一种薄壁大缸类树脂模制作的方法

2018-06-08孙占伟

中国铸造装备与技术 2018年3期

关键词：大缸涂抹骨架

孙占伟

（宁夏共享模具有限公司，宁夏银川 750021）

1 背景及其产品分析

目前我国的森林覆盖率已由建国初期的12.51%提高到了16.55%。但我国森林面积居世界第五位，人均森林面积居世界第119位；森林总蓄积量占世界第8位；世界人均拥有森林蓄积量为71.8立方米，而我国人均森林蓄积量仅为8.6立方米。

中国人工林面积占世界发展中国家人工林面积总量的50%左右。发展中国家年均消失天然林1628.2万公顷，中国年均消失40万公顷。我国森林总生物量达160．09亿吨，占世界的3.63%。

由此可见，我们国家森林资源已经严重匮乏，尤其是天然林，已经到了非常危险的地步，因此，天然林的采伐已基本禁止，国家也在大力推广速生林和人工林。

速生林和人工林的大力推广，虽然对国家林业资源有很大的帮助，但对模型却带来不小的麻烦。由于木材是现铸造用模具的主要材料，而且木材成本逐年增高，现在市场上供应的木材大多数也都是速生材，它最大的问题是材质疏松，空隙度大，密度低，力学和机械强度低，硬度低，不耐磨，易吸湿。这也导致了木质模具大多数发生开裂，变形，弯曲，模型尺寸无法控制，导致顾客抱怨率增高。

在铸造生产中，通常采用木模、金属模、塑料模，但是，木模使用寿命短，金属模使用周期长，塑料模的工艺复杂，毒性大，正是以上原因，树脂模优势更加明显[1]。

近几年中国大缸类产品订单大幅增加，薄壁类大缸产品成为重点产品，难点在于弧顶处壁厚很薄，模型在受到芯砂的重力后，模型最高点就会下沉，两侧法兰向两侧裂，铸件尺寸根本无法保证。举例大缸产品东汽660MW高中压外缸（壁厚110mm）到最薄的哈汽CH02A高中压外缸（壁厚73mm），制作难度增加，质量要求提高，但制作周期反而要缩短，制作成本也要求降低。

面对木模材料难控制，模型强度难以保证，但铸造产品的制作难度加大，对模型强度、尺寸要求又在提高，所以开展新工艺模具的研究已迫在眉睫。

图1 模型压力示意图

胶合板（俗称多层板）是一种人造板材，它克服了实木的缺点，强度大，抗弯性能好。在一些需要承重的结构部位广泛使用。而且单位成本相比木材要低的多。

不饱和树脂和玻璃布结合使用，社会上已应用广泛，常见的船身、安全帽、餐厅椅等都是这些材料制作的，它具有表面光滑、强度高、抗弯性强等优势，而且这些物体都是壁厚仅为5～10mm左右就能达到很好的机械性能[2]。

图2 树脂船体

2 实施过程

产品三维设计→机床下料→钉制毛坯→预埋方钢加固 →表面涂抹树脂玻璃布→机床加工→组装→表面处理→出厂检测→产品合格。

2.1 东汽D660MW高中压外缸制作流程简述

2.1.1 三维工艺设计

(1)填补监测空白，提高站网密度。持续开展地下水监测站点建设工作，填补鲁中南中低山丘陵区和鲁东低山丘陵区部分地区裂隙岩溶水和基岩裂隙水的监测空白，加密地下水降落漏斗区、地面沉降区、岩溶塌陷区和大中型水源地的目标含水层监测点密度[12]，达到《区域地下水位监测网设计规范》(DZ/T0271-2014)中对地下水位监测点密度的要求，进一步优化监测网络，使站网布局更趋合理。

由于大缸壁最薄处只有80mm左右，所以所有起支撑作用的多层板全部为双层板料粘接制作，厚度为48mm。而且多层板之间的档距为400～450mm；其次就是大缸曲率变化大的部位，需要消失模加工出轮廓，固定在骨架上；活料定位槽处全部使用实木制作，考虑机床直接加工出轮廓。