鑄造工藝流程

1、消失模鑄造工藝流程二.工藝流程模樣生產(chǎn)工藝流程圖2（一）預(yù)發(fā)泡：預(yù)發(fā)泡目的：為了獲得低密度、表面光潔、質(zhì)量優(yōu)良的泡沫模樣。流程：預(yù)熱T加料、攪拌-抽真空-噴水霧-停止抽真空- 出料-干燥-料倉、熟化EPS預(yù)發(fā)溫度100105C； STMMA預(yù)發(fā)溫度105115C； EPMMA預(yù)發(fā) 溫度120130C。進入預(yù)發(fā)機的加熱蒸汽壓力在0.150.20MPa范圍調(diào)節(jié)。說明： 間歇式蒸汽預(yù)發(fā)泡機必須滿足加熱均勻（蒸汽與珠粒接觸）筒體內(nèi)溫 度在90130C范圍容易調(diào)節(jié)和控制。攪拌要充分、均勻，筒體底部和側(cè)壁要 有刮板，防止珠粒因過熱而粘壁，攪拌速度可調(diào)。筒體底部冷凝水的排除要 暢通，否則影響預(yù)發(fā)泡效果。 加

2、熱蒸汽壓力可調(diào)并穩(wěn)定，且蒸汽中不能夾帶水分。 出料要干凈，每批發(fā)泡后，筒體內(nèi)殘留的料要吹掃干凈。熟化：把預(yù)發(fā)泡珠放置兒小時以上，讓空氣進入珠粒內(nèi)，使珠粒變得干 燥有彈性，變形后乂能復(fù)原的過程。熟化時間一般為10-2411,熟化時間不能 太長否則發(fā)泡劑損失太多影響發(fā)泡成型質(zhì)量。（二）成形發(fā)泡的工藝過程為：閉模-預(yù)熱模具-加料-合模-發(fā)泡成型-冷卻-脫模 T模樣熟化要點：珠粒均勻填滿模具，模具必須預(yù)熱到100C,水蒸氣溫度一般在 120C左右，壓力為0.15MPao模樣熟化:將模樣置入5070C的烘干室強制干燥56h,可達(dá)到在室溫下 自然熟化2天的效果。（三）模樣的粘合對復(fù)雜的模樣往往不能整體發(fā)泡

3、成形，而分塊制造，最后需要將各塊粘 合成整體。另外，模樣與澆冒口系統(tǒng)組成模樣組，也需要粘合工序。粘合工 序一般是釆用粘結(jié)劑來完成的。目前國內(nèi)使用的消失模鑄造用的粘結(jié)劑可分 為熱熔膠型、水溶型和有機溶劑型粘膠。粘接劑要求： 足夠的粘接強度，大于1 OOMPao 快干性好，最好能在lh內(nèi)干燥，并具有一定的粘接強度，不致在 加工或搬運過程中損壞模樣。 軟化和氣化點低：氣化完全，殘留物少。 干燥后應(yīng)呈柔軟的，而不是脆硬性的薄層，以免在加工時損傷刀刃。 無毒和對泡沫塑料無腐蝕作用。 成本低、貨源廣、操作方便。（四）涂料1、涂料的作用 防止液體金屬侵入鑄型，特別在負(fù)壓澆注時，防止出現(xiàn)粘砂和毛刺, 促使獲得

4、表面光潔的鑄件； 提高模樣束的強度和剛度，防止填砂振動造型及負(fù)壓定型時模樣的 變形，保證了鑄件的尺寸精度； 提高了模樣表面抗型砂沖刷能力，防止加砂過程模樣表面破損；2、對涂料的要求 要有一定強度、剛度及耐磨性； 要有好的透氣性，有助于熱解氣體或液體產(chǎn)物的逸出； 能很好地涂掛在泡沫模樣表面，形成均勻的涂層，涂層內(nèi)表面無氣 孔、微孔； 涂層有一定的耐火度； 涂層容易從鑄件上剝落； 對特殊鑄件如薄壁鋁鑄件要有一定的絕熱性。3、涂料的組成消失模鑄造涂料一般由耐火骨料、粘結(jié)劑、載體（溶劑）、表面活性 劑、懸浮劑、觸變劑、氧化劑以及其他附加物組成。（1）耐火骨料。常用的耐火骨料有剛玉、鉆英石、石英、鋁磯土

5、、鎂橄欖 石、硅藻土、高嶺土類熟料。鑄鐵（包括灰鐵、球鐵、可鍛鐵等）選擇石英粉、 鋁磯土、高嶺土熟料、棕剛玉等耐火骨料，粒度為270300目；普碳鋼、合 金鋼選擇石英粉、剛玉、皓英石等耐火骨料，粒度為240270目；高鐳鋼、 耐熱鋼選擇鎂 橄欖石、鏈英石等耐火骨料，粒度為240270目；銅、鋁及 銅鋁合金選擇硅藻土、滑石粉等耐火骨料，粒度為270-300 o(2) 粘結(jié)劑。無機粘結(jié)劑有膨潤土、水玻璃、硅溶膠；有機粘結(jié)劑有糖漿、 樹脂、淀粉、糊精、白乳膠和By粘結(jié)劑等。常使用的粘結(jié)劑：膨潤土、白 乳膠和By粘結(jié)劑。(3) 載體(溶劑)消失模鑄造涂料從經(jīng)濟及安全的角度來考慮，大多數(shù)工廠 在實際生產(chǎn)

6、中使用水基涂料較多。醇基涂料只用來埋箱時臨時阻縫和修補。(4) 懸浮劑、觸變劑為使涂料中耐火粉料與粘結(jié)劑充分混合并處于懸浮狀 態(tài)，使涂料攪拌好成為膏狀，需加入懸浮劑。盡管膨潤土也是很好的懸浮 劑，還必須加入竣甲基纖維素(CMC)、By粘結(jié)劑，它們也是很好的觸變劑。4、涂料配制水基涂料配制過程：先將耐火材料、膨潤土、無水碳酸鈉等干料加入混 砂機干混10mm左右t加入粘接劑溶液和少許水，濕混2030min濕 料出碾后倒入桶里，加入適量水后進行攪拌。攪拌中加入聚醋酸乙烯乳液等 添加物。攪拌器轉(zhuǎn)速大于138017mm,攪拌時間大于山。采用球磨機配制涂料配制工藝：先將耐火材料、活化膨潤土和少許水配 制成

7、膏狀涂料(水分占粉料質(zhì)量的25%30%) 起加入球磨機，然后加入 適量的水?dāng)嚢璩赏苛?，球磨時間78h,加入配好的粘接劑和聚醋酸乙烯乳液 后再球磨lh,將涂料倒入或用壓縮空氣壓入涂料桶充分?jǐn)嚢琛?、涂掛方法刷涂、淋涂、浸涂法和噴涂。浸涂時應(yīng)注意： 涂料應(yīng)處于連續(xù)攪拌狀態(tài)下，并控制其溫度。 涂料攪拌應(yīng)慢速，注意防止卷氣。 浸涂時應(yīng)選擇模樣浸入涂料的方向、部位，有利于防止模樣變形。 模樣涂覆的涂料要全面均勻，不得有未上涂料模樣暴露部位。 模樣從涂料中取出、運送、放置均要考慮防止模樣變形問題。6、涂料的烘干涂料烘干受泡沫塑料軟化溫度的限制，所以一般在以下的氣氛中烘 干210h。烘干時注意空氣的流動，以

8、降低濕度，提高烘干效率。還必須注意模樣 的合理放置或支撐，防止變形。（五）造型工藝消失模鑄造使用的一般是硅砂，要求其二氧化硅量在85%90%以上。 從透氣性和耐火度方面考慮，鑄鋼、鑄鐵件一般選用粒徑0.8500.300mm的 硅砂。先在砂箱底布上一層厚度約100mm的干砂，然后將刷有涂料的EPS模 及澆冒口放置在砂箱中央，邊填砂邊震實，直到干砂離砂箱頂面50mm左右 時停止加砂，在干砂上面覆蓋塑料薄膜，然后將澆口杯置于直澆口頂端，并 在薄膜上撤上一層散砂，以防止?jié)沧r鐵水濺落，燒穿薄膜導(dǎo)致漏氣塌箱。（六）澆注工藝消失模鑄造澆注過程一般釆用慢-快T穩(wěn)的澆注方式。由于消失模鑄造是 EPS模被液態(tài)金

9、屬所置換的成形工藝，在澆注過程中，EPS模的分解，氣化需要 吸收熱量，因此澆注溫度要比普通砂型鑄造的高2030C。澆注速度要快，在整 個澆注過程中，澆口杯必須始終充滿，不得斷流，否則會破壞鑄型的密封，使鑄 型真空度下降，造成鑄件缺陷，其至發(fā)生塌箱。澆注時選擇適當(dāng)?shù)恼婵斩取ｈT鋼0.030.05MPa,鑄鐵0.020.04MPa。 停泵時間一般5mm左右，澆注100kg以下澆注結(jié)束即可停泵，100kg以上薄 壁，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件，特別是框架結(jié)構(gòu)件，也需澆注一結(jié)束就停泵。鑄件大、 壁乂厚時澆注結(jié)束后繼續(xù)抽真空一定時間，比如壁厚2030mm, 500kg左右 的鑄件，澆注結(jié)朿后5mm左右停泵。（七）砂處

10、理砂處理澆注以后，回收砂應(yīng)經(jīng)處理，其目的有三： 砂子溫度降到50C以下，砂溫高易導(dǎo)致消失模變形； 除去粉塵，鐵豆； 除去殘留的有機物。工藝流程：落砂斗-水平振動篩-型砂冷卻-提升機-磁選、除塵-儲砂斗 粘土砂處理所經(jīng)過的砂處理設(shè)備流程：液壓翻箱機T振動輸送落砂機T振動輸送篩分機T鏈?zhǔn)蕉诽釞CT 風(fēng)選磁選機T水冷式沸騰冷卻床T斗提機-中間砂庫-直線振動輸送 師皮帶輸送機- 斗提機T犁式卸料器T日耗砂庫- 氣動雨淋加砂 器-特制砂箱- 三維振實臺T真空系統(tǒng)T澆注78粘土砂水平分型射壓自動造型線一.工藝流程示意圖配料混制芯砂新砂 粘接劑 固化劑制芯合金熔煉合格鑄件爐料準(zhǔn)備V鑄件檢查二、工藝流程混砂型砂

11、要求良好的重復(fù)使用特性；適當(dāng)?shù)恼澈蟿┖?；適當(dāng)?shù)牧６确植?；適 當(dāng)?shù)乃趾?。影響砂型表面緊實度的砂型因素主要是含泥量、透氣性、緊實率。在線型砂 性能檢測控制儀通過檢測型砂緊實率控制型砂水分。主要砂處理工藝設(shè)備：振動輸送機、振動落砂機、鱗板輸送機、皮帶機、廢 鐵電動葫蘆、懸掛磁選機、斗提機、緩沖砂斗、雙向帶式給料機、星型給料器、 旋風(fēng)分離器、氣動犁式卸料器、圓盤給料機、新砂螺旋給料機、舊砂破碎機、多 角篩、沸騰冷卻床、高速轉(zhuǎn)子混砂機、型砂多功能在線控制儀、型砂松砂器、型 砂給料機?；焐傲鞒蹋号淞蟃稱量斗-高速轉(zhuǎn)子混砂機-控制儀-型砂斗-松砂機- 供砂斗混砂順序：加料干混預(yù)加水預(yù)混二次加水濕混二次

12、檢測 混砂結(jié)束混砂加料順序的合理性分析：第一階段首先部分水混勻，一方面可以避免后 期加入粉料時揚塵和污染，另一方面分散加水，可以避免后期加入膨潤土后形成 粘土球，使型砂更易均勻；第二階段加入粉料的同時加入少量水進行較長時間混 制，使型砂均勻；第三階段根據(jù)實際檢測的水量，補加水分達(dá)到在線檢測自動反 饋水分量，可以使水分控制更加準(zhǔn)確。舊砂回收流程：落砂T磁選T預(yù)增濕-破碎機-磁選-多角篩-中間沙倉- 砂冷卻、增濕砂倉砂處理工藝流程：存儲篩分增濕、冷卻T磁選破碎落砂澆注t t廢砂溫測舊砂處理對舊砂處理的要求 舊砂溫度不高于室溫10Co熱砂問題是現(xiàn)代化鑄造生產(chǎn)遇到的一個難 題。砂溫提高，最大的危害是使

13、膨潤土粘結(jié)力大幅度的下降。生產(chǎn)實踐證明，用 一般的冷卻辦法，要將砂溫降到室溫是很困難的，一般認(rèn)為高于室溫10C即可。 舊砂含泥量不超過12%15%。舊砂含泥量太高，會使型砂透氣性下降, 耐火度降低，鑄件廢品率高。 粘土團含量不超過10%0 有機物含量不超過5%?；烊胝惩辽爸械挠袡C物雜質(zhì)，主要是各種油砂 或樹脂砂芯子帶來的。這些雜質(zhì)含量太高，使型砂的發(fā)氣量增大，造成鑄件氣孔。 舊砂水分均勻，均值差不大于5%。型砂在混制過程中，所謂控制型砂 質(zhì)量，主要是控制水分。只有舊砂的水分均勻，才能有條件精確地控制型砂水分。二、鑄造工藝方案的確定（一）澆注位置的確定鑄件的澆注位置是指澆注時鑄件在鑄型中所處的位

14、置。正確的澆注位置應(yīng)能 保證獲得完整的鑄件并使造型、造芯和清理方便。確定澆注位置的一般原則是：1）鑄件的重要加工面、主要工作面、受力面應(yīng)盡量放在底部或側(cè)面， 以防止這些表面上產(chǎn)生砂眼、氣孔、夾渣等鑄造缺陷。2）澆注位置應(yīng)保證金屬液按確定的凝固順序凝固。如對收縮較大的合 金，澆注位置應(yīng)有利于順序凝固，鑄件厚大部一般應(yīng)置于澆注位置的上方， 便于設(shè)置補縮胃口。3）澆注位置應(yīng)有利于型芯的定位、支撐和排氣，盡量避免吊芯、懸臂芯。4）鑄件的大平面應(yīng)置于下部或斜下部以防夾砂等缺陷。為了方便造型, 常采用“橫做立澆”、“平做斜澆”等方法。5）鑄件的薄壁部分應(yīng)置于下部或側(cè)面以防止?jié)膊蛔?、冷隔等鑄造缺陷。6）在大

15、批量生產(chǎn)中應(yīng)使鑄件的毛刺、飛邊易于清除。7）要避免厚大鑄件冒口下的主要工作面產(chǎn)生偏析。（二）分型面的確定分型面是指鑄型組元間的結(jié)合面。分型面選擇合理可筒化鑄造工藝、提高生 產(chǎn)率、降低成本、提高鑄件質(zhì)量。分型面的確定原則是：1）盡可能將鑄件的全部或大部分放在同一箱內(nèi)以減少錯型。2）應(yīng)盡量把鑄件的加工定位面和主要加工面放在同一箱內(nèi)，以使加工 定位的盡寸偏差減少。3）應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量，以減少造型引起的偏差。4）機器造型一般采用一個分型面，必要時可加型芯以方便造型，免使 用活塊。5）盡量減少型芯數(shù)量。6）如有可能，分型面以平面為佳。7）分型面選在鑄件最大截面處可使起模更方便。8）分型面的選擇應(yīng)有

16、利于清理。原料質(zhì)量要求：原砂：選用擦洗砂，含泥量1.0%, S1O 285%,原砂粒度70/140目。由于 水平分型射壓造型屬高密度造型，為減少砂型受熱膨脹，避免因砂粒受擠壓從砂 型表面脫落而引起鑄造缺陷，粒度要求不宜過于集中，原砂最好釆用4篩砂，4 篩集中率85%以上，主峰篩（100 ）量控制在40%以內(nèi)。新砂補加量在5%以下。煤粉：含泥量（灰分）10%,煤粉含灰量過高時，使得型砂含泥量增加，影響 型砂使用性能。煤粉含硫分要W0.5%,煤粉含硫量高時容易使鑄件澆出不久便出 現(xiàn)銹點。此外，煤粉不能有大顆粒存在。大顆粒煤粉在澆注過程中遇金屬液燃燒 時間長，阻止鐵液靠近型壁，待鐵液凝固后，便會造成

17、鑄件表面凹坑，影響鑄 件表面光潔度。因此煤粉粒度必須控制在295%通過140目篩。揮發(fā)分的高低是 衡量煤粉質(zhì)量好壞的主要指標(biāo)之一，好的煤粉揮發(fā)分含量較高，澆注時，型腔內(nèi) 易形成還原性氣體，析出大量的光亮碳，提高鑄件的外觀質(zhì)量。但揮發(fā)分超過 40%,型砂發(fā)氣量增大，鑄件易產(chǎn)生氣孔、澆不足等缺陷。因此，揮發(fā)分一般在 30% 38%。淀粉：我廠在1988年曾生產(chǎn)過一種出口日本的雨漏鑄件，該鑄件吊砂較大, 起模困難，當(dāng)時加入食用（落地的）淀粉1%,增加了型砂韌性，所以適量加入a 淀粉，提高型砂韌性，但濕壓強度不能高于1.5MPa,以保證落砂效果。在型砂中加入淀粉和谷物有利于提高型砂的常溫濕拉強度和干壓

18、強度，并且 有助于型砂保持水分，有效保持膨潤土的粘結(jié)性，但是卻降低了型砂的流動性。膨潤土：選用鈉基膨潤土，濕壓強度120kPa,吸藍(lán)量（g/100g）38.粒度 過 200 目 290%。型砂配比（）:新砂:515,舊砂：8595,煤粉：13,膨潤土: 25, a淀 粉 0.5?；赜蒙暗纳皽乜刂萍俺龎m 砂鐵比不小于14 砂庫存放砂量滿足2.5-3.511使用。 灑水冷卻，在回用砂運輸皮帶上進行噴水降溫，在舊砂庫中加入冷水管 進行循環(huán)冷卻，效果很好。 隨圓盤給料機加入新砂。 采用沸騰冷卻床降低砂溫。緊實率、水分、濕壓強度控制透氣性：由于是垂直分型無箱造型，排氣好，故透氣性可低些。緊實率、水分：分

19、別由緊實率監(jiān)控儀器和水分控制儀測定。緊實率范圍為37 1%,水分控制在4%?；焐肮に嚕航?jīng)過長期觀察發(fā)現(xiàn)，型砂經(jīng)過松砂后總有些像小米粒大小堅硬的 砂團存在于型砂中，多的時候，靠多加新砂降低其粘砂團的比倒。粘砂團的 成分實際上就是土和砂子的燒結(jié)物和粘士球，這種粘砂團用水一泡就開，所 以混砂工藝改為，加砂后先加水化解粘砂團，再加其它粉科，這樣混出的型 砂中粘土砂團就少了很多?；焐肮に嚕号f砂十新砂十水：濕混15s后，加膨潤 土十煤粉十添加劑混120140s?；焐皶r間不可太長，否則砂子發(fā)熱影響型砂的 流動性，強度反而受影響。造型工藝多年實踐發(fā)現(xiàn)，影響鑄件表面光潔度因素除了型砂水分含量外，就是澆口尺 寸。

20、澆注系統(tǒng)要按DISA公司推薦的等流量原則來設(shè)計。砂型底部鑄件內(nèi)澆道和 橫澆道要略小于型腔上部的，澆單件大件還應(yīng)多開幾個內(nèi)澆道。對于帶字或圖 案的鑄件，在工藝設(shè)計時，盡可能把帶字或圖案的部分放在型腔上半部，內(nèi)澆口 還要躲開字或圖案，避免鐵液沖壞圖案或字體。模板溫度高于型砂5C為宜，起 模時不粘模。也不致表面太干燥。防止鑄件產(chǎn)生變形及裂紋。對易變形、易裂的鑄件適宜放拉筋，拉筋與鑄件 交接處盡可能薄一些，便于在清整時去掉，也可以利用內(nèi)澆道做拉筋。對凸模較大的模板確定利用率60,砂鐵比要高一些。 澆注澆注時要快速連續(xù)澆注，否則易產(chǎn)生串氣、沖砂，形成水分遷移（俗稱放炮），造 成砂型損壞，澆出廢品?？鞚策€

21、可防止機加工鑄件硬度過高，金屬液快速充型， 并且做到高溫出爐、高溫澆注，這樣的鑄型砂的含泥量和有效膨潤土含量型砂中加入的膨潤土、煤粉，經(jīng)過鐵液的高溫?zé)坪笠徊糠肿兂伤勒惩?、?分和煤粉焦化物，另外一部分有效成分保留下來。型砂的含泥量中主要包括有效 膨潤土、失效膨潤土、煤粉、煤粉焦化物和直徑小于20pm的砂粒細(xì)末。 煤粉的選用型砂中加入煤粉可防止鑄件表面產(chǎn)生粘砂缺陷煤粉的作用在于：在高溫下分 解出還原性氣體，消耗型腔里的氧氣，防止氣孔和渣孔的產(chǎn)生，并在高溫下燃燒 后形成煤焦類酥軟物質(zhì)，為砂粒膨脹提供空間，適時填補砂粒間隙，因此提高鑄 件的表面光潔度。舊砂溫度自動造型線效率高,舊砂循環(huán)快且溫度高，

22、舊砂溫度的控制非常重要。舊砂的 溫度以高于室溫5C小于43C為宜。舊砂溫度過高對型砂及造型質(zhì)量的影響主要有以下幾方面： 型砂溫度高使水分蒸發(fā)快混砂時難以控制型砂的性能； 熱型砂在輸送的過程中型砂水分損失快，型砂性能變化大，且性能不穩(wěn) 定，給型砂性能控制帶來困難； 造型時，熱型砂的水分容易在模型表面凝結(jié)，起模時型砂粘模，導(dǎo)致砂 型報廢； 若舊砂溫度過高，在同一型砂混制工藝條件下型砂的強度降低，為滿足 型砂的性能要求需要消耗更多的膨潤土； 合箱后，熱型砂的水分易蒸發(fā)，凝結(jié)在冷的芯子上，使芯子的強度降低; 熱舊砂在砂斗貯存時，由于水分遷移，舊砂容易粘在砂斗壁上造成堆積, 減少砂斗貯存體積，導(dǎo)致系統(tǒng)中

23、可循環(huán)使用的舊砂量越來越少，砂溫進一步提高, 導(dǎo)致惡性循環(huán)。舊砂水分舊砂水分含量對型砂性能有著重要的影響，適當(dāng)?shù)呐f砂水分含量對提高型砂 韌性和保證型砂的綜合性能有著至關(guān)重要的作用。舊砂水分含量控制在1.5%2.5%較為合適，舊砂需要在砂斗中停留2h以上 再進入混砂，舊砂斗的儲量應(yīng)超過每小時混砂量的2.5倍。粉塵檢測與控制應(yīng)定時對砂處理系統(tǒng)中的粉塵進行檢測，掌握粉塵中有關(guān)組分的含量，以了 解除塵器的工作狀態(tài)是否正常，避免由此帶來的型砂系統(tǒng)的波動。當(dāng)粉塵中 含泥量50%時，表明除塵器的風(fēng)量偏小，須調(diào)整增大除塵風(fēng)量；當(dāng)粉塵中有 效膨潤土含量5%時，表明除塵器的風(fēng)量過大。型砂中過多有效成分被排出 造成浪費，應(yīng)調(diào)整減小除塵風(fēng)量