复杂型腔零件的铸造技术:消失模

[铁甲工程机械网原创]对于我们干工程机械这行的人来说,接触钢铁件是一件极其平常的事。但是我们在使用、维修和拆装如发动机、变速箱、液压泵一类机械零件的时候,有没有想过这几个问题:这么复杂的型腔零件是怎么生产出来的?铁水是怎么顺着我们工艺设计的要求凝结成型的呢?为什么我国的工程机械企业还不能生产出性能优越的发动机和液压件?要回答清楚这些问题会涉及到各种方面的技术,其中关联性最大的一个因素莫过于钢铁零件的消失模铸造技术。

如下图,通过设计形状相似的泡沫模型,浇铸铁水后,泡沫模型消失,铁水占据了泡沫的空间就得到了我们想要的壳体铸件。

一什么是消失模?

消失模铸造(又称实型铸造)是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注,使模型气化,液体金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。

消失模设备铸造极具特殊性,干砂造型无任何粘结剂,造型及浇铸都无需取出模具,极大地改善了铸件设计的自由度,提高了铸件的表面光洁度及尺寸精度。利用负压紧实形成的一箱多铸工艺,有利于提高工艺出品率,提高生产效率。消失模铸造是目前国际上最先进的铸造工艺之一,被誉为铸造史上的一次“革命”,国内外称之为21世纪绿色铸造。

二消失模铸造的工艺流程

下图为大量生产的消失模铸造的全部工艺流程。

可见,该流程的主要工部有:熔化工部;制模工部;模型组合及涂层烘干工部;造型浇注工部;落砂清理工部。

三变速箱箱体消失模铸造模型展示

仔细看一下这个变速箱箱体的泡沫模型,该泡沫模型总共由4个分型泡沫组成。这些分型泡沫是由发泡机配上专用模具制造而成的。

用胶布粘结这4个分型面构成一个整齐的变速箱箱体泡沫模型。粘结过程中要对位准确,一旦出错,会造成铁水浇铸错位,得不到合格的铸件。

粘结铁水浇铸的浇道模型。浇道能够控制金属液充填铸型的速度和方向,调节铸型各部分的温度和铸件的凝固顺序,并对铸件有一定的补缩作用。

浇铸成型的变速箱箱体。用消失模技术浇铸成型的铸件尺寸形状精确,能够更好地保证机器部件中的轴、套、齿轮的相互位置,提高传动效率。此外,也能使铸件表面光洁度更高,无飞边毛刺,使清理打磨工作量减少50%以上。

四消失模铸造与传统的砂型铸造相比的优点

1.铸件尺寸形状精确,重复性好,表面光洁度高,具有精密铸造的特点;负压浇注,更有利于液体金属的充型和补缩,提高了铸件的组织致密度

2.取消了砂芯和制芯工部,根除了由于制芯、下芯造成的铸造缺陷和废品;

3.不合箱、不取模,大大简化了造型工艺,消除了因取模、合箱引起的铸造缺陷和废品;

4.采用无粘结剂、无水分、无任何添加物的干砂造型,根除了由于水分、添加物和粘结剂引起的各种铸造缺陷和废品;

5.落砂极其容易,大大降低了落砂的工作量和劳动强度;铸件无飞边毛刺,使清理打磨工作量减少50%以上;

6.可在理想位置设置合理形状的浇冒口,不受分型、取模等传统因素的制约,减少了铸件的内部缺陷;

7.易于实现机械化自动流水线生产,生产线弹性大,可在一条生产线上实现不同合金、不同形状、不同大小铸件的生产;利用消失模铸造工艺,可以根据熔化能力,完成任意大小的铸件。

五国内消失模铸造技术的现状以及对工程机械的影响

动机缸体的泡沫模型

目前,我国的消失模铸造厂家大大小小有数千家,真正好的没有几家。例如比较大型,而又比较早期开发该项目的山东金阳机械制造有限公司。但大部分的工厂生产能力都不大(与国外动辄数万吨的生产能力相比差距较大)。我国国产的消失模铸造设备水平能基本满足生产的需要,但提供者对于消失模铸造技术和生产工艺的掌握却差别不一。我国的生产厂家过去在引进消失模铸时,过分注重硬件设备的引进,而忽视软技术的引进。消失模铸造对于大多数企业来讲,毕竟是新生事物,从接触到理解到应用需要一个过程,是无法一蹉而就的。

消失模铸造在现实生产中比较主要问题是三孔缺陷(气孔、缩孔、渣孔),作为液压件外壳的碳素钢、不锈钢、铸铁铸铜件在机械加工时对对三孔缺陷的要求很高,有些特殊铸件还要进行解剖及压力极限爆破等破坏性试验,重点部位不允许焊补及组织偏析。

消失模铸造是生产制造发动机和液压件等一类高精密机器设备的重要技术。由于我国的消失模铸造水平有限,很多国内的知名工程机械企业尚不能很好地处理三孔缺陷,从而给制造出符合挖掘机使用的液压件增加了一个不稳定因素,比如说,,液压泵在30-50MPa的工作环境下,直径1mm的渣孔就会让液压能减少好几个百分点,进而造成挖掘机挖掘无力,大大影响了机器的性能。

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1.镁合金低压消失模铸造典型缺陷试验研究浇注了薄板窗体、阶梯模样簇、电机外壳和发动机排气管四个典型的模样和产品,用电极触点法记录了镁合金低压消失模铸造的充型过程; 试验研究了镁合金低压消失模铸造中出现的浇不足、冷隔、气孔、粘砂等典型缺陷, 分析了这些缺陷的形貌特征、形成原因及影响因素,给出了缺陷形成过程的图解模型,提出了减少和消除缺陷的https://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10487-2006039780.htm
2.技术干货:消失模铸造缺陷的产生原理和解决方法看废品,查原因,找出解决问题的方法,然后,规范工艺纪律,使企业的效益上一个新的台阶。本文就消失模铸造常见的:碳缺陷、冷隔、皱皮、表面多肉、进渣、进砂、塌箱、粘砂、压痕、鼠咬痕等缺陷总结出产生的原因并提出解决方案。 1 碳缺陷产生的原理和解决方法 http://www.360doc.com/content/19/1216/16/30764832_880130040.shtml
3.超实用!细说消失模铸造的优缺点工艺流程和五个重要细节消失模铸造(又称实型铸造)是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注,使模型气化,液体金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。 消失模铸造工艺的优缺点 (1)可获得优良铸件消除碳缺陷,提高产品内在质量,保证了优质铸件。所谓碳https://m.xianjichina.com/special/detail_550191.html
4.消失模铸造法的优点和缺点有哪些?[山东万容模具厂]消失模铸造法也称为气化模铸造法,其优点主要有: 1、 简化了模型,无需起模,这也避免了起模过程中的铸造缺陷的产生。 2、 铸件尺寸精度和表面光洁度显著得到了显著提高。 3、 简化了工艺,填砂的过程就是造型的过程,使得工人的劳动强度和劳动条件得到了大幅度的改善,在相同产量的情况下,对工人的技术熟练程度要求http://www.epsmuju.com/sdwr/vip_doc/18471900.html
5.灰铸铁件消失模铸造的夹渣和夹砂缺陷的成因夹渣缺陷是指干砂粒、涂料及其它夹杂物在浇注过程中随着铁液进入灰铸铁件而形成的缺陷。在机加工后的铸件表面上,可看到白色或黑灰色的夹杂物斑点,单个或成片分布,白色为石英砂颗粒,黑灰色为渣、涂料、泡沫模型热解后的残留物和其它夹杂。这种缺陷俗称为“夹砂”或“夹渣”,在消失模铸造生产中该缺陷是一种很常见的http://www.jlxzz.com/jswd/jswd154_mobi.html
6.货运列车转向架之承载鞍消失模铸造技术制造工艺技术尽管这种传统的工艺方式铸造工艺出品率较低(50%左右),而且劳动强度大,环境污染严重,但成品率较高(90%左右),铸件的气孔气隔现象会有(5%左右),但远没有采用消失模工艺后这样严重(40%左右)。这使得我们重新思考消失模铸造工艺与气孔、气隔缺陷实质上的不同点和实质上的相似之处到底在哪些方面。怎样去有机地集成https://articles.e-works.net.cn/sheetmatal/article79183.htm
7.造成消失模铸件产生塌箱缺陷的原因及解决方法1、在消失模铸造的过程中塌箱缺陷也是比较常见的一种缺陷,一般这种缺陷都是在比较大件的铸件上,再或者是在内腔封闭、半封闭件的生产中,从整个消失模铸造流程角度来看,该缺陷一般多发生在浇注或者凝固环节。 2、一般出现塌箱现象就是因为在浇注过程中,消失模模样分解产生的气体量太多且急,铸型排气速度赶不上,加上真空http://www.longzunmojv.com/xx/18.html
8.消失模的缺陷及克服方法看废品,查原因,找出解决问题的方法,然后,规范工艺纪律,使企业的效益上一个新的台阶。本文就消失模铸造常见的:碳缺陷、冷隔、皱皮、表面多肉、进渣、进砂、塌箱、粘砂、压痕、鼠咬痕等缺陷总结出产生的原因并提出解决方案。 1碳缺陷产生的原理和解决方法 https://www.360doc.cn/document/58161451_805359407.html
9.消失模铸造经常遇见的问题与解决方案泡沫模具消失模具消失模消失模铸造过程中会遇到许多问题,也会有瑕疵缺陷,比较常见的缺陷有见缺陷有:增碳、皱皮、气孔和夹渣、粘砂、塌箱、冷隔、变形等。 一、局部塌模: 缺陷特征:在内部或外部凹角处浇筑后出现包状突起物,突起物表面粘砂,这些看似沙包的突起物很难清理下来。清理下来后发现有铁质断面与本体相连,同时在铸件外观上伴有涂http://www.lkcgmj.cn/xinwen/ds.asp?ID=5672
10.消失模铸造STMMA应用技术简介,目录书摘目录:第1章消失模铸造STMMA模样001 1.1白模粒料概述001 1.1.1STMMA共聚珠粒性能001 1.1.2STMMA共聚树脂模样成型002 1.1.3STMMA材料的安全数据004 1.1.4STMMA模样专用料的应用005 1.1.5模样常见缺陷及防止006 1.2生产优质模样的五要素007 1.2.1模样材料007 https://www.jd.com/jxinfo/7754f36e5842279f.html
11.铸造资讯消失模铸造两大关键环节的技术实践总而言之,消失模铸造的气化模样热解产物与铸件缺陷有非常密切的关系;消失模铸造泡塑模样气化的程度直接关系到铸件质量。要想防止消失模铸件缺陷的产生,就得学习并弄懂消失模铸造成形原理,从这一原理出发合理选择各个工序的工艺参数及所使用的材料,才能提高铸造的成品率和铸件质量。https://weibo.com/p/1001593809388413511333
12.消失模专用宝珠砂铸造涂料宝珠砂系列随着消失模铸造的不断兴起,如何降低铸件成本,增加铸件成品率,提高铸件质量,是摆在每个铸造工作者面前的一个难题。但由于石英砂或镁橄榄石砂存在耐火度低、流动性差、透气性差等问题,在浇注过程中会产生很多的铸造缺陷,如夹砂、气孔、结疤、鼠尾等,尤其在合金钢铸造中更为明显。此外,该砂在后续砂处理过程中会产生http://www.hnzhucai.com/xiaoshimuyongsha/73.html
13.消失模铸造容易忽略的五个重要细节高居平,铸造工程师,现在任职于广东金泰铸造有限公司,从事铸造业30年有余,先后在陕西、山西、新疆、河北、安徽、江苏、广东等地,多家公司就职,经验不足,教训不少。 先后采用粘土砂、树脂砂、壳型、覆膜砂、消失模等铸造方法,为汽车、机电、矿山、机床等行业,生产灰铸铁、球墨铸铁、抗磨铸铁,铸钢等不同材质,多种牌https://www.jufair.com/information/65219.html