消失模铸造作业指导书.doc

XXXX公司消失模铸造作业指导书 2020-01-261. 白模制造作业指导书铸技001白模制造作业包括：制模材料，切割操作，粘结，涂料及干燥。1.1制模材料1铸造用泡沫塑料不同于包装及建筑材料，应密度小、发气量小、热解残留物小、含碳量小、颗粒小、刚性好、加工性能好、无夹杂物。比重在1822/立方米范围。常规件用小密度摸样，要求较高的铸件采用高密度。 2EPS板制模前应经过干燥处理。 3模样粘结用胶应无毒，不能腐蚀、溶化模样材料，快干性能好，并来得及操作，粘结强度好，粘结牢固。 4胶易于气化、分解、发气量小、残渣少、干燥后不脆，有一定的柔韧性。常用的冷胶为WPH1胶。 5制模样板必须符合工艺规定，尺寸、形、位精确，牢固可靠。模板材料要有一定的耐磨、耐热性能。样板必须方便、有利于制模操作。 6样板需经检验后才能使用。反复使用的样板在每一次使用前均需经过质检。1.2 切割操作1无论是使用切割平台还是手工切割操作，均应根据所切材料大小、薄厚、选择合适的切割丝，调定好合适的切割温度，检查样板、标尺无误后，相关人员密切配合才能进行。2EPS板开坯时，首先要找好平面，作出基准平面，找出直角，按制作需要，画出中心线，认真对正样板与坯料各位置线，并将样板用钉固定，确认无误，才能切割。3切割丝切割时，必须紧贴样板，平行，均速动作。温度过高、过低 、运作过快、过慢、都会对质量造成不利的影响。 4为实现正确的操作，保证切割面平整、一致。切割时对主要点位要进行应答操作，切割过程不能沉默进行。1.3 粘结1模样粘结应少用胶，粘结时双面抹胶，待胶面稍干，不粘手时，再进行粘合操作。并注意压紧，挤出多于的胶液。 2粘结处可以插钉固定，但一定少用。特殊材质铸件，不可插钉。3粘结处不能有缝隙存在，缝隙无法消除时，必须用纸认真封闭，以免形成铸造缺陷。4模样工作面必须光洁，形状、尺寸、位置精确。不平处需用细砂布打磨平整，有缺陷必须认真妥善处理。1.4 涂料及干燥1. 模样上涂料前，应经适当的干燥处理，去除表面水分，已利涂料干燥，并防止模样变形，或产生其他铸造缺陷。 2应根据产品不同材质的需要，选择相应的涂料，（涂料的制配另有规定）3模样一般应涂三遍涂料，干燥后的涂料厚度不少于1.5，并有足够的强度。4涂料的涂挂方法，主要有浸涂、刷涂、淋涂等。使用最多的是浸涂。其操作简便，节约涂料，涂层均匀。5在上涂料的操作过程中，应经常用手对涂料进行搅拌。 6涂料必须均匀的覆盖模样，没有缺涂，流淌，或者夹杂气泡的现象存在。7模样上涂料后，可适当抖动，以便涂层均匀并去除多余的涂料。 8上涂料后的模样，从容器取出运送、干燥、放置时均应防止变形。 9EPS板的软点在70左右，因此上涂料后模样的干燥温度不能大于60。为达到最佳干燥条件，还应控制干燥室湿度。一般要求相对湿度不应大于30。10为防止模样干燥中变形，可制作适宜的支撑工具，主要的是注意合理的摆放。11干燥后的模样应作一次全面的修补，特别注意挂钩孔内的污物要彻底去除，并用泡沫充填，对于模样表面涂料缺失及裂纹，应用较稠的涂料进行补刷处理及干燥。12干燥后的模样可以搁置待用，但组箱前要再烘干一下，去除潮气。13消失摸铸造最重要的环节就是干燥，模样更是如此：EPS板、模样上涂料前应适当干燥，上涂料时上一遍干透，才能进行下一遍涂料的施涂，三遍涂料必须全部干透。组箱前模样不能返潮。14一般情况下，干透后的涂料难于从模样上剥离，敲击时声音清脆，手感有足够的强度。2.合金熔炼作业指导书铸技002熔炼作业包括：材料准备、熔炼作业和熔炼工艺。2.1 材料准备1.原料根据产品要求确定合适的原料，一般要确定原料的具体化学成分。2.炉料炉料应清洁、无污染、尺寸合适。3造渣剂1） 碎玻璃：采用无色干燥碎玻璃。2） 石英砂：采用1020目干燥石英砂。3） 石灰：采用无氧化块度在20mm左右石灰。4） 萤石：采用干燥块度在20mm左右萤石4.集渣剂1） 珍珠岩粉：应保持干燥。2） 稻草灰：炉前采用热稻草灰。2.2 熔炼作业内容1. 熔炼作业有炉长统一指挥。2. 熔炼工检查炉料备料情况。3. 熔炼工检查熔炼炉及其电器情况。4. 熔炼工检查浇包烘烤和工具准备情况。5. 炉长监督各岗位人员认真做好工作。2.3 熔炼工艺1. 按实际入炉的炉料过磅计重，误差不超过20Kg。2. 按照顺序加料，易熔料加在炉底，大小料搭配，尽可能提高炉料密度。3. 选择适当供、配电制度，合理供电，节约能源。4. 按照工艺和材质要求做好造渣、除渣、脱氧、去气等有利提高冶金质量的操作。5. 降低送电功率，并保温几分钟，测量温度、调整温度，准备浇注。3. 浇注工艺作业指导书铸技003消失模铸造成型工艺作业包括：组箱用砂、组箱（造型）、浇注。3.1组箱用砂1.对于铸铁，常规铸钢件来说，选用二氧化硅含量95，性能稳定的石英砂即可。但对于壁厚大于100，浇注温度高，热容量大的合金钢件，则应选择耐火度高的特种砂，如宝珠砂。2.为防止组箱振实过程中，尖角人造砂划破模样较薄涂料层，并有利于泡沫塑料气化的产物，透过涂料，通过干砂层排除，应选用砂粒均匀，圆粒形的天然擦洗砂作为造型用砂。3.原砂水分应小于1，灰份应小于2。3.2组箱（造型）1.组箱用砂温度不应超过30，箱底砂层不小于150。2.模样与浇道，浇道与浇道的连接，必须紧密，牢固，必须选用合理的连接方法，必要时进行插钉固定，缝隙用涂料膏，水玻璃砂等封闭，以免形成白色缺陷或浇注崩溃。3.干砂应分批填入，每次填砂厚度200左右。均匀快速的雨淋加砂，不能冲歪、冲坏模样。特别是模样棱角处的涂料，很容易被冲掉，必须进行适当的保护。4.必须保证干砂能均匀的填满模样各部位并紧实，对难于填满和紧实的部位应进行人工辅助填充与紧实。否则就意味着铸造失败。5.必须保证小的孔隙，如衬板、格子板孔，悬平面部位下的填充与紧实，一般要应人工打芯，即要先用水玻璃砂填满这些部位，并硬化处理，这是非常重要的环节，否则将意味着铸造失败。对于填入水玻璃砂量较大的模样，除CO2气硬化外，还应干燥脱水。6.每次加砂后的振动时间为6090秒。20-30即可7.铸件最高部位（含冒口）吃砂量不应小于200，必要时可压重。8.必须处理好直浇道与外浇口的结合处，这个部位不需要真空度，但却是干砂最容易进入铸型，造成白色缺陷的部位，一般用水玻璃砂封闭。9.造型砂表面的塑料布一定要覆盖整个砂箱上口，充分起到封闭的作用，未防止浇注将其烫坏，塑料布上面再用一定厚度的干砂盖严。3.3浇注1.消失模铸造必须在负压条件下封闭式浇注，一旦出现正压，不能立即纠正，就会发生塌箱，浇注即告失败。2.消失模浇注前必须根据铸件情况，选择适宜的负压值，在浇注初期，可能会出现负压下降的情况，这时在保证充型的同时，可调整阀门保证所需的真空度。一般情况下负压值不能于0.02MP3.消失模浇注在对正浇口，金属液进入外浇口后，要全流快速进行，在整个充型过程中， 必须保证金属液封闭直浇口充满外浇口，作到流股必须连续，切勿停歇，中断。4.因泡沫模样气化，分解吸热，铸铁件的浇注温度可提高40-50，钢件浇注温度提高2030。5.整个浇注过程必须认真、严格挡渣，一旦残渣入型，既出现大面积渣孔缺陷。6.为保证铸件质量，必须根据铸件材质，铸件情况，选择合适的浇注温度、负压值。浇温与负压值，过高、过低，配合不当，均不利于铸件质量。7.浇注后，应有一段适宜的负压保持时间，确定原则就是待金属液凝固，铸件形成一个固体层后，才能停泵，泄压。8.必须经常检查真空系统是否正常，负压抽气管是否堵塞，防止出现真空表负压值与砂箱内部负压值不符的情况。4. 清理检验作业指导书铸技004清理作业包括铸件表面及内腔清理，铸件焊补与矫正等内容。4.1 铸件清理内容 切割浇冒口，打磨浇冒口余根，抛丸处理，焊补、矫正。4.1 清理方法1常用打断浇冒口方法：1）冷清除法：(1) 锤击敲断法；(2) 机械切割法；(3) 机械折断法。2）热清除法：(1) 氧炔焰切割；(2) 电弧切割；(3) 离子切割。3）其它方法：(1) 导电切割；(2) 新型的超声波切割；(3) 水砂流切割。2打磨可通过打磨对铸件做更进一步处理。常用打磨浇口余根工具：手工砂轮机、固定式砂带机和角向磨光机。3抛丸处理铸件上的锈皮和附着物可以使用喷、抛丸处理。一般选择钢丸直径为0.40.8mm。清理效率取决于弹丸的喷射速度和单位时间喷射到铸件表面的弹丸量。4.铸件焊补与矫正铸件的缺陷不可避免，可以采用焊补的方法使铸件满足技术要求。1）修补质量必须进行严格检验：(1) 检验焊补前缺陷处是否清理干净；(2) 待焊表面是否清洁；(3) 焊接角度是否合理。2）采用焊补工具：铸造缺陷修补冷焊机、金属缺陷修复机。5. 热处理作业指导书铸技005热处理作业包括：退火、淬火、回火、正火。5.1退火把铸件加热到较高的温度（临界点以上），保温一定时间后，缓慢冷却到室温的操作叫做退火。在退火的过程中固溶体发生分解，第二相质点发生集聚。退火的目的：消除铸件的内应力；改善机械加工性能。5.2淬火通常把铸件加热到铸件所能允许的高温，并在此温度保温一段时间后快速冷却的操作叫做淬火。在淬火中发生第二相（强化组元或相应组元所形成的强化相）的溶解以及合金的高温状态被固定保存到室温的过程。淬火的目的在于：提高铸件的强度和硬度，提高铸件的耐腐蚀性能。5.3回火将淬火后的铸件加热到某一温度，保温一定时间后，缓慢冷却到室温的操作叫做回火。在回火过程中发生过饱和固溶体的分解，使淬火后的铸件组织回到较稳定的状态。回火可分为高温回火和低温回火。低温回火又称为时效，时效的目的是提高铸件的机械性能。当这种强化是在室温下保持一段时间后得到，称为自然时效。如果强化是在将铸件加热和保温一段时间后得到称为人工时效。5.4 正火正火是将钢加热到Ac3或Accm以上3050度，并保温一定时间，然后出炉在空气中冷却的工艺正火目的：细化晶粒、消除魏氏组织或带状组织；改善钢的可加工性。6. 缺陷分析及防止方法铸技006铸件缺陷是导致铸件渗漏和报废的主要原因。铸件缺陷主要有塌箱、抬箱、壁厚不均匀、变形、冷隔和浇不到、粘砂、气孔、缩孔和缩松、皱皮、珠粒状缺陷、节瘤等。6.1塌箱在浇注过程中铸型局部向下塌陷，金属液不能充满型腔，使铸件不能形成或局部缺肉称为塌箱。（一）塌箱产生的原因（1）铸型顶部吃砂量过小，真空度不够，液体金属浮力使铸型顶部型砂溃散造成铸件成形不良。（2）液体金属充型上升速度过慢或停流，使模样与金属前沿间隙过大，铸型内气压与砂型压力总和大于间隙内气压，造成铸型移动和坍塌使铸件成形不良。（3）砂箱内的原始真空度定的太低，特别是深腔内由于模样壁的阻隔作用，其真空度更低。（4）浇注过程中由于模样气化产生大量气体，排气过程中，真空度下降且造成砂子流动，损坏涂层使砂子进入型腔。（5）砂温过高（大于70），把模样烫坏导致垮砂。（二）主要防止措施（1）增加铸型顶部吃砂量及在铸型顶部放置压铁，防止液体金属浮力过大造成铸型上面溃散。（2）采用合适的真空度（即浇注前真空度不低于-0.06MPa、浇注后真空度不低于-0.05MPa）及密封措施，以保证型砂的强度。负压系统有足够大的排气能力。（3）选用强度高透气好的涂料。（4）选用较粗的原砂增加砂子的透气性。（5）合理的设计浇注系统。直浇道面积大于内浇道面积，直浇道不能与铸件距离太近，内浇道长度至少为25mm。（6）选用低密度的泡沫塑料模（低于26Kg/m3）和减少热熔胶的使用量，减少发气量。（7）砂温不高于70。6.2抬箱在浇注过程中铸型上表面向上移动，使铸件上部出现全部或局部多肉称为抬箱。（一）抬箱产生的原因（1）砂箱内真空度偏低，型砂强度不够。（2）浇注完后，真空度消失过早。（3）铸件上面吃砂量太少，压力太小。（二）主要防止措施（1）保证砂箱内有足够的真空度。（2）浇注后，真空保持时间不少于 。（3）造型时，保证铸件上面的型砂高度大于200mm。6.3变形铸件几何形状与图样不符，诸如铸件弯曲弯曲变形、椭圆、壁厚不均等。（一）变形产生的原因（1）模块组合后与图样不符。（2）涂层制备操作不当，如浸涂和烘干时模样放置方式不妥等，造成模样变形。（3）填砂造型及振动紧实操作不当引起模样变形。（4）浇注过程模样局部受热，在进行金属模样置换前模样形状发生变化。（5）浇注过程铸型内真空分布不合理。（二）防止措施（1）采用胎具组合粘接模块，严格操作和仔细检查。（2）涂层厚度适当，不宜过厚，烘干时放置合理，必要时制作专用工具。（3）采用雨淋式加砂且边加砂边振动，防止模样受力过大而产生变形。（4）直浇道与铸件模样间、模样簇间距离不能太近。（5）保持平稳、快速、连续充填金属，防止充型过程中断流、闪流现象。（6）合理选择振实台参数。6.4冷隔和浇不到铸件上有未完全融合的缝隙，其交接边缘是圆滑的，这种缝隙称冷隔；铸件局部未充满，铸件缺肉，末端呈圆弧状称浇不到。（一）冷隔和浇不到产生的原因：液体金属与模样置换过程中，金属液前沿阻力过大或金属液温度过低，使其不能继续流动产生冷隔或浇不到。（二）防止措施（1）提高金属液浇注温度。（2）增大真空度，提高排气速度。（3）减少泡沫塑料模样的发气量，降低预发密度以及使模样干透。（4）选择合理浇注方案和浇注系统结构，如顶注式浇注系统、空心直浇道。尽量缩短浇注系统的总长度，让金属液流程缩短，充型过程流畅，在不喷溅的情况下浇注速度越快越好。6.5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（即机械粘砂），此种缺陷一般可以清除掉；另一种情况是金属透过涂层渗入型砂中，形成难以清除的化学粘砂。（一）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第一种粘砂情况。（2）在涂层过薄或局部未刷到的情况下，由于金属液温度较高，真空度较大时产生第二种粘砂。（二）防止措施（1）提高涂层的厚度和耐火度。（2）造型时紧实力不宜过大以免破坏涂层。（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。6.6气孔（一）气孔的分类（1）浇注时卷入空气形成的气孔。（2）泡沫塑料模样分解产生的气孔。（3）模样涂层不干引起的气孔。（4）金属液脱氧不好引起的气孔。（二）浇注时卷入空气形成的气孔消失模铸造浇注过程中如果直浇道不能充满就会卷入空气，这些气体若不能及时排出，就有产生气孔缺陷的可能。防止卷入气体的措施：（1）采用封闭式的浇注系统。（2）浇注时维持浇口盆内有一定的液体金属以保持直浇道处于充满状态。（3）正确掌握浇注方法，采用快慢快的浇注方法。（三）泡沫塑料模样分解产生的气孔EPS和EPMMA热解后产生大量的气体，如果充型平稳，金属与模样逐层置换，这些气体就会顺利通过液体前沿与模样间的气隙经铸型排出，特别在铸型处于负压状态下更有利气体排放，铸件不易产生气孔缺陷。但是如果充型过程产生湍流或者顶注，侧注情况下、部分模样被金属液包围后进行分解产生的气体不能从金属液中排出时就会产生缺陷，这种气孔表面有炭黑存在。防止措施：（1）改进浇注方案，使充型过程逐层置换，不产生湍流。（2）提高浇注温度。（3）在不发生湍流的情况下，适当提高真空度，如果发生湍流而产生气孔时，可适当降低真空度。（4）提高涂层和型砂透气性。（四）模样涂层不干引起的气孔涂层烘干不够、模样含有水分或发泡剂含量过高，浇注时会产生大量的气体，甚至产生反喷，这种情况下容易产生气孔，有时也易形成侵入性气孔。防止措施：（1）模样必须干燥。（2）涂层必须干透。（3）型砂必须是干砂。（五）模样粘结剂引起的气孔模样组合粘接时，采用的粘结剂发气量过大，在金属液充型过程中，局部会产生大量的气体，如果不及时排出就会产生气孔。防止措施：（1）选用低发气量的模样粘结剂。（2）在保证粘牢前提下，粘结剂用量越少越好。6.7缩孔和缩松金属由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。防止措施：（1）增加补缩冒口的体积并采用合理的冒口形状。（2）提高冒口内金属液的温度。（3）配合使用冷铁。（4）浇注球墨铸铁时，浇注后立即增大负压，提高铸型刚度。6.8皱皮（一）按皱皮外观的分类（1）波纹状皱皮。（2）滴流状皱皮。（3）冷隔状皱皮。（4）夹渣状皱皮。（二）皱皮形成的原因铸铁皱皮是在浇注时聚苯乙烯分解的产物，既有苯乙烯单体的气体也有液态的二聚物，三聚物等。在液相中存在再聚合物，这当中形成一种粘稠的沥青状的液体，这种液状分解物残留在涂层的内侧，一部分被涂层吸收，一部分在金属与涂层之间形成一层薄膜，这层薄膜在还原气氛下形成细片状或皮屑状的结晶残碳，即光亮碳。这种密度较低的光亮碳与铁液润湿性极差，因此在铸件表面形成碳沉积。（三）防止措施（1）采用低密度的热溶胶、EPS或EPMMA等作为模样材料。（2）合理地设置浇注系统，使其有利于模样分解产物、分散分布或集中顶部排于冒口之中。（3）提高浇注温度和浇注速度。（4）提高真空度。（5）提高涂层和铸型的透气性。（6）降低合金碳当量，减少自由碳数量。（7）改进铸件结构，模数大的厚实零件则须设置集渣冒口。6.9珠粒状缺陷泡沫塑料模样表面珠粒间结合不良，涂料渗入珠粒间。清理后，铸件表面形成类似模样表面珠粒纹路的龟纹，严重时形成粒状铸件表面。另一种情况是模样干燥时局部急剧受热或温度过高造成珠泡鼓起，浇注后，模样的这种表面被复印下来形成一种消失模特有的缺陷。防止措施：改善泡沫塑料模样的表面质量，选用细小珠粒，采用合适的发泡剂含量，改进发泡成形工艺及模样干燥工艺，防止局部急剧过热，对模样表面进行修饰等。6.10夹杂物（1）铸件内夹杂物的区分：非金属夹杂物均为无规则块状物，分布在铸件内部。型砂夹杂物一般呈白色，其余呈黑色。通过电镜分析，型砂夹杂物和涂料夹杂物的主要成分是SiO2，而金属渣夹杂物和泡沫塑料模样热解产生的夹杂物主要成分是碳。（2）型砂夹杂物：在浇注过程中，铸型型砂被冲入金属中不能排出，存在铸件内部形成白色的颗粒状的夹杂物。防止措施：a) 制备均匀、连续的涂层。b) 模样与内浇道圆滑过渡，尽量防止尖角砂块的存在。c) 组模的结合部必须保持严密，尽可能不在砂箱内进行组合操作。（3）涂料夹杂物：浇注过程中涂层被破坏剥落，进入金属液中；渗入模样组合部位的涂料被液流冲刷掉，也进入金属液中，铸件凝固后形成的缺陷，涂料夹杂物往往是黑色块状。防止措施：a) 提高涂层强度。b) 模样组合时，结合部位要进行严密处理，防止涂料渗入模样的缝隙中。（4）金属溶渣夹杂物：浇注时，金属液带入溶渣不能排出留在铸件内部形成的黑色块状夹渣。防止措施：a) 加强扒渣和挡渣操作。b) 采用底注包或茶壶包浇注。c) 采用过滤网过滤金属液。（5）模样热解产物夹杂物：由于模样高温热解后形成一部分固相和液相产物不能及时排出，残留在铸件内部形成消失模特有的黑色块状产物夹渣。防止措施：a) 采用低密度EPS、EPMMA等材料。b) 浇、冒口系统利于排渣。c) 提高浇注温度。6.11节瘤在负压浇注的消失模铸件表面常见均匀分布半圆突出物及较大的瘤状突出物。有些突出物很难清除，严重时会影响铸件表面质量甚至造成铸件报废。（一）产生的原因（1）由于模具表面有铸造缺陷（气孔、缩松等）或排气塞（孔）孔眼过大，致使模样表面存在突出物，在负压浇注下，铸件表面形成金属突出物。（2）涂层内表面存在密布的小气孔或局部形成大气泡，在负压浇注下，铸件表面形成同样大小的金属突出物。（3）型砂填充不良，在负压作用下，涂层下部干砂出现空洞，金属液通过涂层裂缝进入铸型空洞形成节瘤。（二）防止措施（1）改善模具表面质量，泡沫塑料模样表面存在突出物应修光滑。（2）保证涂料质量，发酵的涂料不能使用，涂料粘度应适当。（3）改进涂刷工艺，防止拐角处出现气泡。（4）型砂填充和紧实良好，特别注意背砂面的填砂紧实。（5）振实后抽真空，然后再振实，在涂层下部出现的空洞经过振动紧实可以填实。6.12铸钢件的增碳采用消失模生产铸钢件时，铸件会发生表面增碳、体积增碳、局部增碳等不同情况。增碳缺陷主要发生在W( c) 0.45%的铸钢中，一般增碳质量分数在0.08%0.4%之间。铸钢件的增碳存在很大的不均匀性，相同钢液成分