欢迎下载,共同交流学习!

消失模铸造特种铸造及有色合金 2005年第25卷第4期

铝合金消失模模具的快速制造

熊小青1 吴志超2 董选普2 叶升平2 冯晓宁1

(1 嘉兴学院;2 华中科技大学)

摘 要 快速成型工艺结合精密铸造技术是快速制造金属模具的主要途径。研究了一种适用于铝合金消失模模具铸造的最佳工艺,以达到减少铝铸件针孔、提高铝合金铸件质量的目的,解决了新产品开发中金属模具快速制作的关键问题,同时也为快速制造技术在铸造中的应用开辟了一个新领域。

关键词 新型铝合金;消失模;快速制造

中图分类号 TG241;TG249.6 文献标志码 A 文章编号 1001-2249(2005)04-0239-02

模具制造是消失模铸造生产中的重要一环,直接影响到整个生产的进度

[1]

1.2 合金的熔炼

采用氧化锌+适量水玻璃+适量水制成涂料,所有熔炼工具均于200~300 刷上涂料并烘干,避免合金在熔炼过程中增加不必要的吸气。

合金熔炼使用12石墨坩埚在5kW电阻炉中进行,将坩埚预热到暗红色,然后把经预热后的铝锭放入坩埚中熔化,待加入料全部熔化后,再加入A-lCu、A-lSi等中间合金,最后加入纯Zn和纯Mg,熔清后进行搅拌。

当铝合金液达到720~730 时,对其进行精炼15min,精炼完将细化剂A-lT-iB和变质剂A-lSr加入静置一段时间后,进行第二次精炼,以达到除氢效果好的目的。浇注温度为690 。精炼装置如图2

所示。

#

,进而影响铸件产品进入市场的

快慢。我们采用的是模具的快速制造法,借用了消失模铸造工艺的思想,利用泡沫块快速加工获得模具的泡沫模原型。研究一种适用于铝合金消失模模具铸造的最佳工艺,以达到减少铝铸件针孔、提高铝合金铸件质量的目的。在此基础上进行模具的浇注试验。

对木模翻制结合数控加工的消失模模具制造工艺进行改进,探讨基于泡沫块加工原型的模具快速制造工艺,在保证模具质量的同时,进一步提高模具的制造速度。基于数控加工泡沫模原型的铝合金消失模模具快速制造工艺如图1所示。工艺路线的设计思想主要考虑以下3点: 采用数控加工金属模具,保证模具的尺寸精度。 采用数控加工实现消失模模具的薄壳随形,减少模具三维造型的工作量,提高三维设计速度。 采用极易加工的泡沫塑料,并利用数控加工制作毛坯翻制的母模,不仅提高了原型的制造速度,而且为后续的数控加工获得余量均匀的加工毛坯,进而达到提高数控加

工效率的目的。

图2 精炼装置示意图

1.氩气罐 2.减压表 3.干燥剂 4.流量计 5.多孔头石墨棒

1.3 合金的性能

采用自行研制的新型铝锌合金,结合合理的熔炼处理、时效处理工艺获得的模具试样性能如表1[2]所示。

由表可以看出,该合金与几种常用铝合金的性能[3]

图1 基于泡沫快速加工原型的消失模铸造工艺流程

1 新型铝锌合金材料的性能

1.1 原材料

试验用铝合金为自行研制的铝锌合金材料,合金熔

化后先吹氩气进行精炼,再加入质量分数为0.08%的A-lSr中间合金进行变质,加入质量分数为0.01%的A-lT-iB进行细化。

相比,布氏硬度提高了60%,抗拉强度相当,达到了预期的改善铝合金力学性能的目的。机加工结果表明,该合金的加工性能非常好,表面光亮,相当于铝铜合金的光亮程度。同时,浇注试验表明此成分的液态合金具有良好的充型性能。因此新研制的这种消失模模具用铝锌合金具有优良的综合性能。

收稿日期:2005-01-10

第一作者简介:熊小青,女,1978年出生,硕士生,嘉兴学院工程训练中心,浙江嘉兴(314001),电话:0573-3642052,E-mail:cherryxiong1996@163.com