鑄造模具相關(guān)流程介紹課件

鑄造模具相關(guān)流程介紹鑄造模具相關(guān)流程介紹一.鑄造工藝泡沫稱重泡沫外觀檢查鑄造工藝設(shè)計澆口、冒口、澆道等所設(shè)計造型擺型、填砂、刷涂料、烘烤、合箱澆注合金熔煉冷卻開箱、清理落砂、打磨、補焊退火機加工調(diào)質(zhì)處理只應(yīng)用于側(cè)圍和翼子板鑄件1.鑄造的整個流程一.鑄造工藝泡沫稱重泡沫外觀檢查鑄造工藝設(shè)計澆口、冒口、澆道注：澆注溫度：灰鐵是1380℃，球鐵是1420℃

澆注方式：底柱澆注、側(cè)面澆注冷卻時間：澆注后原地凝固10h，隨后移動位置冷卻48-115h

開箱溫度：300℃以下出品率：77%左右（鑄件:鐵水=1:1.3）成品發(fā)運澆注冷卻開箱一次噴丸產(chǎn)品檢驗/檢查二次噴丸表面修磨砂處理實型制作檢查涂型/干燥造型材料裝爐熔煉砂子循環(huán)利用2.2鑄造生產(chǎn)流程注：澆注溫度：灰鐵是1380℃，球鐵是1420℃成品發(fā)運澆2.實型鑄造過程（1）泡沫稱重：目的是配比鋼水，泡沫：鋼水=1:400（2）外觀檢查：檢查外觀是否有缺陷，分析鑄造的可行性（3）鑄造工藝設(shè)計①刷涂料（泡沫上刷涂料，一般涂料要涂刷3～5遍）注：鑄造涂料是一種耐火粉料，具有隔離、絕熱、抗粘砂和減低鑄件表面粗糙度等作用2.實型鑄造過程（1）泡沫稱重：目的是配比鋼水，泡沫：鋼水=④冒口及出氣孔設(shè)計冒口出氣孔出氣孔冒口和出氣孔位置設(shè)計好后，將上下砂箱固定好位置后，對上砂箱進行填砂。出氣孔：在泡沫及其它地方盡量多布，目的是將泡沫燃燒的氣體排出④冒口及出氣孔設(shè)計冒口出氣孔出氣孔冒口和出氣孔位置設(shè)計好后，（4）澆鑄（初始澆鑄溫度一般在1550-1560

C之間，澆鑄時間在1-2分鐘之內(nèi)）（5）開箱、落砂及鑄件清理（去冒口、噴砂、打磨、補焊等）背門

澆鑄完成后，將砂箱在空氣中冷卻。一般開箱溫度在200

C以下，這樣避免開箱溫度過高而引起鑄件變形。（4）澆鑄（初始澆鑄溫度一般在1550-1560C之間，澆（6）熱處理：主要是退火處理，目的是消除內(nèi)應(yīng)力（7）機加工：粗加工鑄鋼件的底面（8）出廠（6）熱處理：主要是退火處理，目的是消除內(nèi)應(yīng)力1.實型泡沫制作與檢查2.實型泡沫刷涂料（2遍）3.造型（澆口澆道的排布）4.填砂（原料：樹脂砂）及砂子硬化旋轉(zhuǎn)軸實型泡沫放在支架上，通過旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，可以保證涂刷均勻和完整1.實型泡沫制作與檢查2.實型泡沫刷涂料（2遍）3.造型5.澆注6.冷卻澆口冒口（出氣孔作用）7.開箱后鑄件8.噴丸后鑄件5.澆注6.冷卻澆口冒口7.開箱后鑄件8.噴丸后鑄件9.修磨10.熱處理（去應(yīng)力退火）11.防銹處理12.成品客戶指定客戶指定

鑄造工藝及生產(chǎn)流程介紹29.修磨10.熱處理（去應(yīng)力退火）11.防銹處理12.成品客熔煉電爐濕砂機落砂機砂箱拋丸機熔煉電爐濕砂機落砂機砂箱拋丸機熱處理爐機床熱處理爐機床砂混合攪拌裝置熱處理爐模型加工機噴丸機砂箱高頻熔煉爐1.實型設(shè)備、鑄造設(shè)備和熱處理設(shè)備砂混合攪拌裝置熱處理爐模型加工機噴丸機砂箱高頻熔煉爐1.實型超聲波探傷儀光譜分析儀拉伸試驗機碳素分析儀金相顯微鏡硬度儀2.檢測設(shè)備超聲波探傷儀光譜分析儀拉伸試驗機碳素分析儀金相顯微鏡硬度儀2③：填砂

②鑄鋼件在砂箱中的排布和澆鑄系統(tǒng)的設(shè)計

主澆道橫澆道內(nèi)澆道注：砂子的原料為樹脂砂，常溫凝固劑作用下使砂型自行固化③：填砂②鑄鋼件在砂箱中的排布和澆鑄系統(tǒng)的設(shè)計主澆道橫澆名稱排布原則作用冒口小鑲塊：每個鑲塊設(shè)置一個冒口；大型件：在壁厚或T形筋等補縮量大的地方布置，大約150mm～250mm設(shè)置一個1.冒口中的鋼水補償鑄件凝固時的收縮；2.排氣；3.觀察型腔內(nèi)鋼水的充型情況3.冒口的排布原則鑄件壁厚的地方加冒口T型筋，且型面起伏大的地方加冒口側(cè)圍型面比較平緩，補縮量小，不需要加冒口名稱排布原則作用冒口小鑲塊：每個鑲塊設(shè)置一個冒口；1.冒口中冒口的大小、位置布置不合理，使得冒口的根部區(qū)域液體凝固不完全，容易產(chǎn)生縮孔縮松缺陷的。冒口根部冒口小，補縮量不夠，出現(xiàn)縮孔冒口太小或位置不合理，補縮量不夠，出現(xiàn)縮孔鑄件壁太厚或冒口太小，冒口上部和型腔先冷卻，中間區(qū)域后冷卻，出現(xiàn)縮孔缺陷區(qū)域冒口冒口大，補縮量夠，無縮孔冒口不合理冒口合理側(cè)圍小鑲塊冒口的大小、位置布置不合理，使得冒口的根部區(qū)域液體凝固不完全4.普通砂型鑄造和實型鑄造的對比

目前鑄造工藝主要有普通砂型鑄造和實型鑄造（消失模鑄造）實型鑄造與普通砂型鑄造的鑄造工藝對比不同點砂型鑄造實型鑄造造型過程不同填砂→合箱→凝固→開箱→去泡沫→刷型腔→合箱→澆注填砂→合箱→留泡沫于型腔→澆注涂刷對象不同型腔實型泡沫澆注過程不同金屬液流入型腔→凝固成型金屬液流入型腔→泡沫氣化消失→凝固成型型腔涂刷泡沫涂刷4.普通砂型鑄造和實型鑄造的對比

目前鑄造工藝主要有普通砂型鑄造類型應(yīng)用優(yōu)點出現(xiàn)的問題砂型鑄造例如車門、頂蓋、背門、翼子板和側(cè)圍等的鑄鋼件不受工件形狀、大小、復(fù)雜程度的限制，內(nèi)在質(zhì)量好，氣孔少鑄件外觀質(zhì)量較差實型鑄造例如機蓋、背門和砂型鑄造無法實現(xiàn)的鑄鋼件等尺寸精度高，外形好；在造型階段，不用拔模、修型、合箱等繁雜的工作（1）縮孔、縮松等缺陷比較多（2）清理比較繁瑣，因為設(shè)計的出氣孔多（3）機加工難，因為底面有涂料（4）周期長，由于缺陷較多鑄造過程中容易出現(xiàn)的問題出現(xiàn)的問題較多，見下表。鑄造類型應(yīng)用優(yōu)點出現(xiàn)的問題砂型鑄造例如車門、頂蓋、背門、翼子

5.鑄造常見缺陷鑄造常見缺陷包括：澆不足、砂眼、縮孔、縮松、粘砂和裂紋等縮孔粘砂裂紋砂眼5.鑄造常見缺陷縮孔粘砂裂紋砂眼缺陷位置原因解決方法砂眼型面、刃口、底面、退料螺釘位置等型砂的表面強度不好，鑄型在合箱時損壞等鑄造時提高型砂表面強度粘砂窄空、盲孔等砂型緊實度不好，涂料刷得薄，澆注溫度高等提高鑄造砂型的緊實度，降低澆注溫度裂紋底面和型面的圓角、凹模套孔、十字筋處等鑄件結(jié)構(gòu)：鑄件局部厚大，R角小鑄造工藝：冒口頸過大，局部過熱鑄件壁厚盡量均勻，合理放冒口變形底面、型面、刃口等鑄件薄厚不均鑄造工藝不合理鑄造時增加加強筋等缺陷位置原因解決方法砂眼型面、刃口、型砂的表面強度不好，鑄造三.熱處理工藝所用的熱處理有退火和調(diào)質(zhì)處理出現(xiàn)的問題：（1）調(diào)質(zhì)后的鑄鋼心部硬度高，主要是螺釘孔和凹模套孔加工困難，原因：回火時鑄件心部沒有燒透，心部是淬火組織，硬度高措施：回火溫度提高，使心部組織轉(zhuǎn)變，硬度降低多杰改進的工藝為回火溫度由原來的550℃改為600℃（正在等待車間的反饋）熱處理工藝作用應(yīng)用硬度退火消除內(nèi)應(yīng)力所有的鑄鋼件20-30HRC，調(diào)質(zhì)（淬火+回火）細化淬火前鋼的組織，減小變形和開裂，同時改善鋼的塑性、韌性等側(cè)圍和翼子板等鑄鋼件表面：30-35HRC心部：＞35HRC三.熱處理工藝出現(xiàn)的問題：熱處理工藝作用應(yīng)用硬度退火消除內(nèi)應(yīng)退火調(diào)質(zhì)小鑲塊翼子板退火調(diào)質(zhì)小鑲塊翼子板側(cè)圍的鑄造工藝一其它制件的區(qū)別（1）周期長，一般是40天左右（2）冒口個數(shù)多，一般20個以上（3）刷涂料的次數(shù)多，一般五遍左右（4）澆注后在砂箱內(nèi)凝固時間長，2-3天（5）帶著冒口進行退火，因為割冒口會使局部內(nèi)應(yīng)力變大，有變形的隱患（6）進行調(diào)質(zhì)處理（淬火溫度860℃，回火溫度600℃）（7）如果變形量大，調(diào)質(zhì)→粗加工底面→出廠

如果變形量小，粗加工底面→調(diào)質(zhì)→出廠側(cè)圍側(cè)圍的鑄造工藝一其它制件的區(qū)別（1）周期長，一般是40天左右鑄鋼鑲塊開裂（修邊整形序）案例一：避免局部過厚,盡量下空此處局部過厚鑄件開裂位置現(xiàn)場照片：型面以及隨型筋都有開裂現(xiàn)象開裂原因：局部過厚，鋼水冷卻速度慢，不能實現(xiàn)順序凝固，造成凝固溫度不均勻局部過厚，80MM110MM鑄鋼鑲塊開裂（修邊整形序）案例一：避免局部過厚,盡量下空此處為了避免再次開裂現(xiàn)象，設(shè)計者更改實體55mm剖視圖此處倒斜角處理50經(jīng)過倒斜角處理后，局部厚度減薄，基本可以滿足鑄造要求為了避免再次開裂現(xiàn)象，設(shè)計者更改實體55mm剖視圖此處倒斜角另外，開裂實體有兩處側(cè)空設(shè)計，原則上可以實現(xiàn)鑄造，但效果不好。12060A9060B由于此型面形狀高，為更好的保證型面質(zhì)量，獲得更好鑄造效果，鑄造廠提出將此兩處側(cè)空改為下空，便于放置冒口，且冒口對型面的補縮能力強；若側(cè)空存在，也可以實現(xiàn)鑄造，但在冒口補縮過程中側(cè)空上方的型面補縮量小，存在瓶頸，型面質(zhì)量難保證；與設(shè)計者溝通后，將此處改為下空型面高度145mm另外，開裂實體有兩處側(cè)空設(shè)計，原則上可以實現(xiàn)鑄造，但效果不好冒口放置位置冒口放置位置側(cè)空與下空補縮能力對比側(cè)空若滿足深寬比例，可以實現(xiàn)鑄造，但在冒口補縮過程中側(cè)空上方的型面補縮量小，存在瓶頸，型面質(zhì)量難保證；下空不存在此缺陷冒口放置位置冒口放置位置側(cè)空與下空補縮能力對比側(cè)空若滿足深寬8050對比：無局部過厚，對鑄造有利，值得參考優(yōu)點：1.整體結(jié)構(gòu)勻稱，薄厚均勻2.基本杜絕直角、尖角注：雖然有側(cè)空，但側(cè)空深寬比例均勻，且型面形狀不高，在此處設(shè)置冒口后，補縮能力良好建議：設(shè)計時盡量減少局部過厚或者深的側(cè)空，否則影響鑄造性能

508050對比：無局部過厚，對鑄造有利，值得參考優(yōu)點：1.整體案例二：避免尖角和直角結(jié)構(gòu)、采用圓角過渡鑄鋼鑲塊開裂鑄件此處開裂原因分析：實體上有直角結(jié)構(gòu)，做出的實型泡沫圓角小，鑄造時內(nèi)應(yīng)力集中造成熱裂此處工作內(nèi)容為修邊缺點：此區(qū)域內(nèi)無加強筋對鑄造過程中砂型強度有影響，且鐵水流動通道少，流動性差由于向地坑流料，出于更好排料考慮，設(shè)計時此處沒加筋案例二：避免尖角和直角結(jié)構(gòu)、采用圓角過渡鑄鋼鑲塊開裂鑄件此處實體修改后更改后優(yōu)點：1、實體上直角處更改為圓角，圓角半徑為R40，有利于內(nèi)應(yīng)力釋放2、另一處增加加強筋，強化砂型結(jié)構(gòu)增強鐵水流動能力建議：強化鑄鋼件圓角概念,在結(jié)構(gòu)允許的情況下，在易出現(xiàn)問題的部位加大R角，減少因R角過渡劇烈產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力集中造成的開裂實體修改后更改后優(yōu)點：1、實體上直角處更改為圓角，圓角半徑為BACA、B兩處為切割冒口后補焊不好造成的裂紋缺陷由于尖角產(chǎn)生開裂BACA、B兩處為切割冒口后補焊不好造成的裂紋缺陷由于尖角產(chǎn)BCAC處實體為直角結(jié)構(gòu)，實型做出的圓角小，鑄造時應(yīng)力集中，無法釋放A、B處都是設(shè)置冒口的位置建議：類似于C處，請設(shè)計者在實型研討的時候有意識的在泡沫上作出更改，增大圓角如果補縮不到位切割冒口后,會補焊處理,但補焊不好,加工后就會產(chǎn)生表面的裂紋BCAC處實體為直角結(jié)構(gòu)，實型做出的圓角小，鑄造時應(yīng)力集中，案例三：避免窄空或盲孔鑄鋼鑲塊砂眼嚴(yán)重此鑲塊為整形鑲塊深處砂眼嚴(yán)重原因：此處窄空貼量后長*寬*高：1380*45*160，深寬比4：1，超出鑄造極限改進：在研討時應(yīng)該盡量將窄空或盲孔堵一半，滿足深寬2:1或者全部堵死！案例三：避免窄空或盲孔鑄鋼鑲塊砂眼嚴(yán)重此鑲塊為整形鑲塊深處砂鑄件上產(chǎn)生了縮孔縮松，并且在退料螺釘位置，對安全造成隱患鑄件上產(chǎn)生了縮孔縮改進：對于此類孔周圍特別厚的情況：a、盲孔貼量后直徑小于40要全部堵死，以形成良好的補縮通道，達到補縮效果；b、要增大冒口的尺寸，提高冒口補縮能力c、在保證一段加工深度后，上面加大讓空，鑄造出來（如右圖所示）d、設(shè)計結(jié)構(gòu)時，也可以使退料螺釘位置上調(diào)，使芯的下部增大讓空空間直徑35MM,深度170MM缺陷原因分析：實型研討的時候只堵了一半，沒有滿足深寬比例2：1；孔沒有完全堵死，不能形成良好的補縮通道，補縮效果不佳，此處產(chǎn)生缺陷改進：對于此類孔周圍特別厚的情況：直徑35MM,深度170M增加鑄鋼件加工指示說明作用：對關(guān)鍵部位截圖指示，有利于在安排鑄造工藝時冒口位置合理布置該處部位較為突出，鑄造存在風(fēng)險，故貼量應(yīng)該加大，且應(yīng)變成圓弧過渡，并確保加工余量足夠下圖為鑄造廠的指示說明該凸模底部，考慮到鑄鋼件補縮冒口的設(shè)置，可能鑄造廠會對底部結(jié)構(gòu)有所變更，如加強筋加厚，R角加大等操作，需提前告知鑄造廠希望實體中可以附帶一個指示說明增加鑄鋼件加工指示說明作