干砂消失模鑄造工藝過程及鑄件質(zhì)量控制

478 第十二屆全國鑄造年會暨2011中國鑄造活動周論文集 大型復(fù)雜箱體件的消失模鑄造工藝 張俊祥，范隨長，郭亞輝，袁書倉，程俊偉，陳莉，鄭予溶，桑培 （中國一拖集團(tuán)有限公司工藝材料研究所，河南洛陽471004） 摘要：選擇合適的工藝參數(shù)，把消失模鑄造工藝應(yīng)用到大型復(fù)雜箱體件齒輪箱的生產(chǎn)上,簡化了操作, 節(jié)省了大量樹脂砂,提高了鑄件質(zhì)量和精度。 關(guān)鍵詞：消失模鑄造；灰鑄鐵；大型復(fù)雜箱體件 消失模鑄造工藝從其自身的工藝特點來看，較適宜的材質(zhì)為灰鑄鐵。而最適合的鑄件種類為結(jié)構(gòu) 復(fù)雜（尤其是具有復(fù)雜內(nèi)腔）、模樣不易分型、造型困難、需要使用大量砂芯的鑄件[1]。這類鑄件能充分 體現(xiàn)消失模鑄造工藝的優(yōu)越性和經(jīng)濟(jì)效益。正因為如此，各種箱（殼）體類灰鐵鑄件在消失模鑄造工藝 中得到了廣泛應(yīng)用。我公司采用消失模鑄造工藝成功生產(chǎn)了齒輪箱體鑄件。 1產(chǎn)品簡介

第一章消失模鑄造技術(shù)的現(xiàn)狀 消失模鑄造技術(shù)是用泡沫塑料（eps、stmma等）制成與鑄件結(jié)構(gòu)、尺寸 完全一樣的模樣，經(jīng)處理后埋入砂箱內(nèi)緊實，并澆入金屬液使模樣受熱氣化分解 而被金屬液取代的一次性成型鑄造新工藝。本章簡要的綜述了消失模鑄造技術(shù)的 現(xiàn)狀，包括了消失模鑄造發(fā)展概述、工藝流程及特點、工藝的優(yōu)缺點和消失模鑄 造技術(shù)的適用性和經(jīng)濟(jì)性等，目的在于對消失模鑄造技術(shù)有個較全面而又系統(tǒng)的 了解，以便為消失模鑄造設(shè)計提供便捷。 1.1消失模鑄造發(fā)展概述 消失模鑄造完美的將“磁型鑄造”和“v法鑄造”的優(yōu)勢集于一體，1956年 美國人h.f.shoyer開始了將聚苯乙烯泡沫塑料用于鑄造的實驗，并獲得成果，人 們對此便產(chǎn)生了極大的研究興趣。1958年h.f.shoyer把自己的這項專利對外公布 并稱之為“無型腔鑄造”。金屬雕像和藝術(shù)品鑄件的制造最先都是應(yīng)用這個工藝， 多

針對消失模鑄造空調(diào)壓縮機(jī)機(jī)座時通常出現(xiàn)的粘砂、冷隔、晶粒網(wǎng)紋、成品率低等問題,采用一種新型、醇基、高強(qiáng)度、高透氣性涂料以及優(yōu)化的工藝系統(tǒng)設(shè)計,探索出一套適合于空調(diào)壓縮機(jī)機(jī)座的消失模鑄造工藝,可成功地用于空調(diào)壓縮機(jī)機(jī)座的批量生產(chǎn)。

總結(jié)了消失模鑄造球墨鑄鐵固定座鑄件的研制經(jīng)驗,提出了消失模鑄造球墨鑄鐵qt500-8鑄件控制的造型工藝、鑄造工藝、化學(xué)成分和熔煉工藝等主要工藝參數(shù)。經(jīng)金相組織和力學(xué)性能檢驗,達(dá)到用戶質(zhì)量要求。

運用cad/cam一體化復(fù)合建模與數(shù)控編程技術(shù),研究并開發(fā)了直列四缸、二氣門下置凸輪、無銅套噴油器、鑄鐵材質(zhì)的柴油機(jī)氣缸蓋消失模鑄造工藝。通過優(yōu)化設(shè)計產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、鑄造環(huán)節(jié)流程工藝和采用性能更佳的鑄鐵材料,每臺缸蓋重量與同類產(chǎn)品普通砂型鑄件相比減輕了6.0kg。

以公司重型變速器殼體為例,結(jié)合多年生產(chǎn)經(jīng)驗,分析并討論了不同的材質(zhì)（灰鑄鐵和鋁合金）在消失模鑄造工藝中的差異性。從原材料預(yù)發(fā)泡、白模成型、粘接、涂層及造型等不同方面進(jìn)行研究,結(jié)果表明：灰鑄鐵和鋁合金消失模鑄造工藝差異性較大,應(yīng)因地制宜,根據(jù)材質(zhì)不同采用不同的設(shè)備和工藝參數(shù),達(dá)到生產(chǎn)需要,為同行提供借鑒經(jīng)驗。

介紹了用消失模工藝生產(chǎn)球墨鑄鐵主傳動器殼體的工藝過程。為便于安裝拆卸,鑄件上下兩段分開制作模具;采用階梯式澆注系統(tǒng),冒口為80mm長、50mm寬、90mm高的長方體;采用雨淋式加砂法,澆注時鑄型抽成負(fù)壓。試樣檢測結(jié)果:抗拉強(qiáng)度為462～487mpa,伸長率在12%～16%;基體中鐵素體體積分?jǐn)?shù)占95%左右,球化率達(dá)2～3級,滿足鑄件技術(shù)要求。

通過選擇和控制鐵液的化學(xué)成分,采用合金化及合理的孕育工藝,在沖天爐生產(chǎn)條件下,采用實型鑄造工藝,成功地生產(chǎn)出大型鑄態(tài)珠光體球墨鑄鐵毛坯,其本體性能達(dá)到甚至超過了qt600—3的性能標(biāo)準(zhǔn),滿足了客戶的產(chǎn)品技術(shù)條件及使用要求。

論述zgmn13cr2mo異壁90°彎頭的消失模鑄造生產(chǎn)技術(shù)及控制要點,著重對生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題———澆注系統(tǒng)的位置設(shè)置、涂料的選用及主要鑄造缺陷的預(yù)防給予解釋,并提出相應(yīng)的工藝措施

一、概述消失模鑄造作為一種新型的、先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,因其生產(chǎn)過程簡單,砂子可反復(fù)循環(huán)使用,鑄件尺寸精度高,表面光潔,被譽(yù)為"21世紀(jì)的綠色鑄造技術(shù)"。同時,我國目前一些有關(guān)資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)的措施,仍然主要基于末端治理或分段治理,而對于減少廢棄物的產(chǎn)生重視不夠。在這種情況下,積極推進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、工藝、設(shè)備、材料和產(chǎn)品的應(yīng)用,限制并及時淘汰落后產(chǎn)能,改造消失模鑄造中砂處理的冷卻系統(tǒng)顯得尤為重要,這對減少資源浪費,推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì),具有十分重要的意義。

消失模鑄造中舊砂的處理比較簡單,因為消失模鑄造采用的是干砂,落砂后的舊砂呈干燥松散狀態(tài)而流動性好,無需復(fù)雜的捅箱、振動落砂、破碎和混砂等工序。消失模砂處理的過程是：落砂→篩分（去除雜物）→除塵→磁選（去除鐵豆等）→冷卻（用風(fēng)冷或水冷）→填砂振動造型。

消失模鑄造中舊砂的處理比較簡單,因為消失模鑄造采用的是干砂,落砂后的舊砂呈干燥松散狀態(tài)而流動性好,無需復(fù)雜的捅箱、振動落砂、破碎和混砂等工序。消失模砂處理的過程是:落砂→篩分(去除雜物)→除塵→磁選(去除鐵豆等)→冷卻(用風(fēng)冷或水

消失模鑄造充型過程的數(shù)值模擬分析

介紹了消失模鑄造的優(yōu)越性、所用原材料、常見缺陷、工藝技術(shù)問題,并指出了其發(fā)展前景。

介紹了球墨鑄鐵管件消失模鑄造工藝的計算機(jī)輔助設(shè)計cad軟件的設(shè)計原理、操作方法,該cad軟件可提高消失模鑄造球鐵管件的工藝設(shè)計效率和設(shè)計精度。

1涂料成分為鎂砂粉30－50％、珠光粉20－40％、云母粉15－30％、硅溶膠3－ 9％、白乳膠1－5％、聚丙烯酰胺－％、羧甲基纖維素鈉－％、吸附劑1－6％、 阻燃劑－2％制備時先將吸附劑、羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酰胺分別加水配成溶 液，再與骨料及其他成分混合攪拌而成。本發(fā)明的涂料能有效吸附泡沫塑料模樣 熱解產(chǎn)生的液態(tài)產(chǎn)物，大大減少鑄件的孔隙率，并在鑄型－鎂液界面間形成還原 性保護(hù)氣氛層，使鎂合金表面形成保護(hù)膜，阻止氧化進(jìn)行，防止了澆注時鎂合金 在鑄型內(nèi)的燃燒，有利于獲得表面光潔、無氧化皺皮的鎂合金鑄件.2澆注時的 負(fù)壓度澆注時施以負(fù)壓可以幫助熱解產(chǎn)物排出型外，有利于減少皺皮缺陷，但應(yīng) 注意負(fù)壓度不可過低，否則容易引起滲透粘砂缺陷。澆注溫度對球鐵鑄件皺皮 缺陷的影響。一般說來，提高澆注溫度，有利于熱解產(chǎn)物氣化，并排出型外，因 而可減少皺皮缺陷。對于

根據(jù)大口徑球鐵管件的生產(chǎn)實踐,介紹了采用消失模鑄造工藝生產(chǎn)大口徑球鐵管件的經(jīng)驗,包括模具制造、原輔材料選擇、以及造型澆注工藝制訂等內(nèi)容,論述了部分缺陷的產(chǎn)生原因及防止措施。

利用x射線機(jī)以及其他技術(shù),對鋁合金消失模鑄造充型過程進(jìn)行了觀察。結(jié)果表明,充型過程中,熔體是以波浪式向前推進(jìn)。充型中期,充型速度增加較快;而充型末期,由于溫度降低以及氣壓升高,充型速度銳減。

采用消失模鑄造方法生產(chǎn)卡箍式管道接頭,工藝包括泡沫塑料模型制作和消失模鑄造兩部分。做好泡沫塑料模型制作工序的珠粒預(yù)發(fā)、制模成型和消失模鑄造工序的涂料涂敷、震實造型、真空澆注是消失模鑄造技術(shù)的核心和關(guān)鍵。其中鑄造工藝參數(shù)要在生產(chǎn)實踐中不斷地修訂和完善。結(jié)果表明:用消失模鑄造方法生產(chǎn)卡箍式管道接頭,能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,具有較高的實用價值。

針對zg35鋼輪,分別以eps模型和epmma模型采用相同的鑄造工藝進(jìn)行澆注對比試驗,說明表面增碳與氣化體之間的聯(lián)系。

消失模鑄造用涂料透氣性及強(qiáng)度性能測試方法的研究

葉熱加工工藝曳2013年4月第42卷第7期 消失模鑄件是由金屬液取代泡沫模樣原來的空 間而成形袁在金屬液流動前沿袁存在著復(fù)雜的物理堯 化學(xué)反應(yīng)袁傳熱堯傳質(zhì)現(xiàn)象 [1-2] 遙在消失模鑄造充型過 程中袁型腔中的模樣在流動前沿的金屬液的熱作用 下分解袁分解產(chǎn)物從金屬要模樣界面?zhèn)鬏斨两饘僖?模樣要涂料界面并通過涂料層排出遙這一過程是否 能夠順利完成袁將直接影響到鑄件的質(zhì)量遙例如鑄 鐵件的碳薄膜堯皺皮等缺陷都是在充型過程中因模 樣熱解產(chǎn)物的不完全排除而造成遙消失模鑄造過程 是一個在完全封閉的型腔內(nèi)完成的生產(chǎn)過程袁很難 通過觀察或物理試驗來研究其成形過程遙 應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)研究消失模鑄造過程有助于 揭示其充型過程的流動規(guī)律袁發(fā)現(xiàn)充填和凝固中的 缺陷袁為優(yōu)化鑄造工藝設(shè)計袁提高鑄件質(zhì)量提供可 靠堯快捷的分析手段遙本文結(jié)合某公司箱蓋鑄件的 實際生產(chǎn)袁通過數(shù)值