玻璃灯饰模具的铸造生产

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1、玻璃灯饰模具的铸造生产邱桃平摘　要：玻璃灯饰模具种类多、形状各异，铸造生产时都使用成型冷铁对铸件的型腔进行激冷。本文立足于生产实践，对模具的材质选用和抗氧化、抗生长机理进行了论述。介绍了制作的冷铁质量控制及如何克服因冷铁而导致的铸造缺陷。指出了铸造生产过程中应注意的问题。关键词：玻璃灯饰；模具；成型冷铁；铸造工艺分类号：TG241　文献标识码：B文章编号：1001-4977(2000)01-0050-03CastingProductionofGlassLampshadeMoldQIUTao-ping(JiangxiMachineToolPlant,Jiangx

2、iPingxiang337053,China)　　玻璃灯饰制品为适应消费市场的不断变化，对其样式和质量提出了新的要求，这就决定了玻璃灯饰模具的制造是多品种、单件的生产方式。根据玻璃制品的制造方法不同，玻璃灯饰模具又分为压模、离心模、死吹模、吹模(模腔上炭粉)等几大类。模具的型腔必须经过仿形车床、雕刻机等进行机加工和抛光、电镀处理，以达到粗糙度Ra0.8μm以下。因此，模腔表面不允许有任何铸造缺陷，且要求组织致密。因模具在高温热冲击条件下工作，模具材料具有良好的抗氧化性、抗生长性、耐磨性和耐热疲劳性等特点，同时还应满足成本低、加工性能好等特点。鉴于此，为达到提高

3、模具寿命的目的，除做好材料选用及铁水孕育处理外，在铸造工艺方面还需要采取一些特殊工艺措施，如使用多种形状的成型冷铁芯等。由于成型冷铁芯比砂芯易使铸件产生冷隔、气缩孔、裂纹、皱皮，以及铁水与铁芯局部过热而产生蜂窝状氧化气孔等缺陷，对此，我们在生产中采取了一些针对性的措施予以克服。1　模具材质的选用及抗氧化机理　　目前大多数灯饰模具都是以Cu-Cr、Cr-Mo-Cu、Ni-Cr、Mo-Ti等合金铸铁加稀土处理的合金蠕墨铸铁为主。不同厂家选用的模具材质成分见表。从表中可看出，CE量均接近其晶点，其目的主要有：第一，改善机械加工性能，防止使用成型冷铁后出现白口。如1#

4、成分三角试块(20mm×40mm×130mm)控制范围为孕育前5～6mm白口，孕育后，1～2mm白口，此时铸件的抛光性能较好。第二，增加铁素体量。若珠光体含量太高，在热应力下珠光体易发生相变，转变成铁和石墨，使铸铁产生不可逆转的体积涨大(生长)。如2#成分铸铁的金相组织为细片状石墨、铁素体70%、珠光体30%，晶粒较细，模具的表面硬度HB200。虽然珠光体基体抵抗裂纹萌生、扩展能力比铁素体强，但合金元素固溶于铁素体形成置换式固溶体，起强化基体的作用，提高了基体组织抵抗裂纹及其扩展的能力，并具有良好的抗热应力疲劳的性能。第三，铸铁晶粒细化，组织致密，抗氧化能力增

5、强。接近共晶成分的铸铁通过孕育处理和冷铁的激冷所产生的共晶石墨、过冷石墨，有利于阻止铸件内部的氧化。表　灯饰模具材质成分选例(质量分数)序号CSiMnPSCuCrNiMoTiReMg13.462.350.850.0780.0731.100.51　　　0.03723.582.381.020.1160.071　　0.261.38　0.0933.572.000.670.080.07　　　0.750.2243.502.100.650.1040.090.100.450.8053.512.240.820.0610.0320.360.34　　　0.0490.041　　加入合

6、金元素使珠光体组织在700℃或更高的温度时不分解，形成连续致密的而能防止离子扩散的层下氧化膜，提高了组织的稳定性。加入稀土元素可脱氧、变质，消除石墨的尖角效应，使之钝化，减慢沿石墨界面氧化(燃烧)的速度。　　玻璃灯饰模具材质的熔炼以感应炉为佳。2　成型冷铁的作用及制作要求　　玻璃模具从瓶模、杯模到灯饰模具都使用成型冷铁芯，而不使用砂芯。其目的主要是激冷作用，使模腔表面形成一定厚度而组织致密的细晶层，从而提高铸件的抗氧化、抗热疲劳的能力，同时也提高了铸件表面硬度和耐磨性。为防止阻碍铸件的收缩和改善铸件冷却的温度场，可根据铸件的壁厚和结构的变化以确定冷铁的厚度，一

7、般取冷铁厚度为(0.8～1.2)×铸件壁厚，铸件最后凝固或热节处取上限，但有些采用的是实心的小冷铁芯(如杯模、瓶模)。　　成型冷铁的铸造如同普通铸件，主要是保证使用面的粗糙度符合要求，若断面厚大时，应使用干型并涂上涂料以防止粘砂。当铸件太高而难落砂时，要对冷铁进行机加工。易脱模的铁芯就使用毛坯面，但不能太粗糙，否则会影响模腔的表面或增加冷铁芯的加工余量，甚至引发铸造缺陷。　　为了防止冷铁芯生锈，冷铁使用面用醇基石墨涂料涂1～3次，以保证涂料层有一定厚度，防止冷铁芯与铸件之间粘连；涂料层也可使铸件收缩有一个“缓冲”。　　冷铁的预热很重要。对于大的冷铁，预热之后不

8、好下芯，且热的铁芯易与砂型间产生缝隙而