【活动场景】
在模具加工车间或产品加工车间的现场教学，或用多媒体展示模具的使用与生产。
【任务要求】
掌握铸造模具的加工工艺流程。
(1）铸造模具在砂型铸造中的重要性
工厂将铸造模具称为“铸造之母”，此话可谓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”；铸件尺寸精度、表面粗糙度乃至某些铸造缺陷无一不与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铸件尺寸精度。
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。
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同等重要的。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。
(2）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和木材加工性能差的限制，取而代之的将是实型铸造。实型铸造以泡沫塑料板材为材料，裁减粘贴成模样，然后浇注而成铸件，该方法较之用木模，周期短、费用低。塑料模的应用呈上升趋势，尤其是可加工塑料的应用日益广泛。铝合金模由于重量轻尺寸精度较高，因此应用较广泛。部分已被塑料模和铸铁模所取代。
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。铸造模具设计—汽车发动机排气管砂型及砂芯模具、三维模型如图12.1所示。表12.1为铸造模具的分类、特征及应用范围。
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、铬钼合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）铬钼合金钢，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。图12.2为砂芯模具(芯盒）、图12.3为砂型模板图，图12.4为砂芯及铸件图。
图12.1 铸造模具设计-汽车发动机排气管砂型及砂芯模具
表12.1 铸造模具分类、特征及应用范围
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