我国是世界上第五个研究消失模铸造工艺的家园,近几年,由于家园政策的支持,消失模铸造在我国进入一个速度适宜发展的时期。但消失模工艺也有确定的缺点,比如填砂紧实或振动紧实时模样会发生变形,从而导致铸件变形。因此,需要加强对消失模铸造技术现状的研究,以做好未来的发展趋势。
一、消失模铸造技术概述
消失模铸造工艺是把和铸造零件尺寸、外形相同的泡沫模具集合成一个铸造所需的模型簇,经过涂料、烘干处理之后,对其进行振动造型,将高温金属液在负压条件下浇注到模型簇上,高温金属液使模型簇气化消失并占据模型簇空间,并在金属液冷却凝固之后获得所需零件的成型方法。消失模铸造工艺在目前的铸造业中应用好广泛。消失模铸造工艺是生产汽车覆盖模具的方法;在上世纪七十年代己经广泛应用到机床铸件的生产;大量的机车、农机、箱体类以及可行零件使用消失模铸造工艺生产。
模型是整体的,没有砂芯,去掉芯盒、芯,不配置砂芯和砂芯砂;不采用模具,修理类型,从而简化工艺,缩短生产周期,提高生产效率。由于使用干燥的沙子,盒子里的沙子变得很容易,没有飞边,容易清洗,抛光,粘模及其他的劳动强度都有所降低。特别是自色区域工作环境非常干净;铸造材料的适用性,一般来说,许多的金属材料可用于消失铸模铸造;铸件尺寸的适用范围,在超过1毫米铸件的壁厚下,重量在500公斤以下运用消失模铸造,是合适的;铸件大规模生产的适宜性,好的生产批次需要考虑到模具的成木,需要大量的批次(超过1万以上的年产量)具有有成本效益;消失模铸造不存在于分类和与模具相关的铸件结构工艺问题,特别是对复杂的腔体结构、模具分类困难、难以定型铸件;铸件质量改进,尺寸精度(达到CT6-CT8水平),重量可降低(10%-20%),可提高施工机械的整体性能;由于加工性能的提高,加工工作量降低(15%-30%),可以减少刀具消耗,节省加工时间,达到节能的效果;大、中型铸件的结构可以实现密集、大规模的生产,具有工艺上的竞争力。
二、消失模铸造的缺陷与防治
床身铸件缺陷是导致铸件渗漏和报废的主要原因。铸件缺陷主要有粘砂、气孔、缩孔和缩松等。
1、粘砂
金属液渗入型砂中,形成金属与型砂的机械混合物,其中有两种情况,一种是金属液通过涂层开裂处渗入型砂中,形成铁包砂,此种缺陷一般可以去除掉。另一种情况是金属透过涂层渗入型砂中,形成难以去除的化学粘砂。
(1)产生的原因:①在涂层开裂的情况下,由于型砂紧实度不够,型砂颗粒过大及真空度过高产生销量好种粘砂情况。②在涂层过薄或局部为刷到的情况下,由于金属液温度较高,真空度较大时产生优良种粘砂。
(2)防治措施:①提高涂层厚度和耐火度;②造型时紧主打不宜过大以免产生破坏涂层;③选择合适的负压;④选用较细的原砂;⑤浇注温度不宜过高;⑥选择合适的压力头。
2、气孔
从实际而言,气口的分类有多种,且不同的气孔类型,所需的防治措施存在较大的差异性,这也要求针对不同气孔的成因,有针对性的进行防治。如表1所示,是基于不同气孔所采取的防治措施。
3、缩孔和缩松
金属有液态变为固态时发生体积收缩,包括液态收缩、凝固收缩及固态收缩。固态收缩只引起体积轮廓的变化,而凝固收缩与液态收缩如无足够的金属液补给,则必然产生缩孔。
防治措施:(1)增加补缩冒口的体积并采用合理的冒口形状;(2)配合使用冷铁;(3)提高冒口内金属液的温度;(4)浇注球墨铸铁时,浇注后立即增大负压,提高铸型刚度。
消失模铸造工艺为机械行业的很多复杂的铸造工件的获得提供了很大的帮助,对于海博论坛铸造厂来说消失模铸造工艺属于运用较多的一种生产技术。消失模铸造工艺可以优良的增加生产效率,而且工艺产品的尺寸精度好。