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消失模铸造技术工艺特点以及工艺特点

2019-12-23 10:31:20
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[一]、技术工艺特点
  近期,一些消失模铸造中小厂家,有的匆匆上马,有的急急关停。纵观此种现象,很大原因在于厂家缺乏对消失模铸造生产工艺应有的综合分析、前期考察及技术(工艺)可行性研究。鉴于此,笔者综合国内各厂实际情况,结合消失模铸造技术工艺特点,对消失模铸造工艺的有关要点进行了思考和探索。
  消失模铸造的特点是:将与铸件结构和尺寸、形状一样的白模(泡沫塑料EPS,STMMA)模样,经消失模涂料刷涂,烘干涂料后,放入砂箱内进行埋砂,用三维振实台造型,在真空负压作用下,浇注铁液,制成铸件。
  1、模样材料
  消失模在国内刚发展时,厂家对铸造毛坯工艺和造型材料不太熟悉,大多取用包装材料用的EPS型材(大板料),以加工木模方式进行车、铣、刨等分割,或用电热丝切割,再用白乳胶进行粘结造型。
  这种工艺看似简单,但缺点是模样材料选用的比重不符合铸造工艺要求,切割分型粗糙,造成模样表面质量差,涂料的配制和涂刷工艺也有随意性。北方厂家涂上涂料后自然风干或用醇基涂料,这种方式的结果是,模样造型不合理,粘结不牢固,涂料涂刷不到位,涂料烘干不良,铸造成品废品率高,致使铸造厂对消失模铸造工艺产生怀疑、畏惧、动摇,导致工厂关、停、转、并。小部分厂家之所以生存下来,是由于他们能在实践中不断调整修改,工艺逐渐规范的缘故。因此,无论是手工制模还是机械预发泡制作的模样,选用适合消失模铸造工艺的模样材料是基本的基本,也是关键的关键。
  2、模块粘结
  模块的粘结是消失模铸造的一项关键技术。由于复杂的泡塑模样很难用泡塑整体做成,须将其分成若干部分(模切,分别发泡成形后,电机壳根据工艺要求进行组装合并,粘合成整体模样或模组,浇注系统内浇道、横浇道、浇口杯等的组合也要通过粘接来完成。
  模块粘结质量的好坏直接影响铸件的质量,如尺寸精度以及铸件的内在质量等,例如:
  1)早期的白乳胶不能用于粘结模样,因为虽然其低温时具有强度和粘结牢度,但在高温金属液浇入铸型后,模样容易在连接部位松脱,产生开裂缺陷、白点、粘砂、结疤、鼓凸等一系列问题;
  2)粘合剂气化温度和发气速度不合适、发气量大、气化后残渣多,可引起气孔、夹渣等缺陷;
  3)消失模粘结不牢固或接合面周边缝隙未填满粘合剂,导致浸挂涂料时,涂料进入缝隙,使铸件产生涂料夹渣,使铸件力学性能和抗渗透性下降。
  由于粘合剂的固化速度会影响消失模粘合速度、生产效率,其价格高低则影响到铸件生产成本。因此,务必根据粘结剂的性能和组型要求,认真进行粘结操作。
  不论是热胶还是冷胶,消失模用粘接剂是消失模铸造生产重要又的原辅材料。近年来,随着消失模铸造的发展,应用于白模粘接的粘接剂发展,国内从依靠已逐渐发展到有的公司研究生产消失模的粘接剂,并且国产粘接剂的性能已逐步完善。
  3、涂料及烘干
  涂料分铸铁涂料、铸钢涂料等,其性能特点应适合铸件模样的大小、厚度、结构、质量等,要选用符合铸件合金性质需要的品种。刷涂料前,务必将涂料在搅拌容器内混合搅拌均匀,使涂料的性能充分发挥。消失模铸件模样在上涂料前清洁和烘干,然后再刷涂料,一般刷2遍,刷第2遍前还要烘干,完成刷涂的模样进烘房前后都需要检查有无缺陷,是否需要补刷。
  [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。


消失模铸造技术工艺特点以及工艺特点由光明机械编辑整理。

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