h.c表面光滑度较 差较好很 好颗粒直径3-4 mm1-3 mm1-2 mm颗粒粘结较 好好很 好加工性能较 好较好很 好铸件质量较 好好很 好注: 我国同日本的测试标准不同 , 仅供参考从一汽的使用情形看在国内尚未找到象日本国际铁工使用的那样好的聚苯乙烯泡沫塑料, 但是我厂 1986年用过的北京泡沫塑料厂的聚苯乙烯泡沫塑料性能正确尽管众多厂家都要生产出实型铸造用的材料 , 但进步不大。

3.2 选好模型粘接剂在制模过程中加工和粘接是交替进行的因此粘接剂的性能好坏对模型强度 , 制模周期, 铸件质量影响较大前一段一汽研制单组分胶和双组分快干胶应用于制模上取得了很好的成效这两种胶各有特点 , 互为补充 , 令人得心应手表3 单组分胶和双组分胶的比较可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结单组分胶双组分胶使用范畴a) 平面板之间的粘接b) 内圆角的直线粘接c) 严格对准中心线的制件粘接d) 在 NC机床上加工的部件粘接分别涂刷在被粘接的两个面上a) 粘接任何外形面b) 内圆角的曲线和直线粘接c) 在曲面上粘接平面薄板d) 需立刻加工的部件粘接把A,B 两组分的胶分别涂刷在被粘接使用方法, 等候 3-5分钟后粘接 , 10-20 分钟初步固化 , 有时需 的两个面上 , 相互粘接 , 等候 3-5 分钟就可用压铁压被粘接部位 固化 , 刷 子不能混用a〕b〕c〕d〕快干性比乳白胶好涂刷便利,保管便利优点粘接强度高粘在手上的胶简洁洗掉a) 快干性很好 , 缩短制模周期b) 粘接曲面外形很便利c) 粘接强度高缺点快干性比双组分胶差a) 使用没有单组分胶那样便利b) 粘在手上的不易洗掉c) 腐蚀金属3.3 采纳先进的制模设备制模设备的优劣对制模精度 , 周期有很大影响。

我们应采纳如下设备 :a) 木工平刨床b) 高精度的电阻丝切割锯床c) 移动式工作台圆锯机床d) 不同型号的细木工带锯机床e) 磨床f) 木工车床g) 万能铣床h) 带有铸造缩尺的仿形铣床i) 数控铣床j) 三座标测量划线机3.4 细心制模制造上问题最多是带有复杂曲面外形的模型制作 , 型面外形不对 , 厚度不匀称 , 这类问题主要表现在拉延模的凸凹模模型 ,。