摘要:汽车轮胎成型用金属模材质为铝合金,用石膏型铸造能够正确复制出轮胎的复杂结构。但单纯使用ɑ-半水石膏不可以进行石膏型铸造,因为半水石膏在烘干过程中脱水,线收缩增加,裂纹增大。因此纯石膏只有通过添加某些在加热时能产生相变膨胀的材料才能使石膏造型具有一定的强度、透气性、耐膨胀收缩性、表面光洁,从而满足铸型的各种机械、物理和工艺性能要求。本文通过对不一样石膏及其混合料热膨胀特性、强度、抗裂纹倾向性等性能的研究实验,分析了填料及添加剂对石膏混合料性能的影响,研制成轮胎铸造用石膏模具,并且成功运用于生产实践。

  快速原型技术目前在模具制造业得到大量的应用,主要可大致分为直接模具制造和间接模具制造。目前虽然直接金属模具制造是研究的热点,也是发展的趋势,但因精度、成本和模具尺寸、结构等问题限制了其应用。在基于快速原型的快速模具制造工艺中,间接制模技术,尤其是RT 技术与铸造技术相结合,发挥出了强大的生命力。

  RT 原型技术与石膏型精密铸造相结合主要有两种途径:一种是以原型作为母模或硅橡胶中间转化模进行石膏型精密铸造;另一种是采用RT 原型作为主模型翻制硅橡胶,再采用硅橡胶翻制蜡型或直接制造蜡型,接着进行石膏型熔模铸造。

  汽车轮胎金属模是石膏型精密铸造的最大应用领域,轮胎成型用金属模材质为铝合金,用石膏型铸造能够正确复制出轮胎的复杂结构。由于轮胎是大批量、多品种的产品,故要短时间、低成本地制造出轮胎金属模。石膏型铸造与RT原型技术相结合用来铸造轮胎金属模,铸出的金属件具有表面粗糙度值低、尺寸精度高、变形小等特点,可以大幅度缩短制造周期,减少相关成本,实现复杂型腔模具的近净成形。

  单纯使用ɑ-半水石膏不可以进行石膏型铸造,因为半水石膏在烘干过程中脱水发生相变:在150~200℃时脱水收缩;在超过400℃时线收缩飞速增加,裂纹倾向增大;700℃时ɑ-半水石膏线%以上。因此纯石膏只有通过添加某些在加热时能产生相变膨胀的材料才能使石膏造型具有一定的强度、透气性、耐膨胀收缩性、表面光洁,从而满足铸型的各种机械、物理和工艺性能要求。本文通过对不一样石膏及其混合料热膨胀特性、强度、抗裂纹倾向性等性能的研究实验,分析了填料及添加剂对石膏混合料性能的影响,研制成轮胎铸造用石膏模具并成功运用于青岛软控股份有限公司制作铝合金模的生产。

  轮胎铸造石膏模具成型所用的模具石膏,是针对经过搅拌后的轮胎铸造石膏料浆(最好真空搅拌)浇注在预先加工好的硅橡胶模具上,待反应硬化成型后取出硅橡胶模,然后将石膏模烘干,将熔炼好的铝合金或者其它金属液浇注到石膏模内,金属凝固后清理掉石膏,精密的轮胎铸件就完成了。

  轮胎铸造石膏模具不同于普通模具,对轮胎铸造石膏粉的性能有特殊的要求,大多数表现在凝结时间、线胀系数、强度、耐高温等方面。

  轮胎铸造石膏模具粉的凝结时间大多数表现在初凝方面,如果初凝时间太短,石膏料浆由于真空搅拌不充分,有可能会出现气泡和大通孔,模具在吹入压缩空气时,由于出气不均匀,易引起坯体脱模不均匀,形成坏坯;但初凝时间过长,又会造成劳动效率低、且造成电力资源浪费,影响模具的产量。根据真实的情况,初凝时间一般控制在10-15分钟左右为好。

  在利用轮胎铸造石膏模具进行产品生产时,是将石膏浆浇注在橡胶模具内,为便于脱模、修补、拼接,因此硅橡胶轮胎石膏模具一定要有较高的强度,

  在利用硅轮胎铸造石膏模具进行产品生产时,由于该产品对尺寸的要求较严格,因此必须合理控制轮胎铸造石膏模具粉的膨胀系数,%左右。

  轮胎铸造石膏模具由于需要在高温220℃烘干并在铝液温度660℃以上浇注,因此高温无裂纹、不开裂、不与铝液发生化学反应生成其它物质成为其模具成功的关键。

  轮胎铸造石膏模具所使用石膏粉是影响硅橡胶轮胎石膏成型模具使用的最重要的因素之一,而影响石膏粉性能的重要的因素在于石膏晶型的不同。

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