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消失模铸造的生产工艺流程及性能特点

采用消失模铸造工艺生产的铸件，易产生气孔、夹渣和表面夹渣状冷隔等缺陷，严重时会发生塌箱，导致浇注失败。这些缺陷是由于泡沫模样的分解气化过程及其分解产物(气体和残渣)不能完全排出而引起的，与金属液的充型过程有很大关系。但生产实践也证明，这些缺陷的产生与所采取的浇冒口形式和结构紧密相关。浇注系统的形式和结构影响着消失模铸造的充型过程，进而影响到缺陷的产生和铸件的质量。为此，必须对消失模铸造的充型特性进行研究。
消失模铸造的充型过程与传统普通铸造工艺的充型不同，高温金属液必须先要使得模样分解气化，才能充满原先被泡沫模样占据的铸件型腔。消失模铸造充型过程主要受模样在流动前沿的金属液的热作用下的分解速率(模样分解速率)和分解产物通过涂料层排除到砂箱中去的速率(分解产物逸出速率)影响，要使两者达到一种动态平衡，金属液才能平稳的充型。目前，应用消失模铸造的金属材料主要是铝合金、铸铁和铸钢，有部分研究者开始针对镁合金的消失模铸造特性进行研究。铸铝件的小孔、夹渣，铸铁件和铸钢件的碳缺陷(铸铁件的碳薄膜、皱皮和铸钢件的表面渗碳和内部增碳)都是在充型过程中因模样热解产物的不完全排除而造成的，这些缺陷的形成与充型过程中液态金属前沿的流动形态密切相关。下面将通过模拟灰铸铁件的消失模铸造和传统砂型铸造充型过程，并进行对比，分析消失模铸造充型金属液前沿流动形态。

导致消失模铸造和传统砂型铸造充型模式差异的根本原因就是消失模铸造金属液流动前沿存在着泡沫模样分解产物，形成气隙层，气隙中存在一定的气隙压力，阻碍金属液的流动和充填，改变了金属液的充型形态。气隙压力的作用使金属液在直浇道内呈有压流动，在充型过程中，金属液每抵达一层内浇道，都会从该层内浇道流入型腔，且上层内浇道的流量较大，且贯穿充型过程的始终。而传统砂型铸造在充型过程中，液态金属在直浇道中呈无压流动，流经上、中层内浇道时不会产生横向分速度；只有当直浇道中金属液静压头在内浇道入口处建立起来时，液态金属才能沿该内浇道注入；且底层内浇道流量较大，且充型过程的自始至终都有金属液注入；对于传统砂型铸造过程，不管采用何种铸造方式或浇注方式，金属液都是先填充铸件型腔的底部，然后沿垂直方向整个液面上升，直至完全充满型腔。相比较而言，消失模铸造的充型形态更平稳。
按消失模铸造设备生产工艺流程分析，消失模铸造成套设备一般分为白区、黄区、黑区和-辅助装置四大部分。各部分需要的设备又分为专用设备及通用设备。毛坯铸造专用设备是指消失模铸造工艺采用的特殊设备，而-铸造工艺则不采用；所谓通用设备是指消失模铸造工艺要采用，而-铸造工艺也采用的设备。
1.白区设备：属于专用设备，主要包括预发泡机和成型机。目前还有多数中小型消失模铸造生产企业采用这两类设备，绝大多数为手动式的，而半自动、全自动式设备所占比例很小。预发泡工艺是整个消失模铸造工艺的基础，主要用于控制模样的密度，而模样密度的合适与否严重制约着铸件的质量，是消失模铸造工艺的关键专用设备之一。成型机用于生产模样，与专用模具配合使用，其质量的优劣严重制约着模样的整体质量，如尺寸精度、表面光洁度、壁厚均匀性、局部缺陷等。
2.黑区设备：消失模铸造成套设备黑区部分所用设备较多，其中专用设备主要包括振动台、专用砂箱、真空系统、砂冷却器等。振动台控制着砂型的紧实度和均匀性，真空系统用于紧固砂型，是消失模铸造工艺中非常重要的关键专用设备之一。砂冷却器制约着消失模铸造的生产率和效率。专用砂箱对砂型成型的关系极大。对于通用设备，主要控制着消失模铸造生产的整体生产效率和生产节奏、旧砂处理和运输等。
3.黄区设备：主要是涂料生产设备，一般多用涂料搅拌机。是消失模铸造工艺必不可缺少的设备之一。
4-辅助装置：主要包括模样干燥室、铸件清理设备，均为通用装置，但都是消失模铸造设备工艺不可缺少的装置。
消失模铸造设备的主要性能特点
1.铸件尺寸形状精确，重复性好，具有精密铸造的特点；
2.铸件的表面光洁度高；
3.取消了砂芯和制芯工部，根除了由于制芯、下芯造成的铸造缺陷和废品；
4.不合箱、不取模，大大简化了造型工艺，消除了因取模、合箱引起的铸造缺陷和废品；
5.采用无粘结剂、无水分、无任何添加物的干砂造型，根除了由于水分、添加物和粘结剂引起的各种铸造缺陷和废品；
6.大大简化了砂处理系统，型砂可全部重复使用，取消了型砂制备工部和废砂处理工部；
7.落砂极其容易，大大降低了落砂的工作量和劳动强度；
8.铸件无飞边毛刺，使清理打磨工作量减少50%以上；
9.可在理想位置设置合理形状的浇冒口，不受分型、取模等传统因素的制约，减少了铸件的内部缺陷；
10.负压浇注，更有利于液体金属的充型和补缩，提高了铸件的组织致密度；
11.组合浇注，一箱多件，大大提高了铸件的工艺出品率和生产效率；
消失模铸造设备功能检查建立设备的目标管理体系后，就需要对设备功能进行检查，掌握设备的技术状态，以判断是否达到设备管理的目标。单相电机壳通过功能检查，可以按检查方式的不同分为以下几类：
(1)按检查周期可分为随机检查和定期检查。
(2)按检查项目可分为性能检查和精度检查。
(3)按检查方法可分为停机静态检查和不停机动态检查。
(4)按检查手段可分为一般检查和设备诊断仪器检查。
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：毛坯铸件、单相电机壳、消失模铸件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。

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