铸造模具缺陷修复的一种充填材料.doc

铸造模具缺陷修复的一种充填材料湖南机油泵股份有限公司（衡东 421400） 陈雪桂摘要：论述了模具钳工在工作中不但要求有过硬的手上功夫，更要有解决实际问题的能力。文章分析了我厂震实造型机上所使用的震实模，因设计、铸造等多方面原因所产生的质量问题，而进行的一系列修复方法的探讨，从而找到了一种较理想的填充材料：水泥、AB胶（慢干）的混合液。而这种材料到处可见，随手可得，用“小”办法解决了大问题。概述：我作为一名从事钳工工作多年的工人技师，深知模具作为一种特殊的机械产品，模具行业作为一种特殊的机械行业，不能像其它机械产品那样，所研发制造的机械产品生产出来零部件或机械产品，仅靠设计人员的理论设计就能基本保证最终所达到的所需的功能和使用要求，也就是说对于其它大多数机械产品，如果加工过程能够完完全全或尽可能达到设计的精度和要求，最终的产品和当初的设计目的是不会有太大的偏差，即完善的设计在加工条件的保证下就可生产出完美的产品，同时这必须依靠现代化的机床加工设备和动力设备。模具产品则不一样，由于无论是铸造模、压铸模的高温流动成型，还是常温下冲压类的塑性成型，尽管有很长的历史，由于基础理论和数学模型很不完善，不准确，也有还是存在很大的不确定性，大多数还是要靠现场调试经验来支持，来尽可能使模具产品做到完善貤就是说模具的好坏，周期的长短，最终要靠钳工手艺，靠钻研技术，靠革新创造，来缩短生产周期，降低生产成本。钳工在这之中，要起举足轻重的作用，而我在本企业修复铸造模缺陷中，所采用的一种充填材料，为铸造模的修复提前交付，节省成本，作出了应有的贡献。关键词：铸造震实模 缺陷 充填材料 新的充填材料由于企业的发展状大，传统的手工造型远远不能满足生产高速发展的需要。我厂并报开辟了半自机械化震动造型老产品都需要制造大批的模具，这种模具大部分是用铸铝材料制作，因重量轻，工人操作搬运方便，节省体力。在企业新老产品的研发、设计、试制和批量生产过程中，各类类铸造模具的制作是一道非常重要的生产环节，而复杂零件的母模制作，又是重中之重，如果是少量生产，这类模具一般采用木模制作，而批量生产及复杂重要的零件则采用铸铝或铸铁进行制作，这是各类复杂零件生产的必经之路。因这类零件制件的数量少，要求生产周期短，对母模零件制造更是越快越好，所以木模制作没有精雕细作，而是铸造后加工成型，所以加工余量较多。由于这类模具周期短，铸件在生产过程中，因母模具设计、制造的缺陷，以及铸造型砂湿度不均，或温度不符合要求，模具本身厚薄不均，手工造型水平参差不齐，造型后型砂脱落，砂模排气孔不足，排气不畅，以及浇注的铁液或铝液（采用压铸油泵体的铝液，此铝液牌号的收缩比大，但为了节省人力，没有另外配料，开铝炉），除渣不够等诸多意想不到的原因，导致铸件缩松、气孔（有的像老鼠洞，有的像蜂窝）、陷料、蹦边、错箱和夹渣等铸造缺陷。1、存在的问题对于那些经粗加工后结构复杂、异型面较多的铸件模体上，出现有许多缩孔、气孔、陷料等式缺陷，甚至严重得像老鼠洞，像马蜂窝一样的母模胚件，由于时间紧迫，过去一般若都有是对缺陷较小的母模坯侮辱只能进行修补。而对缺陷较多、较大的母模坯子件，只有报废，重新铸造，重新加工。这样反复耽误了交付时间，使企业的声誉受影响，而且增加了企业成本，增加了工人按劳动强度，得不偿失，违背了用最小成本办好事情的原则。2、传统的修补方法及不足传统方法是：焊补法：由于铸铁和铸铝的焊接性能极差，要求工人的焊接技术较高，所以我厂基本没用；镶补法: 在缺陷部件铣槽，再镶一块同质材料补上，再加工成型；铆补法：在有缺陷的地方，用钻花钻些孔，再铆上圆柱或其它各种形状的同质材料；对缺陷较多较大的，认为没有什么修复价值，直接报废。对于以上几种传统的修补方法，有以下几点不足：加工时间较长，模具生产周期长。如镶补法，要在缺陷部位铣槽，再找一同质材料，加工相同尺寸，再由钳工进行修配、镶嵌，这还取决于钳工的水平高低。铆接法，虽然简单，但有的地方窄，不好打孔，有的气孔太多无法打孔。镶件容易脱落，如镶补配合不好，铆接因铸件缺陷较多而铆接效果差，模具在加热后及频繁使用的过程中，因不断振动，以及型砂不错的挤压摩擦，很容易产生镶件和铆件的脱落、磨损。对于异形曲面，及深槽、弧度很小的部位，特别是设计时圆角较小，要加大圆角时，修补难度更大；成本高，缺陷处需铣槽，镶件再加工成型，再由人工打孔，修配，铆接，再由机床切削，这样反复多次，给模具制造和维修带来了难度和不少浪费。特别是经初加工后，缺陷较多，无法镶补、铆接的模具坯料，直接报废，浪费更大；因发展需要，市场紧迫，需争分夺秒，如果老是返工，影响工期，影响产品的交付时间，使企业蒙受损失，影响企业形象。这些是制约企业高速发展的瓶颈，为此，企业发出了攻关令，来解决这些质量问题，针对以上原因，为了从根本上解决问题，我们从几方面着手来解决这些问题。 3、试验修补方法及存在的问题为了找到一种既简易，操作容易，又能降低成本，减少消耗，又很有成效，即最佳方案，我们进行了一系列的试验。我们参照每天见到的高楼大厦，都有是用浇注的方法来倒成各种立柱，我们不是也可以用这种方法来修补模具的各种气孔和缩松吗？但不能像那样把水泥砂子补进缺陷处，经分析考虑选材，进行了如下试验。一是在市场上买来了强力AB胶和AB胶进行实验，发现当缺陷处较大较深时，补上较多较厚的强力AB皎时，就会鼓包、发热，并且这种强力AB胶有一股很强的刺鼻怪味，形成一个不适合人工作的环境，所以把强力AB胶淘汰。AB胶就成了实验的首选。采用补胶法：首先将模具缺陷处用气动砂轮打磨干净，使之不含其它杂质，再用丙酮清洗干净，以便彻底清除油污、残留冷却液，再按说明书1:1，即各50%的AB胶混合液，充分搅拌调匀，倒少缺陷处，再震动搅拌，使之能与工件接触，减少气孔，在缺陷较大时，再填入一些碎铝、碎铁之类的东西。这样虽然把低处的缺陷补上了，但一些相对较高的地方及开口处很难堆厚、堆高和补上。因为AB胶按说明书的比例调匀后很稀，要反复多次，等前一次胶干了后再涂下一层，这样又增加了生产周期和按劳动强度，而且经加工中心精加工后，经钳工细心修配、打磨、抛光，投入使用后，发现AB胶修补处硬度不够，容易磨损，而且由于模具经常振动、加热，很容易造成模具修补处脱胶、崩块等现象，所以这种方法试验失败。从第一种方法失败后，从中查找原因，认识到第一种方法失败的主要原因是AB胶按说明书调配，可以胶接一些东西，但对于补模具来说，很稀，干后很脆，硬度强度都不够，所以不耐磨损，也就是说胶里边缺少骨架，因此必须增加一些其它的元素才能提高AB胶的强度、硬度。如是我们在同一时间段接着进行试验。我们又进行了如下工作。二是AB胶加砂轮灰胶补法，与第一种方法相同，在清洗、清理模具缺陷处后，把AB胶和砂轮灰按1:3的比例调好，补缺凝固后再进行加工，但因砂轮灰硬度高，刀具加工不进磨损快，我随即降低配比，按1:2, 1:1, 1:0.5都难以用机床切削加工，均告失败。三是AB胶加石墨灰胶补法：找来废旧石墨块，打碎成粉，按一定比例，照前方法，浇入模体，但因硬度不够，而且成本高，人工把石墨锤成粉不容易，劳动强度大，而且石墨粉容易进入人的呼吸道，有害人体而被淘汰。四是AB胶加铁粉胶补法，按不同比例，照前方法，浇入模体，虽然这种方法补出来的效果可以，但加工时，硬度不均，而且铁粉最容易生锈，生锈了就不能和胶及模具粘合在一起，所以此种方法也宣告失败。还进行了多种实验，如刮油漆底子灰，刮油漆底子灰干得快，但不能进水，强度也差，刀具切削性能差，不能受震动等。以上试验都无一能达到理想效果，一一终告失败。如何打到一种能达到理想效果的填充物来做AB胶骨架，为企业排忧解难，为按时或提前交付产品，真是迫在眉睫。一天晚上无意中发现，家中的水管因生锈漏水而胶补的地方，虽然已胶补了很久了，现在依然很好。第二天就立即利用修补水管的方法来修补模具，进行了试验。4、新型修补法在实际生产中，我们借鉴管道疏松、补漏的方法，利用AB胶加水泥堵漏，既简便又经济，效果很好。因水泥厂里到处都有，不需要专门采购，要用随时可取，试验方案：将AB胶按说明书1:1调均后，再按AB胶与水泥1:3比例配好调匀，将经粗加工有较大缺陷的铝模铸件用气动砂轮清理干净，将模具加热到80左右后，再按AB胶/水泥混合物补缺，待加温凝固，完全冷却后，待第三天试加工，由于较硬，铣刀易磨损，但还是能勉强能够进行切削，待模具加工完经修磨抛光后，随即进行了一系列的破坏性试验骵用震动造型机直接进入生产模拟试验，经过一个月的试验良好。耐水性试验，把模具放在水盆里泡上几天几夜，都不鼓包、脱落，耐冲击试验，用锤子敲打都不损坏。以上试验说明AB胶/水泥混合物与模具粘接牢固，强度很好硬度略高，切削性能较差。将AB胶按比例调均后几天几都 与水泥以1:1比例配好调匀前种方法，修补模具进行试加工，刀具切削良好，不易磨损，接着对此次修补的模具屿前次修补模具进行对比试验，发现其它各项指标都差与前次，只是切削性能比前次好，这还是最理想的配方。通过对比后，取第一次试验与第二次试验的中间值，即将AB胶1:1调匀，再与水泥按1:2比例调交，再模具上缺陷处清理干净加热到80左右后，再将AB胶/水泥混合物补入缺陷处，在未完全凝固前，用手指粘点水（防止胶粘手），将胶补处压实，这样结构紧凑又排出了气体。完全凝固冷却后，再进行切削加工，加工性能良好。与前两次进行对比试验，各项性能指标与第一次相当，切削加工性能优于第一次，硬度高于铸铝，耐冲击、耐水，粘接性能好，牢固可靠。AB胶/水泥混合物补修简易可行，在模具缺陷处，只要用丙酮清洗油污和冷却液，把缺陷内壁打毛，晾干后就可进行胶补，而且这种AB胶/水泥混合物凝固得快，在常温下7-8小时就行了（纯AB胶一般凝固24小时以上），节省了模具修补时间。在任务紧急时，还可用加热的办法加快凝固时间。AB胶/水泥混合物可以堆高，特别适合棱角、圆弧处的增补。最后还