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消失模铸造模型设计制作和工艺特点

2019-11-29 17:31:18
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[一]、模型设计制作
  在消失模铸造生产中,原材料的品位,是困扰消失模铸造发展的主要问题。原材料主要是指模型材料。目前模型材料主要采用国产包装材料,部分采用材料,部分采用国产铸造材料。
  国产包装材料用于消失模铸造生产主要存在的问题是,模型密度大、残留物多、表面粗糙等。目前我国虽然有了国产铸造的模型材料,包括聚苯乙烯EPS,PMMA以及按不同比例混合的EPS、PMMA,国产的这几种模型材料的品位都还有待提高,主要表现在产品品质不稳定。
  另外,模型胶合材料也存在一些问题,一是用胶量过大,二是残留物多,三是胶合时间过长。目前多数工厂使用冷胶,少数工厂使用热熔胶。从使用效果看,热熔胶使用效果比较稳定。比较理想的模型材料是要求密度合适,密度范围在0.018-0.025g/cm³。不同壁厚不同材质可以选择不同的密度。一般来说,铸件壁厚较大者使用的模型材料密度可大一些,如0.20~0.025g/cm³。铸件壁厚较小者使用的模型材料密度可相应小一些。对于铸钢和球铁等铸件一般应尽量采用低密度的EPS、PMMA混合的模型材料。
  控制合理的预发和成型工艺参数也是提高模型品质的关键,包括模具、珠粒、水分、蒸气压力、温度和时间等。
  模具的好坏直接影响模型的表面光洁度和尺寸精度。模具对模型表面品质的影响因素主要包括通气孔的大小及分布、汽室的壁厚和型腔表面的粗糙度。珠粒品质也是主要影响因素,一般来说珠粒优于国产珠粒。珠粒的粒径范围和发泡剂含量是衡量珠粒品质的主要指标。蒸汽和水分对于模型好坏影响较大,当蒸汽水分较多时,在模型的珠粒表面会形成含水层,在高温下气化将占据空间,珠粒充满的紧实度和融合度都受到影响,并且在模型表面会形成一些密集的小凹坑。
  预发珠粒的较佳熟化时间要模型品质。不熟化、熟化时间过长或过短在二次成型时都达不到要求。电机壳模型密度的控制要针对不同铸件对模型密度的要求,控制预发泡的倍率。
  原始珠粒粒径和预发后珠粒粒径应根据铸件的材质和壁厚来确定。
  蒸汽压力和加热时间应以模型珠粒膨胀融合、模型表面不出现亮点为原则,合理地控制蒸汽压力和通气时间以及蒸汽温度。
  [二]、工艺特点
  消失模铸件分白区(预发泡、模片成型、白模粘接)、黄区(涂料配置、浸涂、烘烤)、黑区(造型、熔炼、浇注、砂处理、清理)等。消失模铸造工艺的特点为下。
  (1)模型是整体的,不用砂芯,省去芯盒、芯骨,不用配置型砂和芯砂;不用取模、修型、下芯、合箱。从而简化了工序,缩短了生产周期,提高了生产效率。由于用干砂,开箱变得容易;无飞边;易清理、打磨;粘模、粘浇道等劳动强度低。特别是白区的作业环境很干净。
  (2)对铸件材质的适用性,一般来说,常用的金属材料都可用消失模铸造来浇注。
  (3)对铸件大小的适用性,消失模铸造以500kg以下,壁厚大于4mm的铸件为宜。
  (4)对铸件生产批量的适用性,较佳的生产批量考虑模具的成本,要求有大的批量(年产万件以上)更合算。
  (5)消失模铸造不存在与分型和起模有关的铸件结构工艺性问题,特别适合于具有复杂内腔结构、模样分型困难、造型困难的铸件。
  (6)铸件质量,尺寸精度提高(达CT6~CTg级),件重可减少10%~20%,可提高工程机械的整机性能。
  (7)因加工性能,减少加工余量(15%~30%),可减少刀具消耗,节约加工工时,实现节能减排。
  (8)对于结构复杂的大中型箱体铸件可以实现集约化、规模化生产,具有工艺竞争力。
  通过消失模白模珠粒材料国产化,生产供应商协同改进材料配方与材料预发泡、成型等工艺性能,进行发泡参数的微调、优化与控制,并应用于德国的预发泡设备。掌握和完善成型设备的工艺特性,对蒸汽以及液的温度、压力、时间等参数控制;实现工艺参数的化、模式化、人性化控制。采用全新组模方案,实现箱体白膜由机器人粘合作业,减少人工粘合,地提高劳动生产率,并提高粘模质量。、改进消失模用涂料的涂挂性及透气性,减少上涂料及烘干次数,减少补刷的工作量。烘烤的设计制作、砂箱的设计制作、各种工装的设计制作。模束浇注位置及浇注系统的设计、验证。电机壳震实造型工艺参数优化和真空负压、流量、以及负压保持时间对铸件质量的影响研究。掌握模束在造型震实过程中的变形规律,寻找解决变形的方法。


消失模铸造模型设计制作和工艺特点由光明机械编辑整理。

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