消失模鑄造（又稱
實型鑄造、
EPC 鑄造）在機床
床身鑄件生產(chǎn)中，因能簡化復雜結構成型、減少鑄件飛邊毛刺、提升尺寸精度，且無需傳統(tǒng)砂型的分型面，成為適配床身（多為復雜箱體類、大尺寸、高剛度要求件）的重要工藝。其模具設計需圍繞
泡沫模樣精度、鑄件成型穩(wěn)定性、排氣防缺陷、生產(chǎn)效率四大核心目標，重點把控以下要點：
模具設計需以機床床身的最終性能需求為基準，提前鎖定關鍵參數(shù)，避免后期設計返工：
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鑄件結構與尺寸精度：
機床床身需保證導軌面、安裝孔、定位面的高精度（如尺寸公差 IT8-IT10，形位公差≤0.1mm/m），模具設計需預留泡沫模樣的收縮量（灰鑄鐵收縮率約 0.8%-1.2%，泡沫模樣自身收縮率約 0.3%-0.5%，需疊加計算），并明確關鍵面的模具加工精度（通常比鑄件精度高 1-2 級）。
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鑄件性能要求：
床身需具備高剛度、減震性及耐磨性，對應灰鑄鐵材質(zhì)（如 HT250、HT300）的金相組織（珠光體含量≥90%，石墨形態(tài)為 A 型）和力學性能（抗拉強度≥250MPa），模具設計需間接適配后續(xù)澆注工藝（如澆冒口位置、排氣通道），避免因模具缺陷導致鑄件疏松、夾渣。
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生產(chǎn)批量與效率：
小批量生產(chǎn)可采用簡易拼接模具，大批量生產(chǎn)需設計一體化、快拆式模具，同時考慮泡沫模樣的脫模效率（如是否需抽芯結構）。
消失模鑄造的核心是泡沫模樣的精準成型，模具設計需圍繞泡沫材料（常用 EPS 聚苯乙烯、STMMA 共聚料）的成型特性（加熱膨脹、冷卻收縮、易變形）展開：
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分型面設計：
遵循 “簡化結構、減少飛邊、保證精度” 原則，優(yōu)先選擇平面分型（如床身沿長度方向的對稱面），避免復雜曲面分型；分型面需設置定位銷（直徑≥10mm，配合間隙 0.05-0.1mm）和鎖模機構（如卡扣、螺栓），防止合模錯位導致模樣尺寸偏差。
示例：大型床身可采用 “上下分型 + 側抽芯” 結構，針對床身內(nèi)部的筋板、油道孔，設計側抽芯模具（抽芯方向與脫模方向垂直），避免泡沫模樣脫模時斷裂。
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模腔尺寸與收縮補償：
模腔尺寸 = 鑄件設計尺寸 +雙重收縮量（灰鑄鐵鑄件收縮量 + 泡沫模樣收縮量），需按不同部位精準分配：
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導軌面、安裝孔等關鍵部位：收縮量取上限（如 1.2%），保證最終精度；
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非關鍵壁厚（如床身外壁）：收縮量取下限（如 0.8%），避免材料浪費。
同時，模腔表面需拋光至 Ra1.6-3.2μm，減少泡沫與模腔的摩擦，防止脫模時模樣表面破損。
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脫模斜度設計：
所有與脫模方向平行的模腔壁需設置脫模斜度，避免泡沫冷卻收縮后卡在模腔內(nèi)：
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外壁斜度：1°-2°（高度≤500mm 時），高度每增加 500mm，斜度增加 0.5°；
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內(nèi)壁 / 筋板斜度：2°-3°（因內(nèi)壁冷卻慢，收縮更易貼模）；
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盲孔 / 凹槽：斜度需≥3°，且孔深不宜超過孔徑的 3 倍（否則需設計抽芯）。
消失模的澆注系統(tǒng)（澆口、橫澆道、內(nèi)澆道）需與泡沫模樣一體成型（即 “澆注系統(tǒng)泡沫模” 與 “床身泡沫模” 通過模具同步制作或后期粘接），設計要點如下：
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內(nèi)澆道位置與數(shù)量：
遵循 “底注式為主、分散進料” 原則，內(nèi)澆道需避開床身導軌面、軸承座等關鍵部位，防止金屬液直接沖刷導致局部過熱（產(chǎn)生縮孔）；數(shù)量按床身重量分配（如 5-10 噸床身設 2-4 個內(nèi)澆道，每個內(nèi)澆道截面積≥500mm²），保證金屬液平穩(wěn)充型。
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冒口設計：
針對床身的厚大部位（如導軌面下的加強筋、立柱與床身的連接臺），需在模具中預留冒口泡沫模的成型腔，冒口類型優(yōu)先選擇 “暗冒口”（減少金屬液損耗），尺寸按 “模數(shù)法” 計算：
冒口模數(shù) M 冒 = 1.2-1.5× 鑄件熱節(jié)模數(shù) M 件（熱節(jié)即鑄件最厚部位的模數(shù)，M = 體積 / 散熱面積），確保冒口能有效補縮鑄件縮孔。
泡沫模樣在澆注時會受熱分解產(chǎn)生大量氣體（如 CO、H?O、苯乙烯），若排氣不暢，易導致鑄件嗆火、氣孔缺陷，模具需設置兩類排氣結構：
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模具自身排氣槽：
在分型面、抽芯縫隙、模腔頂部（氣體聚集區(qū)）開設排氣槽，尺寸為 “寬 3-5mm、深 0.1-0.2mm、長 100-200mm”，避免泡沫珠粒嵌入槽內(nèi)；每 1000cm² 的模腔面積需至少設置 1 個排氣槽，大型床身可在模腔側壁每隔 500mm 增設 1 個排氣孔（直徑 2-3mm，貫穿模具）。
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泡沫模樣排氣孔（模具預成型）：
在模具中針對床身的封閉腔、厚大部位，設計 “排氣針”（直徑 1-2mm），使成型后的泡沫模樣自帶排氣孔（孔深貫穿泡沫，孔徑≤2mm），氣體可通過排氣孔直接進入砂型間隙，減少鑄件氣孔。
泡沫模具通常采用
鋁合金（如 6061、7075） 或
鑄鐵（如 HT300） ，選擇依據(jù)如下：
泡沫模樣通過 “蒸汽加熱發(fā)泡” 成型，模具需設計冷卻水路，使泡沫冷卻后快速定型，避免變形：
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水路布置：沿模腔輪廓均勻分布，與模腔壁的距離為 20-30mm（距離過近易導致模腔局部溫度過低，泡沫發(fā)泡不充分；過遠則冷卻慢）；
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水路尺寸：主管直徑 20-25mm，支管直徑 15-20mm，水流速度≥1.5m/s（保證冷卻均勻）；
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冷卻溫度控制：出水溫度需穩(wěn)定在 30-40℃，避免溫差過大導致泡沫模樣產(chǎn)生內(nèi)應力（后期易開裂）。
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模具裝配精度控制：
合模后，分型面的間隙需≤0.05mm（用塞尺檢測），避免泡沫液（或珠粒）溢出形成飛邊；抽芯機構的運動需順暢，定位精度≤0.1mm（通過百分表檢測抽芯前后的位置偏差）。
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試模與參數(shù)優(yōu)化：
首次試模需制作 3-5 件泡沫模樣，檢測關鍵尺寸（如導軌面平面度、安裝孔位置度），并根據(jù)偏差調(diào)整模具：
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若尺寸偏?。哼m當擴大模腔（按偏差值的 1.2 倍補償，因泡沫仍有收縮）；
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若模樣表面有凹陷：檢查冷卻水路是否堵塞，或增加蒸汽加熱時間；
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若脫模困難：增大脫模斜度，或在模腔表面噴涂專用脫模劑（如硅油類，需少量均勻）。
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導軌面成型：
床身導軌面（如矩形導軌、V 型導軌）是精度核心，模具需采用 “嵌入式導軌模塊”（材質(zhì)為淬火鋼，硬度 HRC50-55），模塊與模腔的配合間隙≤0.03mm，確保導軌面泡沫模樣的表面粗糙度≤Ra3.2μm，避免后期加工余量過大。
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油道、減重孔成型：
床身內(nèi)部的油道（直徑≥10mm）需設計 “金屬芯棒”（在模具中固定），泡沫成型后抽出芯棒形成孔道；減重孔（直徑≥50mm）可直接在模腔中成型，但需在孔的底部設置排氣槽，防止氣體滯留。
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薄壁筋板成型：
床身的加強筋（厚度常為 8-15mm）易因泡沫冷卻過快導致成型不完整，模具需在筋板部位增設 “局部加熱裝置”（如電加熱棒，功率 500-1000W），確保筋板處泡沫充分發(fā)泡。
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