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消失模鑄造技術(shù)

發(fā)布時(shí)間:2015/1/9 14:15:43 來(lái)源:泊頭市利豐機械制造有限公司
消失模鑄造是一項創(chuàng )新的鑄造工藝方法,可用于生產(chǎn)有色及黑色金屬動(dòng)力系統的零件,包括:汽缸體、汽缸蓋、曲軸、變速箱、進(jìn)氣管、排氣管及剎車(chē)轂等鑄件。消失模鑄造的工藝流程如下:
 1)預發(fā)泡
 模型生產(chǎn)是消失模鑄造工藝的一道工序,復雜鑄件如汽缸蓋,需要數塊泡沫模型分別制作,然后再膠合成一個(gè)整體模型。每個(gè)分塊模型都需要一套模具進(jìn)行生產(chǎn), 另外在膠合操作中還可能需要一套胎具,用于保持各分塊的準確定位,模型的成型工藝分為兩步,一步是將聚苯乙烯珠粒預發(fā)到適當密度,一般通過(guò)蒸汽快速加熱來(lái)進(jìn)行,此階段稱(chēng)為預發(fā)泡。
 2)模型成型
 經(jīng)過(guò)預發(fā)泡的珠粒要_行穩定化處理,然后再送到成型機的料斗中,通過(guò)加料孔進(jìn)行加料,模具型腔充滿(mǎn)預發(fā)的珠粒后,開(kāi)始通入蒸汽,使珠粒軟化、膨脹,擠滿(mǎn)所有空隙并且粘合成一體,這樣完成了泡沫模型的制造過(guò)程,此階段稱(chēng)為蒸壓成型。
  成型后,在模具的水冷腔內通過(guò)大流量水流對模型進(jìn)行冷卻,然后打開(kāi)模具取出模型,此時(shí)模型溫度提高且強度較低,所以在脫模和儲存期間須謹慎操作,防止變形及損壞。
 3)模型簇組合
 模型在使用之前,須存放適當時(shí)間使其熟化穩定,典型的模型存放周期多達30天,而對于用設計的模具所成型的模型僅需存放2個(gè)小時(shí),模型熟化穩定后,可對分塊模型進(jìn)行膠粘結合。
分塊模型膠合使用熱熔膠在自動(dòng)膠合機上進(jìn)行。膠合面接縫處應密封牢固,以減少產(chǎn)生鑄造缺陷的可能性
 4)模型簇浸涂
 為了每箱澆注可生產(chǎn)更多的鑄件,有時(shí)將許多模型膠接成簇,把模型簇浸入耐火涂料中,然后在大約30~60C(86-140F)的空氣循環(huán)烘爐中干燥2~3 個(gè)小時(shí),干燥之后,將模型簇放入砂箱,填入干砂振動(dòng)緊實(shí),須使所有模型簇內部孔腔和外圍的干砂都得到緊實(shí)和支撐。
 5)澆注
 模型簇在砂箱內通過(guò)干砂振動(dòng)充填堅實(shí)后,鑄型可澆注,熔融金屬澆入鑄型后(澆注溫度鑄鋁約在760C/1400F,鑄鐵約在1425C/2600F),模型氣化被金屬所取代形成鑄件。
  在消失模鑄造工藝中,澆注速度比傳統空型鑄造更為關(guān)鍵。如果澆注過(guò)程中斷,砂型可能塌陷造成廢品。因此為減少每次澆注的差別,使用自動(dòng)澆注機。
 6)落砂清理
 澆注之后,鑄件在砂箱中凝固和冷卻,然后落砂。鑄件落砂相當簡(jiǎn)單,傾翻砂箱鑄件從松散的干砂中掉出。隨后將鑄件進(jìn)行自動(dòng)分離、清理、檢查并放到鑄件箱中運走。
干砂冷卻后可重新使用,很少使用其他附加工序,金屬廢料可在生產(chǎn)中重熔使用。
 1.2 消失模鑄工藝的優(yōu)點(diǎn)
 消失模鑄工藝在技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)境保護三個(gè)主要方面具面優(yōu)勢。
1.2.1 技術(shù)方面
 1)模型設計的自由度增大
 新工藝有可能進(jìn)行造型設計,并可以從一階段能在模型上增加一些附加功能。例如:柴油預熱器有一個(gè)特殊功能部件,它可采用消失模鑄造工藝進(jìn)行制造,而不能采用傳統鑄造方法生產(chǎn)。
 2)免除了鑄件生產(chǎn)中使用的砂芯
 3)很多鑄件可以不要冒口補縮
 4)提高鑄件精度
 可獲得形狀結構復雜,可重復生產(chǎn)高精度鑄件,可使鑄件壁厚偏差控制在-0.15~+0.15mm之間
 5)在模型接合面不產(chǎn)生飛邊
 6)具有減輕鑄件重量約1/3的優(yōu)勢
 7)減少加工余量
 可以減小機加工余量,對某些零件甚至可以不加工。大大減少了機加工和機床投資(例如,對于不同情況可以減少一半投資)。
 8)與傳統空腔鑄造相比,模具投資下降。
 9)消除了傳統的落砂和出芯工序
1.2.2 經(jīng)濟方面
 1)可整體生產(chǎn)復雜鑄件
 采用新工藝設計,分塊模型可膠合組成整體模型,鑄成復雜整體部件,對比原先多個(gè)鑄件組合裝配部件(如柴油預熱器)而言,可獲益1到10倍。
 2)減少車(chē)間人員
 建立消失模鑄造工廠(chǎng),所雇員工數量少于傳統鑄造工廠(chǎng),因此應當考慮這一因素。
 3)鑄造工藝靈活
 鑄造工藝的靈活性非常重要,因為新工藝有可能同時(shí)生產(chǎn)在砂箱中變化放置大量類(lèi)似的或不同的鑄件,澆注系統也因此_靈活??傊?,我們可以說(shuō),每種優(yōu)勢都與經(jīng)濟利益相一致,同時(shí)還_了工作條件。
 1.2.3 環(huán)境保護
聚苯乙烯和PMMA在燃燒時(shí)產(chǎn)生一氧化碳、二氧化碳、水及其他碳氫化合物氣體,其含量均低于歐洲允許的標準。干砂可使用硅砂,反復循環(huán)使用,不含有粘結劑。模型使用的涂料是在水中添加粘結劑等輔料組成,不產(chǎn)生污染。
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