在(zai)底(di)樣(yang)設(she)計(ji)越(yue)趨(qu)複(fu)雜(za)的(de)現(xian)今(jin)市(shi)場(chang)狀(zhuang)況(kuang)，使(shi)傳(chuan)統(tong)底(di)模(mo)開(kai)發(fa)製(zhi)作(zuo)更(geng)感(gan)吃(chi)力(li)，隻(zhi)有(you)寄(ji)望(wang)精(jing)密(mi)鑄(zhu)造(zao)的(de)取(qu)代(dai)。在(zai)少(shao)量(liang)多(duo)樣(yang)以(yi)及(ji)市(shi)場(chang)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)縮(suo)短(duan)的(de)趨(qu)勢(shi)下(xia)，底(di)模(mo)開(kai)發(fa)能(neng)力(li)的(de)高(gao)低(di)關(guan)係(xi)著(zhe)自(zi)創(chuang)品(pin)牌(pai)或(huo)自(zi)有(you)品(pin)牌(pai)或(huo)ODM廠商的競爭力。由於傳統底模製作方法是以整塊銅板(或鋁板)直zhi接jie進jin行xing加jia工gong，對dui高gao複fu雜za度du的de底di樣yang而er言yan，可ke說shuo成cheng本ben高gao且qie耗hao時shi。所suo以yi本ben編bian乃nai以yi精jing密mi鑄zhu造zao技ji術shu為wei探tan討tao重zhong點dian並bing將jiang銅tong模mo鑄zhu造zao試shi驗yan結jie果guo提ti出chu供gong參can考kao。
陶殼模鑄造
對dui現xian今jin底di樣yang鑄zhu造zao業ye者zhe而er言yan，大da部bu份fen分fen為wei蕭xiao氏shi鑄zhu造zao法fa及ji石shi膏gao模mo鑄zhu造zao法fa，前qian者zhe用yong在zai銅tong模mo，後hou者zhe用yong在zai鋁lv模mo，這zhe些xie是shi比bi較jiao普pu遍bian的de做zuo法fa。以yi下xia分fen別bie加jia以yi闡chan述shu：
蕭氏鑄造法
簡介
此法乃精密鑄造(Investment casting)方法之一，其應用甚為廣泛，曆史也很悠久。但在國內較早普遍化的方法是脫臘鑄造法(lost wax casting)，此(ci)法(fa)難(nan)以(yi)適(shi)用(yong)大(da)型(xing)工(gong)件(jian)的(de)鑄(zhu)造(zao)，因(yin)此(ci)對(dui)脫(tuo)臘(la)鑄(zhu)造(zao)廠(chang)而(er)言(yan)，每(mei)遇(yu)到(dao)大(da)型(xing)工(gong)作(zuo)就(jiu)束(shu)手(shou)無(wu)策(ce)，而(er)兩(liang)者(zhe)皆(jie)可(ke)適(shi)用(yong)於(yu)非(fei)鑄(zhu)金(jin)屬(shu)，鑄(zhu)金(jin)屬(shu)以(yi)及(ji)超(chao)合(he)金(jin)等(deng)之(zhi)鑄(zhu)造(zao)。在(zai)精(jing)密(mi)度(du)、表麵粗糙度等質量而言：兩者都相同。所不同者是蕭氏鑄造法(shows proces casting)可適用於大型鑄件或中型鑄件(如鞋模等)。蕭氏鑄造法所用的陶殼模是以耐火砂及矽酸乙脂40水(shui)解(jie)液(ye)調(tiao)製(zhi)而(er)成(cheng)，並(bing)經(jing)點(dian)火(huo)燃(ran)燒(shao)後(hou)，表(biao)麵(mian)生(sheng)成(cheng)微(wei)小(xiao)均(jun)勻(yun)的(de)裂(lie)痕(hen)，這(zhe)些(xie)裂(lie)痕(hen)並(bing)不(bu)會(hui)影(ying)響(xiang)鑄(zhu)件(jian)表(biao)麵(mian)，反(fan)而(er)有(you)助(zhu)防(fang)止(zhi)鑄(zhu)模(mo)尺(chi)寸(cun)收(shou)縮(suo)變(bian)形(xing)。這(zhe)些(xie)均(jun)勻(yun)而(er)且(qie)微(wei)小(xiao)的(de)裂(lie)痕(hen)的(de)生(sheng)成(cheng)是(shi)靠(kao)耐(nai)火(huo)砂(sha)粒(li)度(du)分(fen)布(bu)、水解液、硬化劑以及烘燒技術的控製。
蕭氏陶模製作流程如下：
製程介紹
原型的準備
依據藍圖或樣品製作，並考慮縮水率、預留加工等因素而完成的原型，並依此原型製作軟模，以供陶模使用。
水解液的調配
水解液是將水、鹽酸、酒精和矽酸乙脂40，yixujiaru，jingchongfenjiaobanerdeyichengqingqietoumingerhanguisuanjiaotiderongye，chengzhiweishuijieye。yibantiaopeiwanchengdeshuijieyebixujingzhiyitianyihoushiyong，shizhizengjiaqichengshuduzhejiaojia，zuihaozaiyizhouzhineishiyongwanbi，bimianchanshenglaohuaeryanzhongyingxianghouxutaomozhizuozhiliang。shuijieyetiaopeibiliruxiabiao：
製程說明
A．石(shi)膏(gao)的(de)混(hun)合(he)程(cheng)序(xu)將(jiang)水(shui)倒(dao)入(ru)石(shi)膏(gao)粉(fen)中(zhong)浸(jin)泡(pao)約(yue)三(san)十(shi)秒(miao)，運(yun)用(yong)混(hun)合(he)盤(pan)攪(jiao)拌(ban)提(ti)升(sheng)到(dao)使(shi)空(kong)氣(qi)混(hun)入(ru)泥(ni)漿(jiang)中(zhong)，而(er)產(chan)生(sheng)氣(qi)泡(pao)，並(bing)將(jiang)混(hun)合(he)盤(pan)提(ti)升(sheng)到(dao)表(biao)麵(mian)使(shi)氣(qi)泡(pao)消(xiao)失(shi)或(huo)大(da)氣(qi)泡(pao)變(bian)小(xiao)氣(qi)泡(pao)，完(wan)成(cheng)此(ci)一(yi)混(hun)合(he)作(zuo)業(ye)，隨(sui)即(ji)倒(dao)入(ru)模(mo)中(zhong)，大(da)約(yue)在(zai)30分鍾即可脫模。
B．石膏混合時注意事項
使用攪拌盤的目的是要達到表麵光滑及良好的氣室結構，而且是更氣室而且更整齊的氣室結構。如果在多孔性、低膨脹、石膏、水、空氣等得到均勻的分配，將可達到良好的強度，為了使其得到較佳的效果，使用溫水是一個較佳的方法。
幹燥作業
shigaomofashiyongshuishifenzhuangshigaoxingchengrongyezhuang，ershuifenzaizhuzaoguochengzhonghuiyoubuliangyingxiang，suoyiganzaozuoyeshibiyaode，yejiushizaijiaozhuzuoyezhiqianshuifenbixuquchu，dangranquchushuifendefangfafeichangduo，zaiciwomenyongkaoxiangzai300度之下緩慢烘烤，而達到幹燥效果。
金屬澆鑄作業
澆鑄溫度大約在600℃～700℃之間為宜(對鋁合金而言)，當dang然ran在zai不bu同tong場chang合he會hui有you所suo變bian化hua是shi必bi然ran的de，在zai澆jiao鑄zhu完wan成cheng後hou，要yao等deng待dai凝ning固gu後hou，方fang可ke移yi動dong較jiao佳jia，一yi般ban鞋xie模mo鑄zhu造zao廠chang都dou采cai用yong固gu定ding位wei置zhi方fang式shi，所suo以yi應ying沒mei有you此ci項xiang顧gu慮lv。
熔煉作業
熔煉大略流程如下：
試驗方法及結果
實驗摘要
鞋底模具是具備精密不足、複(fu)雜(za)有(you)餘(yu)的(de)產(chan)品(pin)特(te)色(se)，此(ci)一(yi)特(te)色(se)甚(shen)適(shi)合(he)於(yu)精(jing)密(mi)鑄(zhu)造(zao)領(ling)域(yu)生(sheng)產(chan)，尤(you)其(qi)要(yao)達(da)到(dao)表(biao)麵(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)的(de)要(yao)求(qiu)及(ji)原(yuan)形(xing)紋(wen)路(lu)的(de)再(zai)現(xian)性(xing)，使(shi)得(de)精(jing)密(mi)鑄(zhu)造(zao)技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用(yong)更(geng)增(zeng)加(jia)其(qi)必(bi)要(yao)性(xing)。精(jing)密(mi)鑄(zhu)造(zao)技(ji)術(shu)由(you)來(lai)已(yi)久(jiu)，所(suo)應(ying)用(yong)的(de)產(chan)品(pin)技(ji)術(shu)不(bu)計(ji)其(qi)數(shu)，唯(wei)應(ying)用(yong)在(zai)鞋(xie)底(di)模(mo)具(ju)領(ling)域(yu)，才(cai)從(cong)最(zui)近(jin)數(shu)年(nian)興(xing)盛(sheng)起(qi)來(lai)，由(you)於(yu)少(shao)量(liang)多(duo)樣(yang)的(de)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)越(yue)趨(qu)激(ji)烈(lie)，底(di)樣(yang)設(she)計(ji)由(you)之(zhi)越(yue)趨(qu)複(fu)雜(za)，交(jiao)貨(huo)期(qi)更(geng)趨(qu)縮(suo)短(duan)等(deng)因(yin)素(su)，使(shi)得(de)運(yun)用(yong)傳(chuan)統(tong)方(fang)法(fa)製(zhi)作(zuo)鞋(xie)底(di)模(mo)具(ju)時(shi)，倍(bei)感(gan)壓(ya)力(li)，因(yin)此(ci)精(jing)密(mi)鑄(zhu)造(zao)成(cheng)型(xing)方(fang)法(fa)將(jiang)會(hui)演(yan)變(bian)成(cheng)必(bi)要(yao)趨(qu)勢(shi)。
二、實驗目的
雖(sui)然(ran)精(jing)密(mi)鑄(zhu)造(zao)方(fang)法(fa)具(ju)備(bei)許(xu)多(duo)優(you)勢(shi)，但(dan)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)在(zai)鞋(xie)底(di)模(mo)具(ju)時(shi)，將(jiang)會(hui)產(chan)生(sheng)原(yuan)來(lai)未(wei)曾(zeng)發(fa)生(sheng)或(huo)意(yi)想(xiang)不(bu)到(dao)的(de)問(wen)題(ti)點(dian)，這(zhe)些(xie)常(chang)見(jian)的(de)問(wen)題(ti)點(dian)，歸(gui)納(na)如(ru)下(xia)四(si)項(xiang)：
變形量的控製；縮水率的控製；花紋的再現度；合模麵製作。
以下乃針對此四項常見問題點實驗之，並提出參考對策。
三、實驗之參數設定
模具尺寸
長寬厚
A40035060
B40035030
C40035020
模具型態
A．單片――目前國內底模鑄造所用的方法。
B．雙片――包括分模麵的鑄造。
C．參片――包括分模麵的鑄造。
模具材料――SS41(低碳銅)或WCB
澆鑄溫度――1640℃
殼模的燒結
編號燒結溫度(℃)持溫時間(分鍾)
125040
250040
375040
490040
表一殼模試樣抗折強度試驗記錄表
試樣
編號
斷麵
長寬高
(CM)(CM)(CM)
最大荷重(kg)最大抗折強度(kgf/cm)破折率%備注
A56270．583．5不可用
B5627．50．633．7-
C56280．674尚可
D56290．754．5不穩定
E5628．50．714．2可靠性佳
F5628．30．694．1可靠性佳
G5628．40．74．2可靠性佳
H5628．20．84．3可靠性佳
I562914．2可靠性佳
J5621214．5優
表二澆鑄後的變形量
試樣位置鑄成品真直度 (變形與原型之誤差值)
底花1mm；範本1．3mm
底花1mm；實範本1．3mm；中空範本1．2mm
底花1．0mm；模仁1．1mm；實範本1．4mm；中空範本1．3mm
表三澆鑄後的縮水率
試樣原型尺寸鑄成品尺寸尺寸誤差%
A．2842820．7；5049．60．8；150148．50．99
B．284281．50．8；5049．70．6；1501490．7；
C．2842820．7；5049．70．6；1501490．7
四、實際測試及結果
〈殼模的抗折強度(表一)
（澆鑄後的變形量(表二)
〈澆鑄後的縮水率(表三)
〈澆鑄後的花紋再現度(表四)
表四澆鑄後的花紋再現度
試樣鑄成品狀況檢討
A-1銅珠顆粒
B-2清砂困難
C-1黑皮清除困難
D-1銳角不全
E-2蝕孔
F-3落砂
G-1表麵清晰
H-2表麵清楚、無黑皮
I-1表麵清晰、無黑皮、無蝕孔、清砂容易、無顆粒
J-3無黑皮、無蝕孔、無顆粒、沙砂容易、表麵清晰、深溝銳角清晰
※試樣之選完較具代表性的編號
．澆鑄後的分模麵與合模檢討(表五)
表五澆鑄後的分模麵檢討
試樣分模麵與合模麵檢討
A“分模麵及模仁部份運用加工組合
．分模麵采用平直化
．使用較厚之模板，傳熱較慢，作業性較差，大底生產效率較低
B&C“分模麵一次完成
．模仁一次完成
．機件一次完成
．分模麵隨模具需求而變化
．恢複傳統模具之大底生產效率
五、狀況簡析
本報告所提出的四大問題點是比較常見的情形，事實上還有許多突發狀況；例如氧化、縮孔……等等。這些突發狀況牽涉到鑄造技術的專業領域，在此不予詳述。首先對變形量的控製上加以探討，當鐵水溫度由1600℃降到室溫時，其變形是在所難免，但依據經驗顯示；這(zhe)些(xie)變(bian)形(xing)量(liang)將(jiang)不(bu)致(zhi)影(ying)響(xiang)到(dao)鞋(xie)模(mo)的(de)可(ke)用(yong)性(xing)，重(zhong)要(yao)的(de)問(wen)題(ti)在(zai)陶(tao)模(mo)的(de)配(pei)方(fang)與(yu)烘(hong)燒(shao)以(yi)及(ji)軟(ruan)模(mo)的(de)應(ying)用(yong)。其(qi)次(ci)縮(suo)水(shui)率(lv)的(de)控(kong)製(zhi)就(jiu)關(guan)係(xi)到(dao)原(yuan)材(cai)料(liao)的(de)應(ying)用(yong)以(yi)及(ji)全(quan)程(cheng)的(de)質(zhi)量(liang)管(guan)理(li)技(ji)巧(qiao)。第(di)三(san)就(jiu)是(shi)花(hua)紋(wen)的(de)再(zai)現(xian)度(du)，要(yao)達(da)到(dao)良(liang)好(hao)再(zai)現(xian)度(du)對(dui)澆(jiao)鑄(zhu)技(ji)術(shu)就(jiu)必(bi)需(xu)特(te)別(bie)要(yao)求(qiu)，其(qi)它(ta)當(dang)然(ran)有(you)一(yi)些(xie)需(xu)注(zhu)意(yi)的(de)要(yao)點(dian)，諸(zhu)如(ru)殼(ke)模(mo)、成份……等等。
結論
以(yi)目(mu)前(qian)業(ye)界(jie)形(xing)態(tai)分(fen)析(xi)，鞋(xie)底(di)模(mo)具(ju)製(zhi)程(cheng)可(ke)以(yi)專(zhuan)業(ye)分(fen)工(gong)，亦(yi)即(ji)鑄(zhu)造(zao)工(gong)程(cheng)可(ke)以(yi)由(you)鑄(zhu)造(zao)廠(chang)獨(du)立(li)運(yun)作(zuo)，但(dan)是(shi)將(jiang)來(lai)如(ru)果(guo)把(ba)合(he)模(mo)麵(mian)列(lie)入(ru)鞋(xie)底(di)模(mo)具(ju)製(zhi)程(cheng)的(de)重(zhong)要(yao)角(jiao)色(se)時(shi)，專(zhuan)業(ye)分(fen)工(gong)的(de)特(te)色(se)將(jiang)會(hui)被(bei)取(qu)代(dai)。綜(zong)觀(guan)數(shu)十(shi)年(nian)來(lai)，國(guo)內(nei)企(qi)業(ye)往(wang)往(wang)在(zai)熱(re)烈(lie)高(gao)點(dian)時(shi)突(tu)然(ran)滑(hua)落(luo)，這(zhe)也(ye)是(shi)惡(e)性(xing)競(jing)爭(zheng)的(de)後(hou)果(guo)，個(ge)人(ren)預(yu)測(ce)在(zai)五(wu)年(nian)之(zhi)內(nei)鞋(xie)底(di)模(mo)具(ju)必(bi)將(jiang)麵(mian)臨(lin)「濾網」的過濾考驗，屆時技術及體質不佳者將麵臨被淘汰的命運。 |