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消失模铸造生产工艺设计及控制

1)模样制作：模样可以采用型材手工切割、机械加工而成，或者采用EPS和STMMA共聚料颗粒，经过预发泡和成形，制作成所需要的模样。决定采用机械制作模样时，为确保上线生产正常，避免模具报废，在上生产线生产之前要先将模样按正常生产工艺上涂料后试验浇注铸件，根据试验毛坯铸件检查结果对模样模具进行必要的修正，再进行试浇，直至生产出合格的铸件后，才可以上线生产。

2)浇注系统(内浇道、横浇道、直浇道、浇口杯、冒口案：浇注系统设计要考虑到消失模铸造的工艺出品率高，并且具有熔模精密铸造的特点。首先要根据感应电炉熔化能力来设计每个铸型的铸件件数，决定模样组并、组串数量；然后根据铸件合金性质和结构特点，决定铸件的铸造工艺；之后根据铸件型腔温度场的要求，来设计内浇道的大小、个数、形状和位置、金属液流量，再决定横、直浇道和冒口、气眼的大小和位置。经过对不同方案进行试验浇注后，按照最佳工艺方案决定上线生产工艺，并且在随后的生产过程中可能还需要不断调整。
3)浇注温度、浇注速度，真空泵的负压度：决定浇注温度、浇注速度的原则是，能将铸型内模样气化、裂解、分解，并使所产生的残渣集结排除，尽量不留下杂渣。
负压的作用是：在浇注过程中将铸型中产生的气体和-分解物抽吸到型砂，并经由型砂排出型外。气体的来源有：模样分解、涂料分解、型砂中的气、金属液中的气以及浇注过程中冶金物化反应作用产生的气体。由于气体发生总量取决于生产具体情况，因此抽气负压度在浇注过程中，要随着气体发生量的变化而变动，这样才能得到表面光洁的优质铸件。
4)真空泵关停和铸件落砂时间：由铸件合金性质和工艺要求而定。
在消失模铸造中，对金属充型、凝固、合金性能、工艺、涂料和模型材料研究较多，但是对干砂及其振动紧实往往被忽视，这在一定程度上对消失模铸造发展产生不利的影响。
干砂一般选择石英砂，其粒度分布应相对集中，粒径范围根据铸件大小和壁厚选择。一般情况下，电机壳对低熔点合金、负压浇注和要求铸件品质较高的情况可选择适当较小的粒径，反之选择粒径较大的。粒形一般应选择圆形，有利于干砂充填紧实。但尖角形粒形也有利于提高砂型的刚度和稳定性。石英砂中Si02含量不低于85%。
模型簇在砂箱中的方位应有利于干砂的充填和紧实，尽量避免模型上的凹陷部位和盲孔朝向底部。模型簇中每个模型之间的间距以及模型与砂箱壁之间的距离要保证足够。
干砂充填建议采用雨淋式加砂，有利于干砂的均匀加入，避免对模型造成冲刷和撞击。干砂的紧实主要依靠振动台的振动，经过多年的生产实践，发现一维垂直振动适应于多数铸件。在振动紧实过程中，控制好振动参数是紧实良好的关键。振动频率一般控制在40~70Hz，一般选择50Hz为宜，振动加速度在10一20m/s2，振幅在0.5一1.5mm。
负压在消失模铸造中起着举足轻重的作用，合理地控制负压度和负压保持时间，是浇注成功的关键。负压的选择应根据合金和铸件的大小和结构，一般情况下，合金密度越大负压度应选择较大，铸件尺寸较大负压度选择较大。对于铸铁件负压度可选择在0.4一0.5MP、对铸铝件可采用0.2一0.3MP、负压保持时间应保证铸件凝固至能保持其稳定的尺寸结构，一般情况下在浇注结束后大约5一10min。
消失模铸造与砂型铸造工艺相比具有十分优越的独特优点，但是对于具体情况还要具体分析。对于我国的具体情况，以下几种情况比较适合采用消失模铸造：
(1)目前生产铸铁件和铸钢件较多，也可用于铸铝件。
(2)批量以多品种的成批生产为主，年产几百件到几千件。
(3)从简单件(如磨球、炉条、垫板等)到复杂件(如进气管、排气管、缸体、缸盖、变速箱等)都可生产，应用范围广泛。
消失模铸造工艺设计的原则应保证生产优质铸件，获得明显地经济效益，有利于保护环境和便于操作。
综观消失模铸件技术在国内的发展历程，消失模铸造厂家如雨后春笋，不断发展壮大，取得非常好的效果，但也有不少铸造厂投资失败，谈虎色变，“消失模”变成“消失魔”。究其原因，不外乎前期考察欠详细、产品工艺欠妥当、选购铸造设备欠合适、铸造技术欠厚实、技术人员欠稳定等。而一些经历了失败取得成功的消失模铸造企业，却又固步自封，对外封锁技术，不与外界交流；很多铸造厂碰到技术难题，无处求教；一些专门从事技术服务的人员流动性大，知识结构又有局限，不能完全解决也解决不了所有的消失模铸造技术问题。这些因素都不利于消失模铸造技术本身的发展的。因而，须建立和健全消失模铸造行业行规，整理、规范消失模技术工艺及资料，提高消失模设备厂家和材料厂家的技术含量，加强从事消失模技术服务人员的职业道德。
铸造企业参与行业协会及同业的信息互通交流是必要的，相信在消失模铸造及相关企业同仁的共同努力下，消失模铸造的发展还是很有前景的。
泊头市井刘光明机械厂（http://www.btgmjx.com）位于汽车模具之乡、铸造名城——泊头市，主营项目：毛坯铸造、单相电机壳、消失模铸造铸造加工一体的机械加工企业，主要生产工序有消失模发泡造型工序，消失模蒸气烘干工序，消失模涂层工序，砂箱造型工序，中频电炉熔化工序，浇铸机浇铸工序，清砂抛丸清理工序等。

05-10 - 阅读:14 次 - 返回列表