自硬树脂砂模具的制作特点及涂刷工艺

发布时间：2016年12月12日   |   阅读次数： 308

自硬树脂砂模具的制作特点及涂刷工艺
高压开关用铝硅合金铸件一般都比较大，部分铸件的质量达100kg以上，在树脂砂模具实际生产中经常使用的是金属型铸造工艺。但金属型铸造用模具的制作周期长、制造费用高，无法满足用户的要求。为此，针对高压开关用铝硅合金铸件品种多、批量小、品质要求高的特点，进行了自硬树脂砂型模具的倾转浇注工艺研究。
1、自硬树脂砂型模具的特点
1)模具结构简单用高强度的自硬树脂砂芯来成型高压开关用铝硅合金铸件的复杂内型，不需要使用复杂的抽芯装置，简化了模具的结构。
2)所用模型和芯盒的制作周期短和金属型铸造用模具不同，用自硬树脂砂制作铸造用模具时所用模型和芯盒的材料可以是金属，也可以是硅胶等化学品、硬质的木材等。在制作模型和芯盒时，还可以采用数控加工、直接仿形或快速成形技术进行加工，以缩短其制造周期。考虑到模型和芯盒在使用时的磨损情况，对于批量大的铸件，所用的模型和芯盒常用铝合金制作；对于批量小的铸件，所用的模型和芯盒可以使用硬质木材等材料制作。
3)模具制造费用低高压开关用铝硅合金铸件较大，采用金属型铸造时，所用模具加工比较困难，制造费用高，每套模具(包括模型和芯盒)的价格在5一12万元之间；而采用自硬树脂砂型铸造时，所用模具的制造费用可大幅度降低，每套模具的价格只有1~2万元。
4)模具强度能满足倾转浇注工艺的要求经试验对比分析，最终选用了CP5000系列铸造用树脂作为型砂粘结剂。CP5000系列铸造用树脂是A1，Mg等有色金属砂型铸造专用的在室温下固化的树脂，有两种组分组成，在室温下10~30min内可完全硬化，两组分之间独特的化学反应性能使得砂型模具在浇注温度较低的情况下也有很好的溃散性。在配制型砂时，CP5000系列铸造用树脂的使用量较小，经试验测定，当含量在0.700~1.200(质量分数，下同)时，制作出的砂型模具
强度已足以满足倾转浇注工艺对砂型模具的强度要求。
2、砂型模具的合模定位装置
在进行铸造生产时，砂型模具的合模定位一般是靠砂箱上的定位装置来实现的，但这对于品种多、批量小、铸件体积差别大的高压开关用铝硅合金铸件来讲显然是不合适的。
自硬树脂砂的强度较高，经反复试验、对比分析后，在自硬树脂砂型铸造模具中使用了金属导柱、导套定位装置，这样不但解决了自硬树脂砂型铸造模具两半模之间的精确定位问题，而且可在砂型模具自硬后立即去掉制模时所使用的砂箱，从而大大节约了制作树脂砂型模具所需的砂箱数量。
3、涂料的选用及涂刷工艺
砂型模具的型腔(包括配套的砂芯)表面品质对铝硅合金铸件的表面品质影响很大，为了防止出现浇注时由于砂型模具型腔表面掉砂而引起的铸件夹砂等铸造缺陷，需对砂型模具的型腔表面涂刷涂料。
树脂砂模具常用的涂料有水基和醇基两种。在250℃以上时，A1与水蒸气一接触就会发生反应，生成氧化夹杂物AlzOs，为了避免由于氧化夹杂物AlzO：引起的吸氢现象，生产时采用了醇基涂料，并利用醇基涂料的易燃特点，对砂型模具(包括砂芯)进行点燃干燥处理。对于高压开关用铝硅合金铸件的自硬树脂砂型模具，经试验对比，其型腔表面采用专用的醇基涂料涂刷3次并进行点燃干燥处理后效果最好。
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