消失模鑄造工藝說明及發(fā)展

時間:2012-05-16 09:48 作者:落痕 點擊:

 

消失模鑄造(Expendable casting proces 簡稱EPC)是泡沫塑料模采用無黏結(jié)劑干砂結(jié)合,抽真空技術(shù)的實型鑄造(簡稱FM)由于這種鑄造方法投資少,成本少,鑄造尺寸精度高和表面光潔,大大降低勞動強度和改進作業(yè)環(huán)境實現(xiàn)鑄造車間清潔生產(chǎn),近年來發(fā)展很快成為今日鑄造的熱點。

從總體上看,目前我國消失模技術(shù)還處在較低的水平上在鑄造復(fù)雜程度上以及質(zhì)量水平方面。在技術(shù)程度性,商品化以及機械自動化程度等方面與先進工業(yè)國還有較大差距。先進工業(yè)化   已經(jīng)成功的大批量生產(chǎn)了汽車的四缸體,缸蓋等復(fù)雜鑄件,生產(chǎn)率達180/小時。而我國目前穩(wěn)定投入生產(chǎn)的僅僅是一些排氣管,殼體類等比較簡單的鑄件,生產(chǎn)率僅30/小時以下。所生產(chǎn)鑄件的精度和表面粗糙度也有相當大的差距,但是消失模鑄造這項新技術(shù)在我國的發(fā)展前景是非常樂觀的。

 1.1消失模鑄造工藝分類

 1.用板材加工成形的氣化消失模鑄造

用板材加工成形的氣化模鑄造的主要特點是:

(1)模樣不用模具成形,而是采用市售的泡沫板材,用數(shù)控加工機床分塊制作,然后粘合而成。

(2)通常采用樹脂砂或水玻璃砂作填砂,也有人采用干砂負壓造型。

這種方法主要適用于中、大型鑄件的單件、小批生產(chǎn),如汽車覆蓋件模具、機床床身的生產(chǎn)等。通常稱這種方法為 Full Mould Casting,簡稱FMC法。

2.用模具發(fā)泡成形的消失模鑄造

用模具發(fā)泡成形的消失模鑄造的主要特點是,模樣在模具中成形和采用負壓干砂造型。它主要使用于中、小型鑄件的大批生產(chǎn),如汽車和拖拉機鑄件,管接頭,耐磨件的生產(chǎn)。通常稱這種方法為Lost Foam Casting,簡稱LFC法。

1. 2消失模鑄造的工藝流程

1.2.1 預(yù)發(fā)泡

模型生產(chǎn)是消失模鑄造工藝的   道工序,復(fù)雜鑄件如汽缸蓋,需要數(shù)塊泡沫模型分別制作,然后再膠合成一個整體模型。每個分塊模型都需要一套模具進行生產(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,   步是將聚苯乙烯珠粒預(yù)發(fā)到適當密度,一般通過蒸汽快速加熱來進行,此階段稱為預(yù)發(fā)泡。

1.2.2 模型成型

經(jīng)過預(yù)發(fā)泡的珠粒要先進行穩(wěn)定化處理,然后再送到成型機的料斗中,通過加料孔進行加料,模具型腔充滿預(yù)發(fā)的珠粒后,開始通入蒸汽,使珠粒軟化、膨脹,擠滿所有空隙并且粘合成一體,這樣就完成了泡沫模型的制造過程,此階段稱為蒸壓成型。成型后,在模具的水冷腔內(nèi)通過大流量水流對模型進行冷卻,然后打開模具取出模型,此時模型溫度提高且強度較低,所以在脫模和儲存期間   謹慎操作,防止變形及損壞。

1.2.3 模型簇組合

模型在使用之前,   存放適當時間使其熟化穩(wěn)定,典型的模型存放周期多達30天,而對于用設(shè)計   的模具所成型的模型僅需存放2個小時,模型熟化穩(wěn)定后,可對分塊模型進行膠粘結(jié)合。分塊模型膠合使用熱熔膠在自動膠合機上進行。膠合面接縫處應(yīng)密封牢固,以減少產(chǎn)生鑄造缺陷的可能性。

1.2.4 模型簇浸涂

為了每箱澆注可生產(chǎn)   多的鑄件,有時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3060℃的空氣循環(huán)烘爐中干燥23個小時,干燥之后,將模型簇放入砂箱,填入干砂振動緊實,   使所有模型簇內(nèi)部孔腔和外圍的干砂都得到緊實和支撐。

1.2.5 澆注

模型簇在砂箱內(nèi)通過干砂振動充填堅實后,鑄型就可澆注,熔融金屬澆入鑄型后(澆注溫度鑄鋁約在760℃,鑄鐵約1425℃,模型氣化被金屬所取代形成鑄件。圖1.1所示是消失模工藝的砂箱和澆注示意圖。在消失模鑄造工藝中,澆注速度比傳統(tǒng)空型鑄造   為關(guān)鍵。如果澆注過程中斷,砂型就可能塌陷造成廢品。因此為減少每次澆注的差別,   好使用自動澆注機。

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