虽然设备是保证产品质量必不可少的因素,但是模具在铸造中的作用也是非常重要的。特别是对于铝合金汽车零部件生产企业来说,模具的程度和耐用程度对产品质量有明显的影响。
黑色金属铸造,模具更多是为了形成模具型腔。一般情况下,模具本身不直接与熔融金属接触,特别是对于形状复杂的非金属型铸件。与热熔金属接触的是造型材料,主要是型砂,这使得造型材料成为影响铸件质量的主要因素。而铝合金重力铸造则不同。由于铝合金熔点低,铸造性能好,在大批量生产中,铸件的形状一般都是用模具直接成形,如发动机的铝合金缸体、缸盖等,不仅有利于提高劳动生产率,更重要的是通过调整模具在不同部位的温度分布,可以控制铸件的显微组织和晶粒尺寸,提高铸件的质量。
随着铸件形状的复杂,铝合金的重力铸造模具有所不同。即使是同一个零件,铸造工艺不同模具的形式往往也不一样,但无论如何,铝合金模具的重力铸造还是有其共性的。
首先,必须选择合适的铸造工艺。铸造工艺的好坏直接关系到铸件的质量和铸造工艺的成品率。国内部分模具厂商已经开始使用凝固模拟进行铸造工艺的辅助设计。通过对充型凝固过程的计算机模拟,发现并克服容易产生铸造缺陷的热点,对于提高铸造工艺设计的可靠性,有效防止模具在调试过程中不必要的返工是非常重要和有效的。
其次,模具应该有不错的热容量。较厚的模架和符合要求的模块不仅是模具寿命的有效保证,而且对模具连续工作过程中温度场的调整也起到了非常重要的作用。有些模具工厂为了降低成本,节省材料,盲目降低模具的有效厚度,以达到减重的目的。但这不仅大大降低了模具的使用寿命,还会使铸件容易变形,影响铸件的尺寸精度。严重时会导致铸件批量报废,给铸造厂造成损失,更严重的是对/kloc-造成损害。
第三,模具要有可靠的冷却系统和抽气系统。通过冷却,不仅可以有效提高劳动生产率,还可以调整铸件的温度场,控制铸件的冷却速度,从而影响铸件的内部组织和晶粒尺寸,达到有效控制铸件机械性能的目的。顾名思义,抽气就是人为地将型腔内的气体排到型腔外,以降低铸件产生气孔缺陷的可能性。同时,通过增加排气塞可以调节局部小区域的模具温度,对防止和克服铝合金的开裂和收缩有重要作用。
第四,必须有与铸造机配套的模具定位装置和方便的模具安装系统。定位装置不仅是保证铸件尺寸、减少接缝和毛刺的关键,也是保证铸造机正常运转的关键。可以说模具没有好的定位装置,就不会有好的合格铸件。模具必须便于安装和拆卸,因为铝合金是重力铸造,模具必须定期拆卸喷漆和修模。如果拆卸不方便,必然会增加工人的劳动强度,占用更多的劳动时间,降低产量和效率。