一種薄壁大缸類樹脂模制作的方法

2018-06-08 03:47:36孫占偉

中國鑄造裝備與技術 2018年3期

關鍵詞：模型

孫占偉

（寧夏共享模具有限公司，寧夏銀川 750021）

1 背景及其產品分析

目前我國的森林覆蓋率已由建國初期的12.51%提高到了16.55%。但我國森林面積居世界第五位，人均森林面積居世界第119位；森林總蓄積量占世界第8位；世界人均擁有森林蓄積量為71.8立方米，而我國人均森林蓄積量僅為8.6立方米。

中國人工林面積占世界發展中國家人工林面積總量的50%左右。發展中國家年均消失天然林1628.2萬公頃，中國年均消失40萬公頃。我國森林總生物量達160．09億噸，占世界的3.63%。

由此可見，我們國家森林資源已經嚴重匱乏，尤其是天然林，已經到了非常危險的地步，因此，天然林的采伐已基本禁止，國家也在大力推廣速生林和人工林。

速生林和人工林的大力推廣，雖然對國家林業資源有很大的幫助，但對模型卻帶來不小的麻煩。由于木材是現鑄造用模具的主要材料，而且木材成本逐年增高，現在市場上供應的木材大多數也都是速生材，它最大的問題是材質疏松，空隙度大，密度低，力學和機械強度低，硬度低，不耐磨，易吸濕。這也導致了木質模具大多數發生開裂，變形，彎曲，模型尺寸無法控制，導致顧客抱怨率增高。

在鑄造生產中，通常采用木模、金屬模、塑料模，但是，木模使用壽命短，金屬模使用周期長，塑料模的工藝復雜，毒性大，正是以上原因，樹脂模優勢更加明顯[1]。

近幾年中國大缸類產品訂單大幅增加，薄壁類大缸產品成為重點產品，難點在于弧頂處壁厚很薄，模型在受到芯砂的重力后，模型最高點就會下沉，兩側法蘭向兩側裂，鑄件尺寸根本無法保證。舉例大缸產品東汽660MW高中壓外缸（壁厚110mm）到最薄的哈汽CH02A高中壓外缸（壁厚73mm），制作難度增加，質量要求提高，但制作周期反而要縮短，制作成本也要求降低。

面對木模材料難控制，模型強度難以保證，但鑄造產品的制作難度加大，對模型強度、尺寸要求又在提高，所以開展新工藝模具的研究已迫在眉睫。

圖1 模型壓力示意圖

膠合板（俗稱多層板）是一種人造板材，它克服了實木的缺點，強度大，抗彎性能好。在一些需要承重的結構部位廣泛使用。而且單位成本相比木材要低的多。

不飽和樹脂和玻璃布結合使用，社會上已應用廣泛，常見的船身、安全帽、餐廳椅等都是這些材料制作的，它具有表面光滑、強度高、抗彎性強等優勢，而且這些物體都是壁厚僅為5～10mm左右就能達到很好的機械性能[2]。

圖2 樹脂船體

2 實施過程

產品三維設計→機床下料→釘制毛坯→預埋方鋼加固 →表面涂抹樹脂玻璃布→機床加工→組裝→表面處理→出廠檢測→產品合格。

2.1 東汽D660MW高中壓外缸制作流程簡述

2.1.1 三維工藝設計

(1)填補監測空白，提高站網密度。持續開展地下水監測站點建設工作，填補魯中南中低山丘陵區和魯東低山丘陵區部分地區裂隙巖溶水和基巖裂隙水的監測空白，加密地下水降落漏斗區、地面沉降區、巖溶塌陷區和大中型水源地的目標含水層監測點密度[12]，達到《區域地下水位監測網設計規范》(DZ/T0271-2014)中對地下水位監測點密度的要求，進一步優化監測網絡，使站網布局更趨合理。

由于大缸壁最薄處只有80mm左右，所以所有起支撐作用的多層板全部為雙層板料粘接制作，厚度為48mm。而且多層板之間的檔距為400～450mm；其次就是大缸曲率變化大的部位，需要消失模加工出輪廓，固定在骨架上；活料定位槽處全部使用實木制作，考慮機床直接加工出輪廓。