1、消失模铸造工艺流程一、工艺流程示意图EPSEPMMASTMMA预热加料、搅拌抽真空喷水雾停止抽真空出料干燥料仓珠粒可发性预发泡发泡成型干燥筛分熟化上涂料烘干粘接发泡膜闭模预热模具加料合模发泡成型冷却脱模浇冒口组合新砂、旧砂、覆塑料膜密封砂箱、置浇口杯铸件热处理铸件成品铸件清砂(抛丸机)、打磨浇冒口落砂浇注及冷却埋箱造型落砂斗水平振动筛型砂冷却提升机磁选、除尘储砂斗2、工艺流程模样生产工艺流程图模具模具图模样图铸件图零件图成型熟化预发泡EPS珠粒检验模样组合干燥出模冷却(1)预发泡:预发泡目的:为了获得低
2、密度、表面光洁、质量优良的泡沫模样。流程:预热加料、搅拌抽真空喷水雾停止抽真空出料干燥料仓、熟化EPS预发温度100105;STMMA预发温度105115;EPMMA预发温度120130。进入预发机的加热蒸汽压力在0.150.20MPa范围调节。说明:1间歇式蒸汽预发泡机必须满足加热均匀(蒸汽与珠粒接触)筒体内温度在90130范围容易调节和控制。搅拌要充分、均匀,筒体底部和侧壁要有刮板,防止珠粒因过热而粘壁,搅拌速度可调。筒体底部冷凝水的排除要畅通,否则影响预发泡效果。2加热蒸汽压力可调并稳定,且蒸汽中不能夹带水分。3出料要干净,每批发泡后,筒体内残留的料要吹扫干净。熟化
4、结剂来完成的。目前国内使用的消失模铸造用的粘结剂可分为热熔胶型、水溶型和有机溶剂型粘胶。粘接剂要求:1足够的粘接强度,大于100MPa。2快干性好,最好能在1h内干燥,并具有一定的粘接强度,不致在加工或搬运过程中损坏模样。3软化和气化点低:气化完全,残留物少。4干燥后应呈柔软的,而不是脆硬性的薄层,以免在加工时损伤刀刃。5无毒和对泡沫塑料无腐蚀作用。6成本低、货源广、操作方便。(4)涂料1、涂料的作用1防止液体金属侵入铸型,特别在负压浇注时,防止出现粘砂和毛刺,促使获得表面光洁的铸件;2提高模样束的强度和刚度,防止填砂振动造型及负压定型时模样的变形,保证了铸件的尺寸精度;3
5、提高了模样表面抗型砂冲刷能力,防止加砂过程模样表面破损;2、对涂料的要求1要有一定强度、刚度及耐磨性;2要有好的透气性,有助于热解气体或液体产物的逸出;3能很好地涂挂在泡沫模样表面,形成均匀的涂层,涂层内表面无气孔、微孔;4涂层有一定的耐火度;5涂层容易从铸件上剥落;6对特殊铸件如薄壁铝铸件要有一定的绝热性。3、涂料的组成消失模铸造涂料一般由耐火骨料、粘结剂、载体(溶剂)、表面活性剂、悬浮剂、触变剂、氧化剂以及其他附加物组成。(1)耐火骨料。常用的耐火骨料有刚玉、锆英石、石英、铝矾土、镁橄榄石、硅藻土、高岭土类熟料。铸铁(包括灰铁、球铁、可锻铁等)选择石英粉、铝矾土、高岭土熟料
6、、棕刚玉等耐火骨料,粒度为270300目;普碳钢、合金钢选择石英粉、刚玉、锆英石等耐火骨料,粒度为240270目;高锰钢、耐热钢选择镁橄榄石、锆英石等耐火骨料,粒度为240270目;铜、铝及铜铝合金选择硅藻土、滑石粉等耐火骨料,粒度为270300目。(2)粘结剂。无机粘结剂有膨润土、水玻璃、硅溶胶;有机粘结剂有糖浆、树脂、淀粉、糊精、白乳胶和By粘结剂等。常使用的粘结剂:膨润土、白乳胶和By粘结剂。(3)载体(溶剂)消失模铸造涂料从经济及安全的角度来考虑,大多数工厂在实际生产中使用水基涂料较多。醇基涂料只用来埋箱时临时阻缝和修补。(4)悬浮剂、触变剂为使涂料中耐火粉料与粘结剂充分混合并处
8、聚醋酸乙烯乳液后再球磨1h,将涂料倒入或用压缩空气压入涂料桶充分搅拌。5、涂挂方法刷涂、淋凃、浸涂法和喷涂。浸凃时应注意:1涂料应处于连续搅拌状态下,并控制其温度。2涂料搅拌应慢速,注意防止卷气。3浸凃时应选择模样浸入涂料的方向、部位,有利于防止模样变形。4模样涂覆的涂料要全面均匀,不得有未上涂料模样暴露部位。5模样从涂料中取出、运送、放置均要考虑防止模样变形问题。6、涂料的烘干涂料烘干受泡沫塑料软化温度的限制,所以一般在以下的气氛中烘干210h。烘干时注意空气的流动,以降低湿度,提高烘干效率。还必须注意模样的合理放置或支撑,防止变形。(5)造型工艺消失模铸造使用的一般是硅砂
9、,要求其二氧化硅量在85%90%以上。从透气性和耐火度方面考虑,铸钢、铸铁件一般选用粒径0.8500.300mm的硅砂。先在砂箱底布上一层厚度约100mm的干砂,然后将刷有涂料的EPS模及浇冒口放置在砂箱中央,边填砂边震实,直到干砂离砂箱顶面50mm左右时停止加砂,在干砂上面覆盖塑料薄膜,然后将浇口杯置于直浇口顶端,并在薄膜上撤上一层散砂,以防止浇注时铁水溅落,烧穿薄膜导致漏气塌箱。(6)浇注工艺消失模铸造浇注过程一般采用慢快稳的浇注方式。由于消失模铸造是EPS模被液态金属所置换的成形工艺,在浇注过程中,EPS模的分解,气化需要吸收热量,因此浇注温度要比普通砂型铸造的高2030。浇注速度要快
11、艺流程:落砂斗水平振动筛型砂冷却提升机磁选、除尘储砂斗粘土砂处理所经过的砂处理设备流程:液压翻箱机振动输送落砂机振动输送筛分机链式斗提机风选磁选机水冷式沸腾冷却床斗提机中间砂库直线振动输送筛皮带输送机斗提机犁式卸料器日耗砂库气动雨淋加砂器特制砂箱三维振实台真空系统浇注粘土砂水平分型射压自动造型线一、工艺流程示意图旧砂磁选、除尘、冷却配料混制芯砂新砂粘接剂固化剂涂料制芯旧砂新砂膨润土煤粉添加剂水造型(上箱)配料混制型砂造型(下箱)合箱落砂浇注下芯合金熔炼清理精整铸件后处理炉料准备不合格合格铸件铸件检查二、工艺流程混砂型砂要求:良好的重复
12、使用特性;适当的粘合剂含量;适当的粒度分布;适当的水分含量。影响砂型表面紧实度的砂型因素主要是含泥量、透气性、紧实率。在线型砂性能检测控制仪通过检测型砂紧实率控制型砂水分。主要砂处理工艺设备:振动输送机、振动落砂机、鳞板输送机、皮带机、废铁电动葫芦、悬挂磁选机、斗提机、缓冲砂斗、双向带式给料机、星型给料器、旋风分离器、气动犁式卸料器、圆盘给料机、新砂螺旋给料机、旧砂破碎机、多角筛、沸腾冷却床、高速转子混砂机、型砂多功能在线控制仪、型砂松砂器、型砂给料机。混砂流程:配料称量斗高速转子混砂机控制仪型砂斗松砂机供砂斗混砂顺序:加料干混预加水预混二次加水湿混二次检测混砂结束混
14、砂温提高,最大的危害是使膨润土粘结力大幅度的下降。生产实践证明,用一般的冷却办法,要将砂温降到室温是很困难的,一般认为高于室温l0即可。2旧砂含泥量不超过12%15%。旧砂含泥量太高,会使型砂透气性下降,耐火度降低,铸件废品率高。3粘土团含量不超过10%。4有机物含量不超过5%。混入粘土砂中的有机物杂质,主要是各种油砂或树脂砂芯子带来的。这些杂质含量太高,使型砂的发气量增大,造成铸件气孔。5旧砂水分均匀,均值差不大于5%。型砂在混制过程中,所谓控制型砂质量,主要是控制水分。只有旧砂的水分均匀,才能有条件精确地控制型砂水分。二、铸造工艺方案的确定(一)浇注位置的确定铸件的浇注位置是指
15、浇注时铸件在铸型中所处的位置。正确的浇注位置应能保证获得完整的铸件并使造型、造芯和清理方便。确定浇注位置的一般原则是:1)铸件的重要加工面、主要工作面、受力面应尽量放在底部或侧面,以防止这些表面上产生砂眼、气孔、夹渣等铸造缺陷。2)浇注位置应保证金属液按确定的凝固顺序凝固。如对收缩较大的合金,浇注位置应有利于顺序凝固,铸件厚大部一般应置于浇注位置的上方,便于设置补缩胃口。3)浇注位置应有利于型芯的定位、支撑和排气,尽量避免吊芯、悬臂芯。4)铸件的大平面应置于下部或斜下部以防夹砂等缺陷。为了方便造型,常采用“横做立浇”、“平做斜浇”等方法。5)铸件的薄壁部分应置于下部或侧面以防止浇不足
16、、冷隔等铸造缺陷。6)在大批量生产中应使铸件的毛刺、飞边易于清除。7)要避免厚大铸件冒口下的主要工作面产生偏析。(二)分型面的确定分型面是指铸型组元间的结合面。分型面选择合理可筒化铸造工艺、提高生产率、降低成本、提高铸件质量。分型面的确定原则是:1)尽可能将铸件的全部或大部分放在同一箱内以减少错型。2)应尽量把铸件的加工定位面和主要加工面放在同一箱内,以使加工定位的尽寸偏差减少。3)应尽量减少分型面的数量,以减少造型引起的偏差。4)机器造型一般采用一个分型面,必要时可加型芯以方便造型,免使用活块。5)尽量减少型芯数量。6)如有可能,分型面以平面为佳。7)分型面选在铸件最大截面
17、处可使起模更方便。8)分型面的选择应有利于清理。原料质量要求:原砂:选用擦洗砂,含泥量85%,原砂粒度70/140目。由于水平分型射压造型属高密度造型,为减少砂型受热膨胀,避免因砂粒受挤压从砂型表面脱落而引起铸造缺陷,粒度要求不宜过于集中,原砂最好采用4筛砂,4筛集中率85%以上,主峰筛(100目)量控制在40%以内。新砂补加量在5%以下。煤粉:含泥量(灰分)60,砂铁比要高一些。浇注浇注时要快速连续浇注,否则易产生串气、冲砂,形成水分迁移(俗称放炮),造成砂型损坏,浇出废品。快浇还可防止机加工铸件硬度过高,金属液快速充型,并且做到高温出炉、高温浇注,这样的铸型砂的含泥量和有效膨润土
18、含量型砂中加入的膨润土、煤粉,经过铁液的高温烧灼后一部分变成死粘土、灰分和煤粉焦化物,另外一部分有效成分保留下来。型砂的含泥量中主要包括有效膨润土、失效膨润土、煤粉、煤粉焦化物和直径小于20m的砂粒细末。煤粉的选用型砂中加入煤粉可防止铸件表面产生粘砂缺陷煤粉的作用在于:在高温下分解出还原性气体,消耗型腔里的氧气,防止气孔和渣孔的产生,并在高温下燃烧后形成煤焦类酥软物质,为砂粒膨胀提供空间,适时填补砂粒间隙,因此提高铸件的表面光洁度。旧砂温度自动造型线效率高,旧砂循环快且温度高,旧砂温度的控制非常重要。旧砂的温度以高于室温5小于43为宜。旧砂温度过高对型砂及造型质量的影响主要有以下几方面:1型
19、砂温度高使水分蒸发快混砂时难以控制型砂的性能;2热型砂在输送的过程中型砂水分损失快,型砂性能变化大,且性能不稳定,给型砂性能控制带来困难;3造型时,热型砂的水分容易在模型表面凝结,起模时型砂粘模,导致砂型报废;4若旧砂温度过高,在同一型砂混制工艺条件下型砂的强度降低,为满足型砂的性能要求需要消耗更多的膨润土;5合箱后,热型砂的水分易蒸发,凝结在冷的芯子上,使芯子的强度降低;6热旧砂在砂斗贮存时,由于水分迁移,旧砂容易粘在砂斗壁上造成堆积,减少砂斗贮存体积,导致系统中可循环使用的旧砂量越来越少,砂温进一步提高,导致恶性循环。旧砂水分旧砂水分含量对型砂性能有着重要的影响,适当的旧砂
20、水分含量对提高型砂韧性和保证型砂的综合性能有着至关重要的作用。旧砂水分含量控制在1.5%2.5%较为合适,旧砂需要在砂斗中停留2h以上再进入混砂,旧砂斗的储量应超过每小时混砂量的2.5倍。粉尘检测与控制应定时对砂处理系统中的粉尘进行检测,掌握粉尘中有关组分的含量,以了解除尘器的工作状态是否正常,避免由此带来的型砂系统的波动。当粉尘中含泥量50%时,表明除尘器的风量偏小,须调整增大除尘风量;当粉尘中有效膨润土含量5%时,表明除尘器的风量过大。型砂中过多有效成分被排出造成浪费,应调整减小除尘风量。混砂机工作效率影响混砂机工作效率主要有以下几个因素:旧砂温度:过高的旧砂温度降低混砂机工作效率旧砂水分:旧砂水分过低,型砂中的有效膨润土不能充分发挥作用,影响混砂机工作效率。