1無模鑄型快速制造技術(shù)的工作原理及特點(diǎn)

1、1無模鑄型快速制造技術(shù)的工作原理及特點(diǎn)無模鑄型快速制造技術(shù)是將cad計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)、快速成形技術(shù)與樹脂砂造型工藝 有機(jī)結(jié)合1佃開發(fā)出的一種數(shù)字化制造的綜合技術(shù)，它利用快速成形技術(shù)的離散/堆積成形原 理,進(jìn)行了工藝和結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新而開發(fā)出的擁冇自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一種先進(jìn)的數(shù)控制造技術(shù)與裝 備。它無需模具，能夠快速、柔性、準(zhǔn)確地制造內(nèi)腔及表而均為復(fù)雜的鑄型、模具，特別適 合單件、小批量、形狀復(fù)雜的大中型鑄型、鑄造模具的制造及新產(chǎn)品的試制1。其工藝原 理見圖12：圖1無模鑄型快速制造技術(shù)工作原理無模鑄型快速制造技術(shù)的主要特點(diǎn)是：(1) 無需模樣，減少制作模樣的人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)。(2) 省去制作模樣的時(shí)

2、間，縮短制造周期。(3) 用數(shù)字技術(shù)控制，制作的形狀、尺寸準(zhǔn)確，大大減少加工余量。(4) 可制造任意復(fù)雜形狀的鑄型、模具，愈復(fù)雜愈顯示其優(yōu)越性。(5) 全自動(dòng)操作，勞動(dòng)強(qiáng)度低，且對(duì)工人技能要求低。(6) 原材料易得，可回用；無需模樣，可節(jié)省人量國(guó)家資源，完全符合國(guó)家環(huán)保的要求。2用無模鑄型快速制造技術(shù)制造鑄造模具的方法我們?cè)谟脽o模鑄型快速制造技術(shù)制造鑄造模具時(shí)主要用下列方法：(1)單件、小批量、個(gè)性化金屬零件的制造單件、小批量、個(gè)性化金屬零件不用制造模具，可用無模鑄型快速制造裝備直接做出它們的毛坯鑄型，澆注相應(yīng)的金屬液，即可得到零件毛坯，加工后便可。如：作為展品用 的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪模型(直徑032

3、0,高210,重35kg)就是沒冇做模具，直接用無模鑄型快速制造 裝備做出來的,見圖1、圖2。乂如：kps140-150單級(jí)雙吸離心泵的泵蓋、泵體，也是在沒有 模具的情況下，直接用無模鑄型快速制造裝備做出來的，見圖3圖8。客戶特殊要求的個(gè)性 化產(chǎn)品cbk300b真空泵葉輪(直徑0570,高350,重283kg)是在cbk300a真空泵葉輪的基礎(chǔ) 上改進(jìn)設(shè)計(jì)的，同樣沒冇做模具，用無模鑄型快速制造裝備做出來的，見圖9、圖10。（2）批量生產(chǎn)鑄件的鑄造模具批量生產(chǎn)的鑄件一般都要制造模具，通常是先制造模具毛坯的木模，用木模造型一 澆注一金屬毛壞一加工成模具。我們則無需制造毛坯木模，直接用無模鑄型快速制

4、造裝備造 型做出模樣毛壞的鑄型一澆注一金屬毛壞一加工成模具。省去制造木模的時(shí)間和費(fèi)川，同時(shí) 由于用無模鑄型快速制造裝備制作的形狀、尺寸比佼準(zhǔn)確，可減少毛壞的機(jī)械加工余量，有 些地方可留一定的打磨量，經(jīng)適當(dāng)打磨即可。因此，可縮短模具的制造周期，捉高模具形狀、 尺寸的準(zhǔn)確度，同時(shí)降低模具的制造成本。如:蝸輪箱殼（外形尺寸為235x195x45,重5. 5kg） 需要批量生產(chǎn)，我們川無模鑄型快速制造裝備做出蝸輪箱殼的上、下鑄型，澆注出鑄鐵的蝸 輪箱殼模樣毛壞，經(jīng)適當(dāng)打磨，就可成為蝸輪箱殼模樣，將其裝配在型板上則成用于批量生 產(chǎn)的模具，見圖1圖14。又如kps140-150單級(jí)雙吸離心泵的葉輪芯盒上的

5、葉片模，也是川 無模鑄型快速制造裝備做出葉片模的上、卜-型，澆注后得到葉片模的毛壞，經(jīng)適當(dāng)打幣即成 葉片模。見圖1518。（3）內(nèi)外表而比較復(fù)朵的模具對(duì)用無模鑄型快速制造技術(shù)制造以砂為骨干材料的砂、樹脂復(fù)合模，再翻石膏模，修整石膏模后翻成塑料模，便口j用于批量生產(chǎn)。如: kps140-150單級(jí)雙吸離心泵泵蓋、泵體的上、下模就是用此種方法做出來的，見圖1曠22o3用無模鑄型快速制造技術(shù)制造鑄造模具操作的注意事項(xiàng)用無模鑄型快速制造技術(shù)制造鑄造模具操作時(shí)注意如下：（1）在cad三維設(shè)計(jì)時(shí)，除了考慮通常鑄造模具設(shè)計(jì)的原則外，還必須考慮砂、樹 脂復(fù)合模的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)加以注意。如：1）為了提高模具的強(qiáng)

6、度、兇u性，在設(shè)計(jì)時(shí)做出適當(dāng)?shù)臏喜?，便于安放加?qiáng)鋼2）在模具的配合而，考慮固化劑擴(kuò)散、滲透對(duì)尺寸精度的影響，對(duì)這部分尺寸應(yīng)作 修正。3）對(duì)模具和型板的裝配、模具間的裝配或安裝活塊處應(yīng)預(yù)留裝配調(diào)整孔。4）經(jīng)常相互磨擦比較厲害的面，應(yīng)考慮鑲金屬塊。5）模型、芯盒起模時(shí)的敲擊處必須預(yù)超安裝敲擊塊的位置，并注意敲擊塊和模具的 連接。（2）造型時(shí)調(diào)整相關(guān)的參數(shù)。1）為了在隨后的處理操作中不易損壞，必須提高鑄型的強(qiáng)度，也就是要增加樹脂的 加入量，樹脂的加入量對(duì)提高至2. 53%。為此耍改變鋪砂機(jī)構(gòu)篩網(wǎng)的冃數(shù)，增加鋪砂機(jī) 構(gòu)的震擊力度;否則，砂下落不順，鋪砂量不足；2）為了提高模具的形狀、尺寸的準(zhǔn)確度，噴頭

7、噴咀的孔徑可適當(dāng)選小；3）根據(jù)模具各處的精度要求不同，可調(diào)整砂層的厚度。（3）后處理操作要點(diǎn)1）造型完成后要放置至少2小時(shí)，讓鑄型適當(dāng)硬化，提高強(qiáng)度，并在運(yùn)輸、搬運(yùn)時(shí) 采取一定措施，防止鑄型變形。2）打磨前必須經(jīng)130150°c保溫24小時(shí)，讓鑄型充分便化，強(qiáng)度提高;若溫度太 高會(huì)引起過燒，強(qiáng)度明顯下降。3）打磨盡量光滑，并檢查尺寸達(dá)到圖紙要求。4）從模具的背面刷樹脂，讓樹脂滲入砂型內(nèi)部，進(jìn)一步提高模具強(qiáng)度。（注意樹脂 要刷得恰如其分，防止其從另一面滲出。）5）模具的工作表而刷涂料或抹豬料灰膩?zhàn)?，盡可能刷抹得均勻。6）烘干。100130°c保溫24小時(shí)，將涂料中的水分徹底去

8、除。7）打懶刷過涂料或抹過豬料灰膩?zhàn)拥谋矶蟊M可能磨得光滑平整。8）模具的工作表面刷樹脂，做到少量多次;樹脂要隨川隨配，配得過多，隨著時(shí) 間的增加，粘度增大，不易刷勻，甚至無法使用，造成浪費(fèi)。9）最后用水砂紙打磨平滑，并復(fù)查尺寸。10）裝配。4用無模鑄型快速制造技術(shù)制造的鑄型和模具實(shí)例圖1水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪模型芯子圖2水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪模型鑄件圖3 kps140-150泵蓋鑄型圖4 kps140-150泵蓋砂芯rsn 丄產(chǎn) &+ m囹 kebl4u-lur j ° 冏b kps14u-1u汞佯妙心圖7 kps140-150泵體鑄型圖8 kps140-150泵體鑄件圖9 cbk300b真空

9、泵葉輪鑄型10 cbk3q0b真空泵葉輪鑄件圖11蝸輪箱殼上鑄型圖12蝸輪箱殼下鑄坐13蝸輪箱殼模樣正面圖14蝸輪箱殼模樣反面圖15 140-150中開泵葉輪葉片上型圖16 140-150中開泵葉輪葉片下型圖17140450中開泵葉輪葉片鑄型合箱 圖is 140450甲開親葉鈍葉尸圖19 kps140-150泵蓋上模圖20 kps140-150泵蓋下模圖21 kps140-150泵體上模圖22 rpsh0j50泵俸下模 4b* 5結(jié)論(1) 用無模鑄型快速制造技術(shù)能夠快速準(zhǔn)確地制造鑄造模具，大大簡(jiǎn)化制造工藝， 并能冇效地降低制造成本等。(2) 用無模鑄型快速制造技術(shù)制造鑄造模具，材料易得，且可回用，乂無需先做木 樣，可節(jié)省大量國(guó)家資源，是一種非常環(huán)保的制造技術(shù)。(3) 用無模鑄型快速制造技術(shù)制造鑄造模具，是模具制造技術(shù)的一個(gè)創(chuàng)新，同吋為 鑄造業(yè)和機(jī)械制造業(yè)的自主創(chuàng)新提供一個(gè)很好的技術(shù)服務(wù)平臺(tái)。(4) 用無模鑄型快速制造技術(shù)制造鑄造模具剛剛開始，還有一