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        消失模鑄造工藝流程及存在的問題

        時間:2021-01-11 09:48:56 點擊:3235 次 來源:洛陽龍尊模具股份有限公司
          消失模鑄造模具工藝就是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,再埋在干石英砂中振動造型,在負壓下澆注,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型鑄造的一種方法。那這種方法具體的流程是怎樣的呢?這樣制作有什么優勢呢?還存在什么問題呢?今天龍尊小編就來跟大家聊一聊消失模鑄造工藝流程及存在的問題,下面就一起來看看吧!

          一、消失模鑄造工藝的流程


          1、泡塑珠粒的選用

          一般消失模鑄造專用的泡沫珠粒是有三種,可發性聚苯乙烯樹脂珠粒、可發性甲基丙烯酸甲脂與苯乙烯共聚樹脂珠粒。一般比較常用的就是可發性聚苯乙烯樹脂珠粒,主要用于鑄造有色金屬、灰鐵及一般鋼鑄。這種珠粒的特點就是半透明,預發泡倍數40~60,粒徑為0.18~0.80亳米(6種尺寸),并且一般選用的原始珠粒的粒徑小于或等于鑄件的小壁厚的1/9~1/10.

          2、模型制作

          模型的制作就是由泡塑珠粒制作而成的,一般是先予發泡之后熟化再發泡成型后冷卻出模。

         ?。?)、予發泡

          泡塑珠粒在加入模具前,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。適用于泡塑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


          經予發泡的泡塑珠粒放置在干燥、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。熟化時間一般在8~48小時。
        消失模模具
         ?。?)、發泡成型

          將予發泡且熟化的泡塑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。

          3、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。

          4、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。目前模型組合成簇使用的粘結材料有橡膠乳液、樹脂溶劑和熱熔膠及膠帶紙。

          5、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泡塑模型的強度和剛度,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。涂料是需要攪拌后放入容器內,之后用浸、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.后涂層在40~50℃下烘干。

          6、振動造型

          一般比較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——放置泡塑模型——填砂——密封定型。

         ?。?)、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。

         ?。?)、放置泡塑珠粒模型

          振實后,其上據工藝要求放置泡塑珠粒模型組,并培砂固定。

         ?。?)、填砂

          加入干砂(幾種加砂方法),同時施以振動,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。

         ?。?)、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。

          7、澆注置換

          泡塑珠粒模型一般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,泡塑珠粒模型發生熱解氣化,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泡塑珠粒模型位置,向前推進,發生液體金屬與泡塑珠粒模型的置換過程。置換的終結果是形成鑄件。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℃。

          8、冷卻清理

          等待鑄件冷卻后,實型鑄造落砂為簡單,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。

          這就是消失模鑄造工藝的流程,這種工藝是有很多優點的,那都有什么優點呢?下面就一起來看看吧!

          二、消失模鑄造工藝的優點


          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也比較高。

          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%,并且減少了粉塵、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。

          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,可以自由地設計自己理想的鑄件形狀,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等。

          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、不同大小鑄件進行生產。

          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,同時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,在組合澆注時,一箱多件,大大提高了鑄件的工藝出品率和生產效率。

          10、鑄件基本無飛邊毛刺,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。

          這些都是消失模鑄件工藝的優點優勢,雖然優點很多,但是還是會存在問題的,這些問題也會影響到消失模具的鑄造,下面就了解一下消失模鑄造存在的問題。

          三、消失模鑄造存在的問題局限性


          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。
        消失模模具
          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、鑄件大小

          主要考慮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。

          5、消失模鑄造鐵水流動紊亂,容易導致內部夾渣、裹氣,另外消失模鑄造使用負壓固型,負壓使鐵水流動更加紊亂,負壓導致附壁效應阻擋渣氣外排。

          6、消失模鑄造澆注過程中,白模吸熱造成進入型內的鐵水前后溫差增大,前沿低溫鐵水引起白模氣化不良,導致積碳。

          7、消失模鑄造對涂料質量的依賴性大,澆注產生的大量氣體只有通過狹窄的涂料間隙才能外排,所以涂料質量影響很大。

          8、消失模鑄造使用干砂造型,干砂導熱性能低于濕砂,容易造成鑄件硬度降低。

          9、消失模鑄造白模氣化氣體基本上是苯的裂解產物,是有毒氣體,如不無害化處理會污染空氣。

          10 、消失模鑄造生產鑄鋁件,較低澆注溫度使白模氣化不良,液化的白模污染干砂,導致透氣性下降,鑄鋁件產生氣孔幾率增大。

          11、消失模白模強度低,干砂振動造型時白模容易變形,且內腔復雜的鑄件干砂振動充填時不易充填緊實,容易造成內腔局部粘砂。

          以上就是消失模鑄造工藝流程及存在的問題全部內容,消失模鑄造一般是要根據情況,按照要求有序的進行鑄造,并且要注意鑄造事項,只有細心認真這樣才能夠制作出成功的鑄件,今天龍尊小編的分享就是這些了,大家如果有什么疑問可以進行留言或者是電話咨詢,龍尊歡迎您的咨詢與留言!


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