熔模石膏型精鑄工藝及鑄件尺寸精度控制

1、熔模石膏型精鑄工藝及鑄件尺寸精度控制種鑄進(jìn)及響色音金1,n8g5第1期嘞坤時(shí)雉砷'儺如熔模石膏型精鑄工藝及鑄件尺寸精度控制啥爾濱工業(yè)大學(xué)葉榮茂張束成李邦盛王惠光(摘要)本文詳細(xì)研完T小型曼魚壘壁.件原孟扭塞縫造!.三點(diǎn)多數(shù)及石膏型配方.給出了高足寸精度控制的主要因素,誼工藝澆注出的鋁舍奎鑄件足寸精度遮25mm±一.5mm,表面粗糙度Ra=1.255,anl.ProcessingofP1asterMoldforInvesLmentCastingadControlsofDimensionalAccuracyofCastingsyeRongmao,ZhangDongcheng,LI

2、Bangheng,WangHulguar,g(TheHarbinnsHtuteofTechno'.ogy)aadtechnicalparametersofproduclagA1-a1loycastngbPhst】0ldforinvestmeatcastingarediscribedintLisPper.Then1;faccorsrelationbetcellhecore8ndtheCaStiag&Tt2gva.UingtLis123ethod,WouldattanteA1-a1】0:.cast1nswitht0teranceclose&S±aa

3、dSarfacefinish0f1.'5jp,m.關(guān)鍵詞:端模石裔型尺寸精度對予某些控制設(shè)備中所慝的鋁臺金零部件,其內(nèi)腔尺寸精度和表佃光潔度要求很高,多年來人們一要鋁材遷行精帝機(jī)械加工,然后拼焊的方生產(chǎn).L十年,日率三菱公司j熔模石膏型精密鑄造工藝生產(chǎn)的小蟄鋁合壹鑄件尺寸精度高達(dá)25ram±0.050.t0mm,1.精密鑄造,特別是熔模石膏型精鑄的發(fā)展使得形發(fā)比較雜的鋁臺金元件的一次成形生產(chǎn)成為可能,且質(zhì)量可靠,適臺批生產(chǎn),為此,敦們對熔模石膏型材,工藝摩數(shù)駁鑄件尺寸精度控制進(jìn)行了研究,鑄造也一批尺寸$度高達(dá)25mm±0.05ram,表麗粗糙度Ra=1.255p.m

4、(相當(dāng)于65)的小型銘,亍金鑄件,經(jīng)用于箱美一剮設(shè)備表明#性能完全滿足設(shè)計(jì)要求.一罄援石膏熬材料爰_性能.溉臺并成分對國內(nèi)三i虢產(chǎn)熟膏及填船物進(jìn)行了系統(tǒng)的研究.填加物最后選為石英耕,鋁礬土和玻璃纖維.石英粉和鈣礬土價(jià)格泛.,i強(qiáng)豐富,在加熱過程l=f=1均發(fā)生膨脹,能石存在加熱過程中所發(fā)生的收縮.玻璃纖:為輔助材料,它能較好地防石膏型裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展.以石膏型試樣的高溫(.o)抗壓強(qiáng)度,殘余強(qiáng)度和加熱到700后冷卻至室溫的自由線收縮量為指標(biāo),安排了三水嗎因素(石膏,鋁礬土,石英粉和混水量)姆正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案.實(shí)驗(yàn)結(jié)如同I所示.1/#/:iIIIIiII:廠f/;=.JJ.'I;,:jI

5、j;由匿j中曲線舊極差分析符出的最睦配方那表j.寰1潺臺料的量佳蕾方主量篆)jsos.s.lD.裔型試樣及純石膏的主要性能測菹結(jié)!.性能烈贏方法如下所述.(1)抗開裂性制;50x50×50nlm和l0×l_J嘈×luumm方坎試#,700爐中分別保墨2小時(shí)和4謝層,從爐中職出空冷,觀察其開裂性.強(qiáng)崖|邗收埔量的影癩(!)膠凝i間表2石膏型試樣殛縮石膏的的主要性畿涌試結(jié)果,世髓開裂性I腱艇時(shí)匍j抗壓強(qiáng)度(MPa)材料l,【jmX皿5'3.如.韌茬磐凝Ifnllc下:!配疔i無裂牧.i搜邊輕微開疊7舟母I】分3.穢0.83.35純石膏l(xiāng)開型明顯裂碎8分15穢&

6、#39;¨瞍齲時(shí)間分飼疆和終凝.凝時(shí),石膏漿料已喪失漉動靜;終凝對,膏塑已凝結(jié)薦的:法在錐型維卡儀上進(jìn)行.(3)高溫強(qiáng)度灌剎奪30×50mm喲圓柱體石膏型試樣,在!'j然條件下放置一晝夜后裝入SQW型砂高溫性能試驗(yàn)儀中,以l0/分的升溫速度于溫至7o0,在此溫度下保溫30分鐘后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn).(4)殘余強(qiáng)r芝樣在700爐中保溫30分后隨爐冷卻至室溫.然后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測試.(5)收縮率審ao×50ram的石膏型試樣在自然條件下放置晝夜后裝入DT型砂高溫性能試驗(yàn)儀中,以4/分溫至70013后隨爐冷卻(平均降溫速廖為3/分).用千分表訌!I收簟翠f)1.?84

7、23試并記跫線母變化過程!為試樣自由線量變化與溫度的關(guān)系曲線石膏型焙燒后澆注金屬藏,實(shí)際上在第二:刪熱冷卻過程中的線量變,可見具有良好的線詔:關(guān)系,這對控制鑄件尺寸精度穩(wěn)定健烹刊:l娟遞唐(1蹦2石矸試樣線骨變化與溫度的關(guān)系舞線二,熔摸石膏型的翻備及澆注r,經(jīng)多和蠟料對比實(shí)驗(yàn),選擇了F-1O中溫陵形成.將可溶芯置于蠟擻摸具型中,蠟料:5458以0.?.4MPa壓力壓入模具型屠:.取出蠟嫠后放A水中將可溶芯溶茫9旨.!.撾拌石膏漿料石膏汪臺粉再與水臺成漿后,在袋樽膏型時(shí),一旦這些氣泡蠟?zāi)Ｏ嘟佑|,就會吸剛t蠟?zāi)１?最終導(dǎo)致鑄件表西出現(xiàn)氣沲,參數(shù)選為:真度】G0托,電機(jī)轉(zhuǎn)速度過低,對瑜去漿中氣泡效果

8、不明顯,過高會引起水份的揮發(fā).石膏漿攪拌好后立即平穩(wěn)地注入裝有蠟控制存l525mm.由予漿料的流動性好,為避免石膏漿從箱框間隙處漏出,須事先用油記或制粘度較大的的石膏漿料堵塞縫隙.灌漿2O分鐘后,石膏漿降凝結(jié)硬化,這時(shí)可以從箱框中取出進(jìn)行蒸汽脫蠟.石膏塑在脫蠟前,讓直澆道上,下表兩暴露出來,在脫蠟后再將直澆道底部石棉繩或脫蠟時(shí)間,并有利于脫凈型腔中蠟料.石膏型在干燥過程r石膏型內(nèi)擻孔中前殘存水份被蒸發(fā),二水石膏的結(jié)晶水在加火材料顆粒之內(nèi)聚,宏觀上表現(xiàn)出體積收縮.石膏型導(dǎo)熱能力低,升溫或降溫過程中3所示為所選用的小型鑄件用熔模石膏型的干燥熔饒工藝.螬燒爐溫速嫂過塊,采用分段升溫.I刳3小肯盤倚肚

9、用石膏型干燥燒工藝6.漣由于石膏型透氣性低,鑄件曼薄處只有0.7ram,在重力下澆注無法成型,故選用了真空下澆注,大氣下結(jié)的方案鋁魚熔化并按常用方洼昧氣精煉后移入真空罐l在6oj6O托的真空下進(jìn)行澆掛.澆注完畢立即打開通氣潤,卸去真空,腔的澆注參數(shù)為l壓頭510cm,型溫2003o0.澆注溫度690710.過早,鋁臺金在型腔中尚來凝固,易破壞鑄件的完整性或引起變形石膏型的殘余強(qiáng)度很低,經(jīng)輕輕敲打即后清理十分方便.熔模石膏型精鑄所得鑄件,端部互腔【乏和寬的尺寸精度均為2o±o.05mm,發(fā)l1糨糙度Ra=0.255m.三,鑄件尺寸精度的控制實(shí)驗(yàn)中所用的鑄件尺寸精度要求r,這是為了保證其

10、使用性能具有良好的一致性.為此,我們對尺寸精度的控制進(jìn)行了研究1.工藝參數(shù)對尺寸精度的影?¨用Le(2)正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究了澆度,石膏型型溫,澆注前在真空下保持時(shí)間以及它們的交互作用對鑄件端部空腔尺寸精度的影1¨.尺寸精度衡量指標(biāo)e表示如下=×100式中可溶芯幫位與鑄件部位在測量尺寸分析得出影嚆尺寸靖度.'主要固索依次為t型沮,澆注溫度毒屬壓頭,金屬壓頭與型溫構(gòu)交互作用,其它翻索分折結(jié)果表明對尺寸精度:竅影響不顯著-可不考慮.熔摸石裔型鑄造過程中每遭工序都直接影響鑄俘的尺寸精度.此外,實(shí)驗(yàn)l結(jié)果表明,鑄件與直澆遭相連接的澆口端空腔尺寸藝參數(shù)確定下,鑄件的尺寸

11、精度直接與可溶型芯韻尺寸有關(guān),可遙過修改漠具尺寸來進(jìn)行調(diào)整.首:名,按零件圖所繢尺寸幻二可溶芯,計(jì)分析,由此符出鑄件兩端部空溢尺寸相對長和宛的尺寸分布直方圖,可見鑄件尺磚分寸,當(dāng)公差為±O.Obmm鑄件尺寸合格率為74I當(dāng)公差為±o.07mm,J".算合格辜為89%I當(dāng)公差為±96%圈分祈緒果與修改可溶蒼鏷具后所四,鍺娩:】=./.,1.以三1姨產(chǎn)熟面膏為主要材料,接戔1比鍘混配鋁礬士,石英褥和玻璃纖維所幫雖鞋駕如?稍一匿4儔件螭都空瞪足寸舟布直方置4一自由螭長莊|h一澆日螭長直c一身由墑童度;d一澆日螭寬度?得石膏曼材料具有較好的綜臺性能,能滿足小型鋁臺金鑄件的精密鑄造o2.在影響鑄件尺寸精度的諾因素中,石膏重型溫鄱鋁臺金澆注溫度是主要困素.與直澆道相連處禱件局部尺寸與鑄件其它部位尺寸相比較大.3.利用數(shù)理統(tǒng)計(jì),找出可溶型芯與鑄件之間的收縮率來修改可溶型芯模具,是獲得高尺寸精室鞠有效方式o部尺寸可迭25mm±度為Ra=1.255lm(租當(dāng)于GBl03L一68表面光潔度甲6v5).參考文獻(xiàn)1)母