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文檔簡介

1、消失模鑄造缺陷有:鑄鐵件表面皺皮(積碳),鑄鋼件增碳,反噴、氣孔,尺寸超差、 變形,塌箱、潰型, 粘砂。 節(jié)瘤、 針刺, 冷隔(對火)、重皮、澆不到(足),渣 孔、砂孔、縮孔、凹陷及網(wǎng)紋,內(nèi)部夾雜物,縮松、組織 不均等, 其主要影響因素如下。1 白模(模樣)涂料1 .1 白模(模樣)常見缺陷及防止1.1 . 1模樣成型不完整 .輪廓不清晰產(chǎn)生原因:(1 )珠粒量不足,未填滿模具型腔或珠粒充填不均勻;(2 )發(fā)泡的粒子粒度不合適,不均勻;(3 )模具型腔的分布,結(jié)構(gòu)不合理;(4 )操作時進(jìn)粒子不規(guī)范。防止措施:(1 )珠粒大小要與壁厚匹配。薄壁模樣,應(yīng)該用小珠粒 (最好用E P MMA、 S T

2、 MMA 粒子);(2 )調(diào)整模具型腔內(nèi)結(jié)構(gòu)及通氣孔的布置、大小、數(shù)量;(3 )手工填粒時, 適當(dāng)震動或手工幫助填料;用壓縮空氣噴槍填料時,應(yīng)適當(dāng)提高壓力和調(diào)整進(jìn)料方 向。1 . 1 . 2模樣熔結(jié)不良.組合松散產(chǎn)生原因:(1 )蒸汽的熱量、溫度不夠。熟化時間過長;(2 )珠粒粒度太小,發(fā)泡或發(fā)泡劑含量太少;(3 )珠粒充型不均勻或未填滿模型。防止措施:(1 )控制預(yù)發(fā)泡粒子比重,控制熟化;(2 )增加通氣的溫度、時間和壓力;(3 )改用粒度較小的珠粒。1 . 1 . 3模樣外表正常.內(nèi)部呈未曾熔結(jié)顆粒產(chǎn)生原因:(1 )蒸汽壓力不足,沒能進(jìn)入模型中心或冷氣充斥型腔 :(2 )成型加熱時間短.發(fā)

3、泡劑含量太少;(4 )粒子過期變質(zhì)。防止措施:(1 )提高模具的預(yù)熱溫度,且使其整體均勻;(2 )提高蒸汽的壓力,延長成型時間;(3 )控 制粒子熟化時間及發(fā)泡劑的用量;(4 )選用保質(zhì)粒料。1 .1 . 4模樣熔融.軟化產(chǎn)生原因:(1 )成型溫度過高,超過了粒子的工藝規(guī)范;(2 )成型發(fā)泡時間太長;(3 )模型通氣孔太多, 太大。防止措施:(1 )降低成型發(fā)泡溫度、 壓力;(2 )縮 時間;(3 )調(diào)整模具型腔通氣孔大小、 數(shù)量、 分布; 1 . 5模樣增大。膨脹變形產(chǎn)生原因:(1 )模具未能充分冷卻 ,溫度過高; (2 )模樣脫模過早, 過快。防止措施:(1 )冷卻模具,不燙手;(2 )控

4、制脫模時間。1 .1 . 6模樣大平面收縮產(chǎn)生原因:(1 )冷速太快, 冷卻時間太短;(2 )成 型時間過長,使模樣大面積過熱 ;(3 )模具過熱。防止措施:(1 )控制冷速和冷卻時間;(2 )減少成型時間:(3 )將模樣置入烘箱(5 0 6 0C)內(nèi)進(jìn)行后 處理. 促其均勻, 不使收縮過甚而凹陷。1 .1 . 7模樣局部收縮產(chǎn)生原因:(1 )加料不勻;(2 )冷卻不均;(3 )模具結(jié)構(gòu)不合理或模具在蒸缸中放置不妥當(dāng),局部正對著蒸汽進(jìn)口處的熱區(qū)。防止措施:(1 )控制加料均勻;(2 )調(diào)整模具的 壁厚和通氣孔大小、多少、分布的位置。以此控制冷 速。使模具冷速均勻;(3 )改變模具在蒸缸中位置,

5、避免局部地方對著進(jìn)口處過熱。1 .1 . 8表面顆粒界面凸出產(chǎn)生原因:(1 )成型發(fā)泡的時間過長;(2 )模具冷卻速度太快。防止措施:(1 )縮短成型發(fā)泡的時間;(2 )降低模具冷速或放在空氣中緩冷;(3 )保證粒子的質(zhì)量。1. 1 . 9表面顆粒界面凹陷.粗糙不平產(chǎn)生原因:(1 )成型發(fā)泡時間太短 ;(2 )違反預(yù)發(fā)泡和熟化規(guī)范;(3 )發(fā)泡劑加入量太少 ;(4 )通氣孔太小,數(shù)量、分布不合理。防止措施:(1 )延長成型發(fā)泡時間;(2 )縮短預(yù)發(fā)泡時間,降低成型加熱溫度.延長粒子的熟化時間;(3 )使用干燥粒子或相應(yīng)合格珠粒;(4 )模具型腔通氣孔大小、重量、分布要合理。1 .1 . 1 0

6、模樣脫皮(剝皮)微孔顯露產(chǎn)生原因:模樣與模具型腔表面發(fā)生粘合膠 著。防止措施:加適當(dāng)?shù)拿撃┗驖櫥瑒ㄈ缂谆?硅油)。1 .1 . 1 1變形、損壞產(chǎn)生原因:(1 )模具工作表面沒有潤滑甚至粗糙;(2 )模具結(jié)構(gòu)不合理或取模樣工藝不妥;(3 )冷卻時間不夠。防止措施:(1 )及時加潤滑油,保證模具工作表面光滑;(2 )修改模具結(jié)構(gòu),出模斜度, 取模樣工藝;(3 )延長模具冷卻時間。1。1 . 1 2飛邊、毛刺產(chǎn)生原因:模具在分型面處配合不嚴(yán)或操作時防止措施:(1 )模具分型面配合務(wù)必嚴(yán)密; (2 ) 飛邊可用披刀削去或用砂皮紙磨光 (但務(wù)必保持模 樣尺寸)。1 .1 . 1 3模樣含冷凝水產(chǎn)生

7、原因:(1 )顆粒熔結(jié)不完全;(2 )冷卻時水壓過高和時間過長;(3 )發(fā)泡粒子較粗 。成型加熱時破裂成孔 。防止措施:(1 )成型加熱時蒸汽壓力要適當(dāng):(2 )調(diào)整冷卻水壓力和時間;(3 )將模樣放置在 5 06 0C烘箱或干燥室熱空氣中進(jìn)行干燥處理。E P C必須要有合格優(yōu)質(zhì) 的白模,模樣與粒料(E P S、 S T MMA、 E P MMA), 模具,發(fā)泡、 成型設(shè)備和操作工藝等密切相關(guān),絕對不能有缺陷。1 _ 2涂料消失模鑄造用涂料有其特點:(1 )涂掛性能夠很融合地浸涂和涂刷在白模的表面上. 干燥或烘干后不分離起殼:(2 )流動性 白模涂層表面要光滑平整.表面粗糙度、厚薄均勻度應(yīng)一致

8、。(3 )光潔性 白模表面粗糙度影響鑄件表面的粗糙度。白模表面務(wù)必涂敷專用模樣表面修補涂料.光潔平滑涂膜。然后再掛耐火骨料的涂料,且與白模 起完全氣化。表面光潔涂料和耐火涂料必須滿足消失模工藝的要求。尤其是耐火涂料除了滿足鑄造工藝對涂料要求外,干燥烘干后必須具備一定的剛度、強度。白模分解時有利于氣體迅速排出。所以對不同鑄造合金務(wù)必選擇匹配的原材料和涂料制作工藝與掛涂的操作工藝,才能防止因涂料引發(fā)的各種缺陷。2干砂和造型設(shè)備、砂處理、真空穩(wěn)壓2.1干砂和震實臺2. 1. 1干砂(1 )耐火度取決于干砂種類和成分。一般石英砂(黃砂)多用于鑄鐵件;對鑄鋼件和合金溫度較高及厚壁鑄件也可用錯英砂,對于高

9、鎰鋼件宜用鎂砂或鎂橄欖石砂。(2 )透氣性 取決于顆粒的大小。直徑大,透氣性好; 直徑小, 透氣性差。 形狀以圓形為好 。多角棱形的差。大件用2 0 / 4 0目(或 2 0目、 更粗),小件用4 0 / 7 0 目(或 7 0目,更細(xì))。(3)水分 干砂中應(yīng)小于1 %.水分太多極易引發(fā)許多鑄造缺陷。如反噴、 氣孑L、表面微孑L等等。(4 )溫度 干砂溫度應(yīng)低于 3 06 oC。 砂溫太高 易使白模在造型震實過程中變形、扭曲、 凹陷。(5 )緊實度 取決于干砂的密度和充填方式(震動強度)、干砂的形狀和顆粒度(粗細(xì))。直接影響著真空泵吸氣的透氣性,影響鑄件表面的碳黑,增碳等。2 .1 . 2震實

10、臺它的作用是使干砂產(chǎn)生無定向振動.充滿白模(組 串、 簇群)內(nèi)外并達(dá)到一定緊實度的砂型且不損害白模(泡塑模樣)狀態(tài)。(1 )有效振動緊實干砂又不損害白模的造型。采用高頻低幅振動。頻率3 0 8 0 H Z ( 18 0 04 8 0 0d mi n ),并根據(jù)不同白模布置在充型過程中調(diào)整頻率。振幅一般 0 . 51 . 5 mm. 振動加速度12 g(2 )振動模式 根據(jù)白模(不同鑄件)應(yīng)有各種模式, 垂直振動和兩個方向的水平振動。也可以采用一個方向的振動(如平襯板垂直布置,磨球組 串),也可實施三個方向振動 (三維振動、上下左右前后振動,如閥體、 六通、復(fù)雜泵體等)。(3 )足夠的彈性支撐能

11、力 震實臺支撐力應(yīng)大于砂箱+型砂+臺面的重量總和。如果震動臺的舉重力(支撐力)小于工作時總重量之和。則影響造型或根本無法成型甚至松散干砂。嚴(yán)重影響鑄件質(zhì)量。震動臺激振器要具有足夠的激振力。使其達(dá)到要求的振幅和振動加速度。激振源應(yīng)多點設(shè)置。以產(chǎn)生三維方向的往復(fù)式(無方向性)振動,以免造成型砂定向流動 ,致使白模受損及變形。(4 )震動臺性能 震動臺應(yīng)有足夠的強度. 剛度和抗振動疲勞結(jié)構(gòu)措施;臺面有合適砂箱的尺寸和裝卡砂箱的機(jī)構(gòu);震動造型操作時噪音小。2 . 2砂處理干砂粉塵大、降溫慢、工人填砂工作強度大.要實現(xiàn)連續(xù)的快速生產(chǎn)。必須要有砂處理系統(tǒng)及設(shè)備。型砂篩分除塊、除粉塵、保證干砂良好的粒度狀態(tài)

12、;磁選去除金屬雜物;干砂降溫至6 0C以下。主要設(shè)備:篩分、磁選、冷卻、水平輸送、斗提儲砂斗、加砂器等經(jīng)處理后干砂質(zhì)量(顆粒、含粉塵和水分等)和溫度直接影響造型質(zhì)量。從而影響鑄件是否會引發(fā)缺陷。2 . 3真空穩(wěn)壓系統(tǒng)2 . 3 . 1作用和要求真空穩(wěn)壓系統(tǒng)是為充填干砂砂箱提供穩(wěn)定的負(fù)壓場(真空度)。使干砂在大氣壓力作用下定型;同時在澆注過程中將白模(泡塑模樣)氧化裂化過程中產(chǎn)生的氣體吸走。保證澆注順利有序地進(jìn)行。其要求:相配合;(2 )為確保負(fù)壓值平衡要有足夠的穩(wěn)壓空間, 且準(zhǔn)確顯示系統(tǒng)各部分的負(fù)壓值和能有效調(diào)整。(3 )白模(E P S、 E P M MA 粒料)的分解裂解氣體 (有機(jī)有害氣

13、體)應(yīng)能集中作無害處理。2 .3 . 2組成由水環(huán)式真空泵、氣水分離罐、穩(wěn)壓過濾罐、分配閥、真空膠管組成;砂箱結(jié)構(gòu)必須與工藝相匹配, 自動線采用氣動或機(jī)械裝置,使真空穩(wěn)壓系統(tǒng)膠管與砂箱真空接口對接。自由工位時由人工插接真空 膠管。澆注時.砂箱中充實干砂的鑄型中,砂粒之間的氣體約占3 0 %左右砂箱容積內(nèi)氣體;白模在高溫 金屬液的熱沖擊下.迅速分解裂解的大量氣體;直澆道隨金屬流帶人的氣體及上面密封塑料薄膜泄漏滲 透進(jìn)砂箱內(nèi)的氣體。因此,如抽走這些氣體選用真空泵抽氣容量要大。但對其真空度的精確度要求不很 局。確定真空泵的抽氣量時要考慮的因素:澆注的鑄件大小、 白模大小、 數(shù)量、 粒子材料E P S

14、或E P MMA , 合金材質(zhì)(鋼、 鐵、 銅、鋁等);砂箱大小和同時澆注的 砂箱數(shù)量。消失模鑄造最適用的是水環(huán)式真空泵,它抽氣量大, 可達(dá)0.0 8 M P a以上, 可以在粉塵、煙氣嚴(yán)重條件下工作。澆注大件和特大件時,采用二套穩(wěn)壓系統(tǒng)并聯(lián):澆注小件時僅使用一套穩(wěn)壓系統(tǒng)。 如果真空穩(wěn)壓系統(tǒng)不匹配,或真空系統(tǒng)出故障,真空泵無力吸走氣體則整個鑄件表面發(fā)黑。3澆注系統(tǒng)、澆注工藝、真空度控制和停泵3. 1澆注系統(tǒng)消失模鑄造鑄件的澆注系統(tǒng)設(shè)置,它具有砂型鑄造工藝的共性和熔模精密鑄造(組串,簇模組)的 特性, 更要滿足白模(E P S和E P MMA 粒料)在高溫合 金液的流股熱沖擊下的熔解、裂解、分解

15、氣體和殘留物的排除, 并附合合金的凝固特性設(shè)置澆冒系統(tǒng)。對于順序凝固鑄件冒E l應(yīng)放在最高位置以便能起到 收縮和集渣、集氣作用,形狀以球、半球、柱狀為佳, 也可設(shè)多個 冒口分散補縮;對于均衡凝固鑄件,必須根據(jù)白模分解、裂解、熔解特點設(shè)置冒口,冒口僅起著集氣集渣包的作用,應(yīng)放置在渣尤其是有未完全 分解、裂解熔解泡沫塑料 E P S的粘黑稠渣、氣集中的地方或死角頂端。 總之,澆注系統(tǒng)設(shè)置不能使白模和 涂料殘余雜物進(jìn)入鑄件(內(nèi)部或外表)為宜。澆注工藝 澆注過程中金屬液 、白模(泡塑模樣E P S或 E P MM A粒料)及涂料、 干砂鑄型三者之間的相互作用和真空泵抽真空的作用.使其澆注工藝更為復(fù)雜。

16、3_2 .1澆注溫度金屬液的充型過程中.隨著 白模的氣化. 勢必會降低溫度,從而影響充型速度 .為了有足夠溫度來氣化白模而不影響充型,鑄鐵件的澆注溫度比砂型鑄造法提高2。8 O c C,鑄鋼件提高1。4 0 c C,有色合 金提高2。5 O c C。其中澆注溫度對鑄件質(zhì)量最為敏感的是鑄鐵件,尤其對一些復(fù)雜薄壁鑄鐵件 (球鐵件更甚)。如白模密度 0. 0 2 g / c m3, 其澆注溫度提高 2。5 O C , 密度 0 . 0 3 g / c m 3,提高4。8 0C為宜。 澆注溫度不足易起皺 皮.過高則又引發(fā)粘砂。3 . 2 . 2澆注速度適宜的澆注速度應(yīng)使金屬液在鑄型中充填速度等于或接近白模的氣化速度。開始時流股過快過急極易引起反噴、飛濺。也易使鑄型受沖擊引起紊流.導(dǎo)致金屬液包裹液態(tài)聚苯乙烯以及使氣化產(chǎn)物卷入其中不易排出,造成鑄件氣孔和夾渣、夾雜等缺陷:流股太慢或時續(xù)時斷極易引起冷隔、澆不足、對火或皺皮、積碳等缺陷,甚至塌型。3_2 . 3澆注方式和澆包(1 )澆注方式E P C工藝中澆注時使用較大的澆口杯防止?jié)沧⑦^程中出現(xiàn)斷流而使鑄型塌散。保持一定靜壓頭達(dá)到流股穩(wěn)定快速。澆口杯為砂型制成,也可采用過濾網(wǎng)保護(hù)直澆道和起濾渣的作用。采用自動澆注機(jī)有利于穩(wěn)定澆注速度,并可調(diào)整澆注速度,如采用加壓方法從鑄型底部充液,采用真空技術(shù)將金屬液吸人鑄型等。手工澆注不利控制,

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