铸造模具标准

铸造模具在砂型铸造中的重要性

工厂将铸造模具称之为“铸造之母”，此话可谓地对铸造模具在铸造生产中作用和地位的一个高度的概括。称之为“母”，其一是因为在工厂里，所有铸件都是用铸模制成砂型然后得到的，无铸造模具即无铸件；其二是铸件总是带有铸造模具的“遗传性”；铸件的尺寸精度、表面粗糙度乃至某些铸造缺陷无一不与铸造模具质量有直接关系。

(1)尺寸精度

铸件依模而作，模的尺寸误差无一例外地会在铸件上反映出来。尤其是一些复杂铸件，由于采用多个铸模(外模和芯盒)，其累积误差更会严重影响到铸件尺寸精度。图为某轿车缸体(4缸)铸件尺寸精度相关要索链图，图中有阴影的框为铸造工艺装备，其他框为工序过程。从图中可以推算出，即使每套工装尺寸精度都能得到99分，到台箱处其得分也可能只有82.5分了。由此可见，追求铸模的“零误差”是何等重要。

(2)表面粗糙度

表面光洁的铸模不仅改善起模性，从而减少型(芯)废，提高生产率，而且能得到光洁的型腔(或砂芯)，有利于得到光洁的铸件。

(3)铸件缺陷

一部分铸件缺陷可能由铸造模具质量不佳所造成，如铸模表面存在倒料度、凹凸不平，将导致起模性不好，破坏铸型表面甚至造成砂眼；模具安装偏差或定位销(套)磨损造成错型、挤型、砂眼；浇注系统的随意制作或安装导致金属渣流动偏离工艺设计要求，因而可能造成气孔、缩松等缺陷，等等。

在铸造生产中，工艺—铸模—设备是一个不可分割的系统，好的工艺设计要依靠铸造模具体现出来。

同样，一个蹩脚的工艺设计，可能使一套加工精良的铸模因无法生产出合格铸件而报废。铸模和设备的合理配合也是一样重要的。因此，在确定工艺方案、进行工艺设计时，必须同时着手铸模和设备的准备工作，即实施并行工程是十分必要的。正因为如此，国内一些企业在引进制芯机的同时引进芯盒，引进一些复杂铸模(如轿车缸体)的同时也包括了工艺设计。

在创新日渐成为经济发展主旋律的现代社会，产品更新周期日益缩短，新产品层出不穷，这也就要求制造工业与之适应并快速发展，作为制造工业基础的模具业，必然随之发展。可以说，尽快地推出高质量、高精度的模具，是抢占市场的首要和关键因素之一。

铸造模具的设计与制造技术

我国是铸造大国，但远非铸造强国。我国铸造工艺水平、铸件质量、技术经济指标等较之先进国家有很大差距，手工、半机械化造型仍占有很大比例。同样，我国的铸造工艺装备同先进国家相比也有很大差距。木模、木塑摸仍被广泛使用，金属模具的加工仍以普通铣床为主，新产品的开发常常因模具设计、制造周期长而延宕，导致市场的丢失。

进入90年代以来，巨大的市场需求特别是家电、汽车、摩托车业的迅速发展，极大地推动了我国模具业的发展，铸造模具业同样有了巨变e这些变化表现在设计和制造技术方面的有：

1) Auto CAD被设计人员普遍使用；

2) CAD/CAM已在铸造模具业广泛使用，不仅大公司、大厂如一汽、东风汽车公司、一拖集团、跃进集团等使用，一些近几年崛起的乡镇专业铸造模具厂，如象山的多家工厂也都应用自如；

铸造模具

3) 快速原型制造铸模已进入到实用阶段，LOM、SLS等方法应用的可靠性和技术指标达到和超过国外同类产品水平，而价格仅为国外同类产品的1/4～1/3；

4) 高速加工 (简称HSM) 技术引进模具工业，提高了模具精度，大大缩短了模具制造时间。研究表明，对于复杂程度一般的模具，HSM加工时间可减少30%以上。某厂加工柴油机缸体铸造模具，原用三轴联动数控机床，总计加工时间为50.28h，采用NURBS高速加工，总计加工时间仅为6.756h；

5) CAE、逆向工程已有部分企业应用并取得明显效果。产品开发前期的凝固模拟大大优化了工艺设计，缩短了试验时间；利用逆向工程、数字化(CAD/CAM)方法制作模具(尤其是复杂模具)更是具有制作周期短、精度高、一致性好及价格低等许多优点。

铸造模具用材料

铸造模具用材料十分广泛，根据铸件产量的不同即铸造模具使用次数的不同，可分别选用木材、塑料、铝合金、铸铁及钢材等。

木模目前仍广泛应用于手工造型或单件小批量生产中，但随着环境保护要求日益加严，木材使用将日益受到限制，代之而起的将是实型铸造。实型铸造以泡沫塑料板材为材料，裁剪粘接而成模样，然后浇注而成铸件。该方法较之用木模，不但节省了木材，而且使铸件有更高的尺寸精度和更好的表面粗糙度，塑料模应用呈上升趋势，尤其是可加工塑料的推向市场和塑料模寿命的提高，更使得塑料模应用日益广泛。

铝合金模由于重量轻、尺寸精度又较高，固此应用仍较广泛。但近来应用已有减少趋势，部分范围已分别为塑料模(当铸件批量较小时)或铸铁模(当铸件批量较大时)所取代。

铸铁模仍是大批量铸造生产的首选，并被大量使用，它具有强度高、硬度高、耐磨、加工性好、成本低廉、使用寿命长等优点。近几年来，由于铸造水平的提高，已有越来越多的模样、模底板、型板框等采用强度和耐磨性更高的球铁或低稀土合金灰铸铁制作，而耐热疲劳性能更好的蠕墨铸铁也被用于芯盒材料。

钢材以往主要用于铸模上的标准件、耐磨镶块或内衬，较少用于制作铸造模具本体，因为碳钢使用寿命并不高于球铁或低合金灰铁，而合金钢价格又十分昂贵。但随着模具加工技术的提高及对铸造模具尺寸稳定性要求的提高，模具钢、铬钼台金钢也用于制作铸造模具。某厂从法国引进的轿车缸体模具，其模样及芯盒本体均采用40CMD8(法国标准)铬钼台金钢，其使用寿命为：模样100万次，芯盒50万次。此外，已有越来越多的钢材用于制作模底板、芯盒框架等工装件上。

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