欧美中文字幕在线-国产日韩欧美综合色视频在线-国产亚洲一区二区三区在线观看-亚洲国产影院

專業的技術、規范的管理、踏實的態度、優質的服務
Professional technology, standardized management, practical attitude, quality service
0939-7560688
新聞中心
技術文章

消失模鑄造工藝流程

發布時間:2019/3/24 19:56:00 瀏覽次數:468

         

原標題:消失模鑄造工藝流程,絕對干貨!

消失模鑄造又稱實型鑄造,是將與鑄件尺寸形狀相同的泡沫模型粘接結成模型簇,刷耐火涂料并烘干后,埋在干砂中振動造型,在真空負壓下澆鑄,使模型氣化,液體金屬占據模型位置,凝固冷卻后形成鑄件的新興鑄造方法,是目前鑄造行業中最為“綠色環?!钡蔫T造工藝,也是二十一世紀鑄造業的發展趨勢。國外的消失模鑄造工藝發展的步伐稍微領先于國內,但并不意味著國內消失模鑄造的水平不夠。放眼國內消失模鑄造行業,無論鑄造企業的設備先進與否、企業文化是否相同,但以工藝為核心的思想,仍是行業之魂,它影響著消失模鑄造業與模具制造業的未來。

消失模鑄造工藝流程

1、制作泡塑白模,組合澆注系統,氣化模表面刷、噴特制耐高溫涂料并烘干。

2、將特制隔層砂箱置于振動工作臺上,填入底砂(干砂)振實,刮平,將烘干的氣化模放于底砂上,填滿干砂,微振適當時間刮平箱口。

3、用塑料薄膜覆蓋,放上澆口杯,接真空系統吸真空,干砂緊固成型后,進行澆注,白模氣化消失,金屬液取代其位置。

4、釋放真空,待鑄件冷凝后翻箱,從松散的干砂中取出鑄件。

消失模鑄造工藝流程控制

1

泡塑珠粒的選用:

1、消失模鑄造專用的泡沫珠粒有三種。

①可發性聚苯乙烯樹脂珠粒(簡稱EPS);

②可發性甲基丙烯酸甲脂與苯乙烯共聚樹脂珠粒(簡稱STMMA);③可發性聚甲基丙烯酸甲脂樹脂珠粒(簡稱EPMMA)。

2、常用可發性聚苯乙烯樹脂珠粒(EPS),用于鑄造有色金屬、灰鐵及一般鋼鑄。

3、珠粒特點:半透明珠粒,預發泡倍數40~60,粒徑為0.18~0.80亳米(6種尺寸),

4、一般選用的原始珠粒的粒徑小于或等于鑄件的最小壁厚的1/9~1/10。

2

模型制作:

1、由泡塑珠粒制作:予發泡——熟化——發泡成型——冷卻出模。

①予發泡

EPS珠粒在加入模具前,要先進行予發泡,以使珠粒膨脹到一定尺寸。予發泡過程決定了模型的密度、尺寸穩定性及精度,是關鍵環節之一。適用于EPS珠粒予發泡的方法有三種:熱水予發泡、蒸汽予發泡和真空予發泡。真空予發泡的珠粒發泡率高,珠粒干燥,應用較多。②熟化

經予發泡的EPS珠粒放置在干燥、通風的料倉中一定時間。以便使珠粒泡孔內外界壓力平衡,使珠粒具有彈性和再膨脹能力,除去珠粒表面的水分。熟化時間在8~48小時。

③發泡成型

將予發泡且熟化的EPS珠粒填充到金屬模具的型腔內,加熱,使珠粒再次膨脹,填滿珠粒間的空隙,并使珠粒間相互融合,形成平滑表面,即模型。出模前必須進行冷卻,使模型降溫至軟化溫度以下,模型硬化定形后,才能出模。出模后還應有模型干燥及尺寸穩定的時間。設備有蒸缸及自動成形的成型機兩種。

2、由泡塑板材制作:泡塑板材——電阻絲切割——粘結——模型。對簡單模型,可利用電阻絲切割裝置,將泡塑板材切割成所需的模型。對復雜模型,首先用電阻絲切割裝置,將模型分割成幾個部分,然后進行粘,使之成為整體模型。

3

模型組合成簇:

是將自行加工好(或外購)的泡塑模型與澆冒口模型組合粘結在一起,形成模型簇,這種組合有時在涂料前進行,有時在涂層制備后埋箱造型時進行。是消失模(實型)鑄造不可缺少的一道工序。

目前使用的粘結材料:橡膠乳液、樹脂溶劑和熱熔膠及膠帶紙。

4

模型涂層:

實型鑄造泡塑模型表面必需涂一層一定厚度的涂料,形成鑄型內殼。其涂層的作用是為了提高EPS模型的強度和剛度,提高模型表面抗型砂沖刷能力,防止加砂過程中模型表面破損及振動造型及負壓定型時模型的變形,確保鑄件的尺寸精度。外購的消失模鑄造專用涂料,在涂料攪拌機內加水攪拌,使其得到合適的粘度。攪拌后的涂料放入容器內,用浸、刷、淋和噴的方法將模型組涂覆。一般涂兩遍,使涂層厚度為0.5~2mm。據鑄件合金種類、結構形狀及尺寸大小不同選定。涂層在40~50℃下烘干。

5

振動造型:

我們介紹常用的一種造型方法(兩種方法之一)。其工序包括如下工序:砂床制備——放置EPS模型——填砂——密封定型。

①砂床制備

將帶有抽氣室的砂箱放在振動臺上,并卡緊。底部放入一定厚度的底砂(一般砂床厚度在50~100mm以上),振動緊實。型砂為無粘結劑、無填加物、不含水的干石英砂。黑色金屬溫度高,可選用較粗的砂,鋁合金采用較細砂子。型砂經處理后要反復使用。砂箱為單面開口、設有抽氣室或抽氣管、起吊或行走機構的砂箱。

②放置EPS模型

振實后,其上據工藝要求放置EPS模型組,并培砂固定。

③填砂

加入干砂(幾種加砂方法),同時施以振動(X、Y、Z三個方向),時間一般為30~60秒,使型砂充滿模型的各個部位,且使型砂的堆積密度增加。

④密封定型

砂箱表面用塑料薄膜密封,用真空泵將砂箱內抽成一定真空,靠大氣壓力與鑄型內壓力之差將砂?!罢辰Y”在一起,維持鑄型澆注過程不崩散,稱之為“負壓定型。較為常用。

6

澆注置換

EPS模型一般80℃左右軟化,420~480℃時分解。分解產物有氣體、液體及固體三部分。熱分解溫度不同,三者含量不同。實型鑄造澆注時,在液體金屬的熱作用下,EPS模型發生熱解氣化,產生大量氣體,不斷通過涂層型砂,向外排放,在鑄型、模型及金屬間隙內形成一定氣壓,液體金屬不斷地占據EPS模型位置,向前推進,發生液體金屬與EPS模型的置換過程。置換的最終結果是形成鑄件。澆注操作過程采用慢——快——慢。并保持連續澆注,防止澆注過程斷流。澆后鑄型真空維持3~5分鐘后停泵。澆注溫度比砂型鑄造的溫度高30~50℃。

7

冷卻清理

冷卻后,實型鑄造落砂最為簡單,將砂箱傾斜吊出鑄件或直接從砂箱中吊出鑄件均可,鑄件與干砂自然分離。分離出的干砂處理后重復使用。

消失模鑄造優點

1、使用的金屬模具壽命可達10萬次以上,降低了模具的維護費用

2、不合箱、不取模,鑄件尺寸形狀精確,重復性好,具有精密鑄造的特點,大大簡化了造型工藝,消除了因取模、合箱引起的鑄造缺陷和廢品,鑄件的表面光潔度高;

3、簡化了工廠設計,固定資產投資可減少30∽40%,占地面積和建筑面積可減少30∽50%,動力消耗可減少10∽20%;減少了粉塵、煙塵和噪音污染,大大改善了鑄造工人的勞動環境,降低了勞動強度,以男工為主的行業可以變成以女工為主的行業;

4、零件的形狀不受傳統的鑄造工藝的限制,解放了機械設計工作者,使其根據零件的使用性能,可以自由地設計最理想的鑄件形狀;取消了砂芯和制芯工部,根除了由于制芯、下芯造成的鑄造缺陷和廢品;可減輕鑄件重量,可以取消拔模斜度,

5、可在理想位置設置合理形狀的澆冒口,不受分型、取模等傳統因素的制約,減少了鑄件的內部缺陷;

6、消失模鑄造工藝應用廣泛,不僅適用于鑄鋼、鑄鐵,更適用于鑄銅、鑄鋁等;易于實現機械化自動流水線生產,生產線彈性大,可在一條生產線上實現不同合金、不同形狀、不同大小鑄件的生產;

7、采用無粘結劑、無水分、無任何添加物的干砂造型,根除了由于水分、添加物和粘結劑引起的各種鑄造缺陷和廢品;

8、落砂極其容易,大大降低了落砂的工作量和勞動強度;大大簡化了砂處理系統,型砂可全部重復使用,取消了型砂制備工部和廢砂處理工部;

9、負壓澆注,更有利于液體金屬的充型和補縮,提高了鑄件的組織致密度;組合澆注,一箱多件,大大提高了鑄件的工藝出品率和生產效率;

10、鑄件無飛邊毛刺,使清理打磨工作量減少50%以上;減少了加工余量,降低了機加工成本。

消失模鑄造缺點和局限性

1、鑄件材質:其適用性好與差的順序大致是灰鑄鐵--非鐵合金--普通碳素鋼--球墨鑄鐵--低碳鋼和合金鋼;通過必要的準備以不致使工藝實驗、調試周期過長。

2、鑄件結構:鑄件結構越復雜就越能體現消失模鑄造工藝的優越性和經濟效益,對于結構上有狹窄的內腔通道和夾層的情況,采用消失模工藝前需要預先進行實驗,才能投入生產。

3、鑄件大?。褐饕紤]相應設備的使用范圍(如振實臺,砂箱)。

4、鑄件的批量:批量越大,經濟效益越可觀。

如何控制消失模鑄造工藝中鑄件的氣孔缺陷

1、選擇適宜的模型材料

采用共聚泡沫模型材料,由于共聚物是拉鏈式分解,一次性氣化程度高,液相比例小,小分子氣體很容易從涂層溢出,白模密度在強度和光潔度保證的前提下盡可能小一些,減少發氣總量,澆注系統采用空心直澆道并加設過濾器,對金屬液進行機械擋渣、吸附梳流,使充型更平穩。

2、澆注系統及保溫冒口的使用

內澆道的開設要利于合金的順利平穩快速充型,不形成死角區,在鑄件的頂部設置大氣壓力保溫冒口,集渣補縮于一體,相關部位設置隨形隔砂冷鐵,實現鑄件的順序凝固,把金屬液內的氣體、渣質及氣化殘留物快浮到冒口部位,減少氣孔、渣孔、縮孔產生的幾率。

3、提高涂料的透氣性

耐火骨料的粒度要適宜,采用復合粘結劑懸浮劑,配制的涂料具有高低溫強度好、耐磨損、易涂刷、不開裂、排氣能力強、透氣性好、燒結均勻、開箱易脫落剝離,不與金屬液潤濕劑及化學反應,一般鑄件涂刷2遍,涂層厚度2mm左右。消失模涂料的質量管理十分關鍵。在大量生產時,定期檢查涂料的透氣性,及時調整骨料的粒度。由于涂料的粘結劑、懸浮劑中含有機物質,夏秋季節特別應該注意涂料的發酵酶變,合格的鑄件離不開最佳的涂料,控制涂料的質量不可輕心。

4、澆注溫度要適宜

由于消失模的充型過程中藥放熱汽化泡沫,鋼鐵的澆注溫度較砂型鑄造高30-50℃。金屬液與泡沫的熱作用受熱澆注溫度的制約,澆注溫度適宜熱解充分,模樣的熱解產物主要呈小分子氣態,在負壓場的作用下容易排除型腔,當澆注溫度低時,模樣的熱解不充分,液相殘留物會堵塞涂料層,熱解氣體排出受阻,型腔內形成反壓力,充型流動性由此下降,再加上凝固速度快,液體附近的氣渣來不及浮集到冒口內,生成氣孔的幾率增大,當然澆注溫度要與冶煉的材料匹配,以避免因溫度高或底而產生的其他鑄造缺陷。

5、合理的澆注位置

鑄件的最佳澆注位置是充型時獲得良好的氣化條件及排氣條件,便于氣化除渣,選擇立澆或斜澆,也即遵循側表面積最大化的原則,澆注系統應具備檔渣集氣及補縮功能。

6、合理的澆注工藝和負壓度

消失模的澆注工藝師以充滿澆杯封閉直澆口為原則,如果澆注穩定中間的速度忽快忽慢,會使充型造成劇烈的紊亂并在型腔內劇烈沸騰,將來不及氣化的泡沫包在合金液體內形成氣孔,特別不允許暴露直澆道使渣、氣侵入,理想的澆注速度是金屬液的充型速度等于或略小于模型的氣話速度。

自從上世紀九十年代以來,中國的消失模鑄造猶如雨后春筍,展現出蓬勃的生機,眾多鑄造廠家紛紛學習和致力于消失模鑄造這一塊,隨著這股熱情過后,一部分具有生產技術和實力的鑄造廠家繼續馳騁在這塊肥沃的土地上,另一部分鑄造廠家逐漸退出消失模鑄造行業,究其原因,可以從以下幾個方面進行概括:首先,引進消失模鑄造不夠慎重,缺少專業人才,缺乏對消失模鑄造的深入了解,缺少完整的可行性分析報告,就盲目立項;其次,部分鑄造廠所購進的設備和模具自身就不能滿足其產品工藝和性能的要求;最后,就是只顧追求利益的最大化,發圖紙與多個模具廠家進行聯系,選擇報價最低的模具廠家,鑄造廠家和模具廠家均未對產品進行潛在的工藝失效分析,盲目投入,導致產品穩定性差、生產成本高、合格率低。