模具制造工艺与设备 第2版 教学课件 作者 孙凤勤 第四章 2.ppt

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1、37421Z4B主编(1)坯料的制备与处理　原材料经切削加工后成为型腔坯料(坯料与工艺凸模接触的表面，其表面粗糙度Ra值＜0.63μm)，再通过超塑性处理(即将材料加热后，再进行冰冷处理)。(2)超塑成形工具(3)挤压设备及挤压力计算　对超塑性材料的挤压，可以在液压机上进行，根据合金材料的特性和工艺要求压制型腔的液压机必须设置加热控温装置，以便将超塑性材料加热到超塑温度后保持恒温，并以一定的压力实现超塑成形。(4)润滑　有效的润滑可以减小超塑材料塑性流动时与工艺凸模表面间的摩擦阻力，降低单位挤压力，同时可防止金属粘附和便于脱

2、模，以获得满意的型腔尺寸和表面粗糙度。第三节　陶瓷型铸造成形(1)坯料的制备与处理　原材料经切削加工后成为型腔坯料(坯料与工艺凸模接触的表面，其表面粗糙度Ra值＜0.63μm)，再通过超塑性处理(即将材料加热后，再进行冰冷处理)。(2)超塑成形工具1)工艺凸模。2)模套。1)工艺凸模。2)模套。图4-15　模套1—模套　2—坯料(3)挤压设备及挤压力计算　对超塑性材料的挤压，可以在液压机上进行，根据合金材料的特性和工艺要求压制型腔的液压机必须设置加热控温装置，以便将超塑性材料加热到超塑温度后保持恒温，并以一定的压力实现超塑成

3、形。(4)润滑　有效的润滑可以减小超塑材料塑性流动时与工艺凸模表面间的摩擦阻力，降低单位挤压力，同时可防止金属粘附和便于脱模，以获得满意的型腔尺寸和表面粗糙度。第三节　陶瓷型铸造成形一、陶瓷型铸造成形的原理及特点二、工艺过程三、工艺设计要点一、陶瓷型铸造成形的原理及特点(1)陶瓷型铸造成形的原理　陶瓷型铸造成形是在一般砂型铸造基础上发展的一种新型精密铸造工艺方法。(2)陶瓷型铸造成形的特点1)投资少，操作和设备较简单，生产周期短，适用于批量生产。2)型腔尺寸精度高，尺寸公差等级可达IT8级，成形表面质量好，Ra可达1.25～

4、10μm。3)生产效率高，成本低，节省了机械加工的工时和原材料。4)模具寿命长，一般不低于机械加工制造的模具型腔。二、工艺过程图4-16　陶瓷型铸造工艺过程示意图a)母模　b)砂套造型　c)灌浆　d)起模喷烧　e)烘干、合箱、浇注　f)铸件1—砂箱　2—排气孔木模　3—水玻璃砂　4—灌浆孔木模　5—粗母模　6—定位销7—平板　8—通气针　9—精母模　10—陶瓷浆层三、工艺设计要点(一)母模设计(1)母模材料　制造母模的材料有金属、木材、塑料、石膏、石蜡和橡胶等。(2)母模尺寸及加工精度　陶瓷型浇注层的尺寸变化非常小，确定母模

5、尺寸时，主要考虑铸造金属收缩率的影响。(二)砂套材料作衬托陶瓷层的砂套，其型砂一般用水玻璃砂，配方见表4⁃2。表4-2　砂套用水玻璃砂配方(%)2.砂套材料也可与陶瓷层耐火材料相同，能减少铸型变形，三、工艺设计要点但成本较高。(三)陶瓷层浆料(1)陶瓷层浆料成分　陶瓷层浆料由耐火材料、粘结剂、催化剂和透气剂等组成。1)耐火材料。2)粘结剂。3)催化剂。4)透气剂。(2)陶瓷浆料的配制1)陶瓷浆料配方。三、工艺设计要点表4-3　陶瓷浆料配方2)陶瓷浆料配制顺序如下：①将耐火材料(刚玉粉)与催化剂(氢氧化钙粉末)均匀混和，并放入

6、容器中。②将透气剂(双氧水)和粘结剂(水解液)混合均匀。③将②中的液体倒入灌浆容器内，随后在搅拌状态下倒入①中的混合物，再搅拌，注意排除气泡和结胶现象的出现。三、工艺设计要点(四)灌浆和涂脱模剂灌浆之前先在母模表面涂上脱模剂，以防止灌浆后陶瓷层和母模的粘连。(五)起模陶瓷型灌浆后便开始结胶，一般在结胶后3～15min起模较好。起模过早，强度低；起模过迟，会出现陶瓷型收缩粘模。起模时，应使母模平稳取出，防止陶瓷型的破损。(六)喷烧和烘干三、工艺设计要点起模后可立即或稍隔半分钟后用明火均匀地在整个陶瓷型表面加热，对空气不易进入的

7、地方可吹入空气助燃，这个工艺称为喷烧。喷烧1min左右即可停止，让其自行燃烧至熄灭。待陶瓷层火焰熄灭后便可以移至高温炉内烘干，温度为300～600℃，入炉时温度要低，升温速度约为100～300℃/h，保温1～3h，然后降温至250℃以下出炉，防止产生裂缝。