一、概述
在外貿(mào)出口的眾多工藝品中,無(wú)毒 、無(wú)害、無(wú)污染、質(zhì)地古樸的金屬工藝品倍受外商青睞 。這些產(chǎn)品的共同特點(diǎn)是形狀復(fù)雜,表面均有清晰 、逼真的花紋或動(dòng)植物造型圖案,壁薄 、重量輕,表面要求光整、美觀,但尺寸和形狀精度要求不高。其材料多選用熔點(diǎn)低 、鑄造性能好、熔化足壓鑄時(shí)不吸鐵 (即不易粘模 )的鋅合金,其制造工藝為滿(mǎn)足大批量、高效率的生產(chǎn)要求而多選用壓鑄方法。外商訂貨時(shí)只提供產(chǎn)品實(shí)物而不提供圖紙。深圳譽(yù)格如何利用產(chǎn)品實(shí)物快速地制造出低成本的壓鑄模具就成為關(guān)鍵性問(wèn)題
二 、綜合分析
1.壓鑄模具的材料及其制造工藝分析
壓鑄是在高壓 (從幾兆帕到幾十兆帕)、高速 (5~50m/s)下將液態(tài)或半液態(tài)金屬充填入壓鑄型腔并在壓力下快速凝固成型的一種鑄造方法。壓鑄模型腔的工作條件惡劣,它是直接和具有高壓、高溫 、高速金屬液接觸的,壓射時(shí) ,在極短的時(shí)間內(nèi)除受高溫高速?zèng)_擊外 ,溫差變化很大,因而其熱疲勞大 ,易變形和開(kāi)裂。所以譽(yù)格鋅合金壓鑄模型腔常用的材料是 5CrNlMo,或3Cr2W8V.可代用的材料通常是 T10A 或 5CrMnMo等耐熱合金鋼。這些村料除自身費(fèi)用高外,其模具制造工藝也較復(fù)雜。通常都是在紫銅或石墨電極上手工雕刻出花紋圖案,用電火花機(jī)床加工成型后,由深圳譽(yù)格的模具鉗工修磨打光做成模具型腔或者采用現(xiàn)代的電鑄工藝制造,但其制造成本高、周期長(zhǎng)。為了簡(jiǎn)化模具的制造工藝,降低成本,譽(yù)格實(shí)驗(yàn)性的用灰鑄鐵做模具型腔材料并采用簡(jiǎn)單的制造方法,取得了滿(mǎn)意的效果。
2.用灰鑄鐵作鋅合金壓鑄模具型腔的可行性分析
灰鑄鐵價(jià)格低廉,鑄造和就誒些加工性能好,缺點(diǎn)是導(dǎo)熱性、強(qiáng)震和延伸率都不太好,特別是在高溫下 (425°C以上)的生長(zhǎng)現(xiàn)象,使機(jī)械性能下降而容易產(chǎn)生裂紋及燒傷.因此灰鑄鐵型腔的壽命非常有限。深圳譽(yù)格要想想提高模具壽命就必須控制模具的工作溫度。譽(yù)格所要壓鑄的鋅合金壓鑄件。是一個(gè)直徑為Φ80mm 園缺形 的薄片,重量只有20g,充填型腔時(shí)所帶給模具的熱量很少,且鋅合金的熔點(diǎn)在400°C左右 。為克服灰鑄鐵的缺點(diǎn).我們采取了以下工藝措施:
(1)控制金屬液的溫度≤400°C,對(duì)模具采用非循環(huán)式水冷卻方法 ,以避免灰鑄鐵的生長(zhǎng)現(xiàn)象。
(2)嚴(yán)格控制壓鑄時(shí)的持往時(shí)間以減少模具對(duì)熱量的吸收。
(3)每次壓鑄前,須用涂料 (譽(yù)格選用 N7錠子油)涂刷型腔各部,以減少金屬液對(duì)型腔的“熱擊”作用 ,減少型壁的內(nèi)應(yīng)力及金屬液與型腔間的熔焊現(xiàn)象
4)做好模具的預(yù)熱和在使用過(guò)程中的中間退火工作
在上述工藝措施的保障下,深圳譽(yù)格用不到 1000元制造的橫具型腔 ,其壽命達(dá)到 32萬(wàn)次之多。
三、鋅臺(tái)金壓鑄模型腔的制造工藝
1.型腔材料 型腔材料為 HT200。
2.工藝流程
以實(shí)物樣品作模具 ,灌注出凹凸蠟?zāi)8饕患?(罐注前務(wù)必在實(shí)物樣品上涂刷脫模劑)→精修蠟?zāi)?(保證花紋圖案清晰、逼真)→制備殼型→熔模精鑄模具型腔的鑄鐵毛坯→退火→機(jī)械加工型腔的各基準(zhǔn)面→低溫退火→鉗工修磨型腔花紋圖案→中頻表面淬火 (要求表面硬度為HRC45~50) →回火→鉗工精慘打磨拋光。
3.工藝要求
(1)由于用這種模具制造出的產(chǎn)品要經(jīng)過(guò)三次收縮 (制備蠟?zāi)!沧㈣T鐵、壓鑄鋅合金),會(huì)產(chǎn)生尺寸誤差,這種誤差對(duì)于無(wú)嚴(yán)格尺寸要求的工藝品來(lái)說(shuō)是允許的。但對(duì)于實(shí)物樣品中本來(lái)就很纖細(xì)的凸花紋,經(jīng)過(guò)這三次收縮后有可能變得橫糊不清,所以譽(yù)格在精修蠟?zāi)r(shí)應(yīng)根據(jù)后續(xù)工序的收縮量適 當(dāng)加深蠟橫在這些地方的凹陷深度 。 (2)在制備殼型過(guò)程中,當(dāng)粘掛第一層面料漿時(shí),深圳譽(yù)格必須用毛刷戳刷蠟?zāi)I系谋砻媪蠞{,以消除料漿表面張力所形成的氣泡,這對(duì)于型腔花紋圖案的清晰至關(guān)重要,同時(shí)也可減輕鉗工修磨的難度和工作量
(3)焙燒殼型必須經(jīng)過(guò)低溫→保溫6h以上→高溫過(guò)程,以避免型腔毛坯表面出現(xiàn)氣孔
四、結(jié)束語(yǔ) 應(yīng)用精鑄與修磨加工相結(jié)臺(tái)的工藝方法制造復(fù)雜形狀模具型腔,實(shí)質(zhì)上就是利用實(shí)物樣品的造型或圖案復(fù)制出能制造同樣產(chǎn)品的模具型腔,從而把在金屬或其它材料表面的雕刻工作簡(jiǎn)化為在蠟?zāi)I系男扪a(bǔ)工作。因此大大縮短了制造周期,降低了制造成本,具有一定的實(shí)用價(jià)值.深圳譽(yù)格用此種工藝制造具有不規(guī)則形狀的注塑橫型腔 (材料為鋁合金),同樣取得了成功。