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文档简介
1、1.2.简介:江苏爱力压缩机有限公司制造厂坐落于飞速发展的盐城经济开发区,占地面积 300亩,建筑面积32000平方米,是专业开发工艺的特点1. 铸件精度高:消失模铸造是一种近无余量、精确成型的新工艺,该工 艺无需取模、无分型面、无砂芯,因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度, 并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。铸件表面粗糙度可达Ra3.2 至12.5卩m铸件尺寸精度可达 CT7至9;加工余量最多为1.5至2mm 可大大减少机械加工的费用,和传统砂型铸造方法相比,可以减少40疥 50%勺机械加工间。2.设计灵活:为铸件结构设计提供了充分的自由度。可 以通过泡沫塑料模片组合铸造出高度复杂的铸件。3
2、.无传统铸造中的砂芯 因此不会出现传统砂型铸造中因砂芯尺寸不准或下芯位置不准确造成铸 件壁厚不均。4.清洁生产 型砂中无化学粘结剂,低温下泡沫塑料对环境无 害,旧砂回收率95%以上。5.降低投资和生产成本 减轻铸件毛坯的重量, 机械加工余量小。消失模铸造工艺与其他铸造工艺一样,有它的缺点和局限性,并非所 有的铸件都适合采用消失模工艺来生产,要进行具体分析。主要根据以下 一些因素来考虑是否采用这种工艺。1.铸件的批量 批量越大,经济效益越 可观。2.铸件材质 其适用性好与差的顺序大致是:灰铸铁-非铁合金- 普通碳素钢-球墨铸铁-低碳钢和合金钢;通过必要的准备以不致使工艺 实验、调试周期过长。3.
3、铸件大小主要考虑相应设备的使用范围(如振 实台,砂箱)。4.铸件结构铸件结构越复杂就越能体现消失模铸造工艺 的优越性和经济效益,对于结构上有狭窄的内腔通道和夹层的情况,采用 消失模工艺前需要预先进行实验,才能投入生产。三.国内外消失模铸造技术发展现状气缸体消失模铸.1990年美国通用汽车公司在Saturu建立了一个年产5.5万吨的新铸 造厂,有三条全自动的消失模铸造生产线。1991年意大利菲亚特公司在都灵建成欧洲最大规模的消失模生产车 间,年产量1.5万吨。1993年德国宝马公司建成年产20万只各种规格铝合金气缸盖的消失 模生产线。2001年美国通用的SMC建成目前世界上最先进、规模最大的消失
4、模 铸造厂。我国消失模铸造经过二十年的探索,从硬件设备到软件工艺已经逐步 走向成熟其中云南昆明宏金隆铸造机械厂从软硬件方面都比较成熟,该厂设备工艺已经服务到马来西亚等周边国家。另外清华大学、华中科技大学等高等院校也为消失模铸造发展做出了宝贵的贡献。编辑本段消失模优点与工艺技术简介一、设备的用途本套设备及工艺是集实型、真空铸造优点为一体,适用于钢、铁、铝、 铜等各种牌号,各种材质不同结构的大、中、小各类铸件,对结构复杂铸件效果更佳。1、结构形状不受铸造工艺限制,为产品的设计制造提供了广泛的自 由度,生产周期短,生产效率高,不用混砂、下芯、起模、合箱、分型、 易于一箱多铸、群铸,实现最优化的设计,
5、避免了因下芯、起模、合箱等 因素引起的铸造缺陷和废品2、铸造尺寸精度高,形状尺寸准确,内外质量好,具有精密铸件的 特点,可部分取代熔模精密铸造,减少机械加工余量最高可达60%工艺 出品率可达95%3、 投资少、上马快、用人少、成本低、设备紧凑、占地面积小、工 艺技术易于掌握,便于实现机械自动化生产。二、生产原理与工艺流程该法按EPC工艺先制成泡塑模型,涂挂特制涂料,干燥后置于特制砂 箱中,填入干砂,三维振动紧实,抽真空状态下 浇铸,模型气化消失,金 属置换模型,复制出与泡塑模一样的铸件,冷凝后释放真空,从松散的砂 中取出铸件,进行下一个循环。1、制作泡塑气化摸具(手工、机械);2、泡塑气化.模
6、具主合后烘干:3、泡塑气化模具表面刷、喷耐火涂料后再次烘干(一定干透):4、将特制砂箱置于三维振实台上:5、填入低砂(干砂)振实、刮平:&将烘干的泡塑气化模具放于底砂上,按工艺要求分成填砂,自动 振实一定时间后刮平箱口:7、用塑料薄膜覆盖砂箱口,放上浇口杯,接负压系统。紧实后进行 钢液浇铸,泡塑气化模具消失,金属液取代其位置;8、铸件冷凝后释放真空并翻箱,取出铸件,进行下一个循环。消失模铸造的主要优点1 铸件尺寸形状精确,重复性好,具有精密铸造的特点;2 铸件的表面光洁度高;3 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;4不合箱、不取模,大大简化了造型工艺,消除
7、了因取模、合箱引 起的铸造缺陷和废品;5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;6 大大简化了砂处理系统,型砂可全部重复使用,取消了型砂制备 工部和废砂处理工部;7落砂极其容易,大大降低了落砂的工作量和劳动强度;8.铸件无飞边毛刺,使清理打磨工作量减少 50%以上;9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;10.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;11组合浇注,一箱多件,大大提高了铸件的工艺出品率和生产效率;12. 减少了加工裕量,降低了 机加工成本
8、;13. 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;14. 可以取消拔模斜度;15. 使用的金属模具寿命可达10万次以上,降低了模具的维护费用;16. 减少了粉尘、烟尘和噪音污染,大大改善了铸造工人的劳动环境, 降低了劳动强度,以男工为主的行业可以变成以女工为主的行业;17. 简化了工艺操作,对工人的技术熟练程度要求大大降低;18. 零件的形状不受传统的铸造工艺的限制,解放了机械设计工作者, 使其根据零件的使用性能,可以自由地设计最理想的铸件形状;19. 可减轻铸件重量;20. 降低了生产成本;21. 简化了工厂设计,固定资产投
9、资可减少30s40%占地面积和建 筑面积可减少30s 50%动力消耗可减少10s20%22. 消失模铸造工艺应用广泛,不仅适用于铸钢、铸铁,更适用于铸铜、铸铝等;23. 消失模铸造工艺不仅适用于几何形状简单的铸件,更适合于普通 铸造难以下手的多开边、多芯子、几何形状复杂的铸件;24. 消失模铸造工艺可以实现微震状态下浇注,促进特殊要求的金相 组织的形成,有利于提高铸件的内在质量;25. 在干砂中组合浇注,脱砂容易,温度同步,因此可以利用余热进 行热处理。特别是高锰钢铸件的水刃处理和耐热铸钢件的固溶处理,效果非常理想,能够节约大量能源,缩短了加工周期;26. 利用消失模铸造工艺,可以根据熔化能力
10、,完成任意大小的铸件。 消失模简介消失模铸造 消失模简介 消失模铸造展开编辑本段消失模简介消失模铸造(又称实型铸造)是用泡沫塑料(EPS、STMMA 或EPMMA )高分子材料制作成为与要生产铸造的零件结构、尺寸完全一样的实型模具,经过浸涂耐火 涂料(起强化、光洁、透气作用)并烘干后,埋在干石英砂中经三维振动造型,浇铸 造型砂箱在负压状态下浇入熔化的金属液,使高分子材料模型受热气化抽出,进而被 液体金属取代冷却凝固后形成的一次性成型铸造新工艺生产铸件的新型铸造方法。对于消失模铸造有多种不同的叫法,国内主要的叫法还有干砂实型铸造”负压实型铸造”,简称 EPS 铸造。国外的叫法主要有: lost
11、foam process ( USA ) 、policast process ( Italy ) 等。与传统铸造技术相比,消失模铸造技术 具有无与伦比的优势,被国内外铸造界称为“ 21世纪的铸造技术 "和 铸造工业的绿色革命”。消失模铸造有下列特点:1、铸件质量好,成本低;2、材质不限,大小皆宜;3、精度高、表面光洁、减少清理、节省机加;4、内部缺陷大大减少,铸件组织致密;5、可实现大规模、大批量生产;6、适用于相同铸件的大批量生产铸造;7、适用于人工操作与自动化流水线生产运行控制;&生产线的生产状态符合环保技术参数指标要求;8、可以大大改善铸造生产线的工作环境与生产条件、降
12、低劳动强度、减少能源 消耗。O消失模铸造工艺简介:1, 泡塑珠粒的选用:消失模铸造专用的泡沫珠粒有三种。 可发性聚苯乙烯树脂珠粒(简称 EPS); 可发性甲基丙烯酸甲脂与苯乙烯共聚树脂珠粒(简称STMMA );可发性聚甲基丙烯酸甲脂 树脂珠粒(简称EPMMA ) o常用可发性 聚苯乙烯树脂 珠粒(EPS),用于铸造有色金属、灰铁及一般钢铸。珠粒特点:半透明珠粒,预发泡倍数4060,粒径为0.180.80亳米(6种尺寸),一般选用的原始珠粒的粒径小于或等于铸件的最小壁厚的1/9 1/10 o2, 模型制作:有两种情况:由泡塑珠粒制作:予发泡一一熟化一一发泡成型一一冷却出模 予发泡EPS珠粒在加入
13、模具前,要先进行予发泡,以使珠粒膨胀到一定尺寸。予发泡过程决定了模型的密度、尺寸稳定性及精度,是关键环节之一。适用于EPS珠粒予发泡的方法有三种:热水予发泡、蒸汽予发泡和真空予发泡。真空予发泡 的珠粒发泡率高,珠粒干燥,应用较多。 熟化经予发泡的 EPS珠粒放置在干燥、 通风的料仓中一定时间。以便使珠粒泡孔内外界压力平衡,使珠粒具有弹性和再膨胀能力,除去珠粒表面的水分。熟化时间在 848小时。 发泡成型将予发泡且熟化的EPS珠粒填充到金属模具的型腔内,加热,使珠粒再次膨胀,填满珠粒间的空隙,并使珠粒间相互融合,形成平滑表面,即模型。出模前必须进行 冷却,使模型降温至软化温度以下,模型硬化定形后
14、,才能出模。出模后还应有模型 干燥及尺寸稳定的时间。设备有蒸缸及自动成形的成型机两种。由泡塑板材制作:泡塑板材一一电阻丝切割 一一粘结一一模型对简单模型,可利用电阻丝切割装置,将泡塑板材切割成所需的模型。对复杂模型,首先用电阻丝切割装置,将模型分割成几个部分,然后进行粘,使 之成为整体模型。3, 模型组合成簇:是将自行加工好(或外购)的泡塑模型与浇冒口模型组合粘结在一起,形成模型簇,这种组合有时在涂料前进行,有时在涂层制备后埋箱造型时进行。是消失模(实 型)铸造不可缺少的一道工序。目前使用的粘结材料:橡胶乳液、树脂溶剂和热熔胶及胶带纸。4, 模型涂层:实型铸造泡塑模型表面必需涂一层一定厚度的涂
15、料,形成铸型内壳。其涂层的作用是为了提高 EPS模型的强度和刚度,提高模型表面抗型砂冲刷能力,防止加砂过程中模型表面破损及振动造型及负压定型时模型的变形,确保铸件的尺寸精度。外购的消失模铸造专用涂料,在涂料搅拌机内加水搅拌,使其得到合适的粘度。搅拌后的涂料放入容器内,用浸、刷、淋和喷的方法将模型组涂覆。一般涂两遍,使涂层厚度为0.5 2mm。据铸件合金种类、 结构形状及尺寸大小不同选定。涂层在4050 C下烘干。5, 振动造型:我们介绍常用的一种造型方法(两种方法之一)。其工序包括如下工序:砂床制备一一放置EPS模型一一填砂一一密封定型 砂床制备将带有抽气室的砂箱放在振动台上,并卡紧。底部放入
16、一定厚度的底砂(一般砂床厚度在 50100mm以上),振动紧实。型砂为无粘结剂、无填加物、不含水的干石英砂。黑色金属温度高,可选用较粗 的砂,铝合金采用较细砂子。型砂经处理后要反复使用。砂箱为单面开口、设有抽气室或抽气管、起吊或行走机构的砂箱。 放置EPS模型振实后,其上据工艺要求放置EPS模型组,并培砂固定。 填砂加入干砂(几种加砂方法),同时施以振动( X、Y、Z三个方向),时间一般为3060秒,使型砂充满模型的各个部位,且使型砂的堆积密度增加。 密封定型砂箱表面用塑料薄膜密封,用真空泵将砂箱内抽成一定真空,靠大气压力与铸型内压力之差将砂粒粘结”在一起,维持铸型浇注过程不崩散,称之为负压定
17、型。较为常用。6, 浇注置换EPS模型一般80 C左右软化,420480 C时分解。分解产物有气体、液体及固体 三部分。热分解温度不同,三者含量不同。实型铸造浇注时,在液体金属的热作用下,EPS模型发生热解气化,产生大量气体,不断通过涂层型砂,向外排放,在铸型、模型及金属间隙内形成一定气压,液 体金属不断地占据EPS模型位置,向前推进,发生液体金属与EPS模型的置换过程。置换的最终结果是形成铸件。浇注操作过程采用慢一一快一一慢。并保持连续浇注,防止浇注过程断流。浇后铸型真空维持 35分钟后停泵。浇注温度比砂型铸造的温度高3050 C。7, 冷却清理冷却后,实型铸造落砂最为简单,将砂箱倾斜吊出铸
18、件或直接从砂箱中吊出铸件均可,铸件与干砂自然分离。分离出的干砂处理后重复使用。铸件生产中的注意事项浏览次数(7354)一、防止增碳消失模铸钢件容易产生增碳缺陷,目前在我国还没有很好的方法完全解决该种缺陷,这也是众多铸造厂家 不敢上消失模或上了消失模生产线却不能批量生产的一个原因。增碳缺陷产生的原因主要是泡沫材料含有 碳,浇注时泡沫燃烧分解岀游离碳,碳侵入钢水所致。经过试验,发现其增碳有一定的规律性,即铸件表 面增碳,而心部几乎不增碳;内浇口附近不增碳,而离内浇口越远,增碳越严重。采取如下相应措施,可 使铸件成分基本在工艺要求范围内。(1) 选择含碳量少的泡沫材料,这是关键,目前消失模铸造用材料
19、主要有EPS , STMMA , EPSMMA三种,其含碳量依次减少。其中 EPS的特点是含碳量大,但其发气量小,浇注时不易返喷,且其价格便宜,在铸铁 件和要求不高的铸钢件上应用较多。EPSMMA勺特点是含碳量少,但发气量大,易造成返喷现象,且材料价格贵,一般在低合金钢上使用较多。STMMA则是兼顾两者的优点,具有发气少、含碳低的优点,是用消失模生产铸钢件的首选材料。(2) 消失模模样的密度非常重要,只要表面光洁,密度低,可以降低增碳现象,同时发气量少。(3) 利用离内浇口越远,增碳越严重的特点,在离内浇口最远端或在铸件的最高点设置冒口,使先进入铸 件的增碳污染严重的钢水进人冒口内,同时冒口还
20、起到集渣、集气的作用。使用该工艺,可使铸件整体含 碳量控制在工艺要求范围内二、涂料在消失模中的主要作用(1) 避免钢水和砂子直接接触,保证铸件表面质量;(2) 提高泡沫的强度,使其在搬运过程中不变形;(3) 使浇注时产生的气体通过涂层排出抽走。三、涂料的涂刷和涂料烘干(l) 涂料的涂刷最好不要一次完成,一次完成涂刷会使涂层变厚,涂料易开裂,应上二至三层,涂层整体厚度应控制在 1mm 左右。控制涂层厚度的原则是,在铸件不粘砂的前提下,涂层应尽量薄,以便于气体能尽 快通过涂层排出。(2) 每层涂料上完后必须要烘干, 方可进行下一轮涂刷或造型, 如果涂层没干透, 浇注时钢水遇到水分会产 生大量气体,
21、造成返喷,另外涂层没干透,涂料透气性差,气体无法及时排出,易使铸件产生气孔、渣孔。四、防止返喷返喷是消失模铸造中常发生的现象,返喷严重时可能会危及浇注工的人身安全,必须予以重视,为减轻喷 现象,可采取如下措施。(1) 泡沫模型密度要小,在保证泡沫表面质量,保证模型强度的前提下,泡沫应做得越轻越好,以减少浇注 时的发气量。(2) 泡沫模型上涂料前一定要烘干, 每批泡沫模型目前应抽检其烘干过程的重量变化, 做出烘烤重量变化曲 线图,只有在重量不再发生变化情况下方可上涂料。(3) 在浇口杯处上面盖一个档板,可把返喷上来的钢水挡住,使其不能飞溅出来,危及现场操作工人。五、防止塌箱当一箱中串联铸件较多时
22、,由于各模型同时气化,造成真空度不够,易造成塌箱,防止塌箱应注意:(1) 保持砂箱内的足够稳定的真空度。(2) 控制好浇注温度, 同时浇注速度尽量与模型的气化速度一致, 防止浇注过慢导致冷隔浇不进, 造成塌箱六、体会消失模铸造工艺优点是明显的,但是与其他铸造工艺一样,由于其工艺还不十分规范成熟,因此在决定上 消失模前,应做到:(l) 考虑自己的产品是否适应消失模铸造,应充分做好前期准备工作。(2) 每一件产品,其工艺都不一样,因此在批量投产前做好工艺试验,确定每种产品的工艺参数,解决试验 中发现的各种缺陷,这样,投资才能得到及时回报。(3) 一旦试验取得成功,应尽快加大投资,投入批量生产,以占
23、领市场。七、结论(l) 只要能采用消失模铸造工艺生产铸件就会带来很大的经济效益和社会效益, 使环保得到大大的改善, 使 “黑色”铸造变为“绿色”铸造。(2) 消失模生产中产生的返喷、 塌箱等铸造缺陷可通过优化工艺, 合理使用泡沫塑料, 保证稳定的真空度等措施解决。(3) 增碳缺陷通过采用 STMMA泡沫塑料,摆放冒口,提高浇注温度等方法可以解决。(4) 用消失模工艺与熔模铸造工艺生产铸钢件齿体、齿套每件降低成本5-10 元。(5) 消失模铸造劳动强度低,人员少,效率高,粉尘少,便于集中除尘,环境污染少。消失模铸造的来源 浏览次数( 7990 )1、国外消失模铸造的发展简史1956 年美国人,并
24、获得成功 , 引起了人们极大的兴趣, 1958 年以专利的形式公布于众,当时称之为“无型 腔铸造”。起初,该法只是用来制造金属雕像等艺术品铸件,以后经过许多实践和探索,1962 年西德从美国引进专利,消失模铸造法才开始被开发,并在工业上得到应用。1964 年美国的 ,采用普通粘土砂和自硬砂的消失模铸造法获得了成功 ,并在许多国家得到了应用 , 生产了成千上万吨铸件 , 但无粘结剂干砂实型铸造却没得到发展 ,仍处于探索阶段。在整个六十年代直至七十年代 ,消失模铸造法仅限于单件小批生产 , 典型产品是汽车模具、机器底座、艺术品等。 1968年,德国人E.KRYZMOWS在砂箱内抽成负压进行浇注,取
25、得了专利,即现在的消失模铸造。八十年代以前,由于专利的制约,生产中使用无粘结剂干砂消失模铸造受到限制;铸造界与其他产业部门 协调不够; 由于工艺不当、 型砂和涂料不合适以及模型质量不高所导致的实型铸件外观及内在质量不够好, 造成了一部分人的等待、观望甚至怀疑的态度,使得消失模铸造法发展缓慢。1981 年以后由于相应专利技术失效,再加上经过几年努力,发泡聚苯乙烯原料珠粒有了很大进步、模型组 合粘结剂质量改善、高质量涂料被研制成功等工艺技术的进步,消失模铸造法得以迅速发展,并很快在生 产上得到应用。 1982 年美国首先公开了世界上第一条生产复杂铝铸件的消失模铸造生产线。至此,消失模 铸造作为一种
26、全新的铸造工艺方法被应用于生产。2、消失模铸造在中国的发展简史1979 年,由中国科学院长春光学精密机械研究所,在中国最早开始了消失模铸造的原理性试验。同年,在 全国铸造工艺学会上发表了“消失模铸造基本特性的研究”论文报告,在国内首次系统阐述了这一方法的 特点和规律性。 1982 年,在大量实验室试验的基础上,在光机所工厂建成了一条消失模铸造实验生产线。 “消失模铸造技术开发及工业化应用”于 1997 年、 1998 年分获中科院科技进步二等奖和国家科技进步三 等奖,这是我国铸造工业界科技成果中获得的最高奖项。1998 年被国家科技部列为“九五国家科技成果重点推广项目” (A)。九十年代开始以
27、来,清华大学、哈尔滨工业大学、山东大学、华中理工大学、西安交 大、山东金阳集团等也纷纷加入了消失模铸造的研究。3、消失模铸造技术的发展趋势美国学者 C.Bates 教授等发表全球消失模生产技术和市场发展的论文,比较详细地论述了模样制作、涂料、砂子紧实、浇注、充型和模样热解各个环节的成就和发展趋势,许多北美的企业、高校和行业组织 联合起来,组成消失模铸造联盟,对该工艺进行进行开发研究,经过不懈的努力,使该工艺得到不断的改 善,工艺过程得到更好的控制, 也逐渐被更多的铸造界人士所认同, 铸造企业和铸件的使用者都从中受益。1999 年美国威斯康星大学的一项市场市场调查表明,在未来的 6 到 10 年
28、中,消失模工艺的前景一片光明。 市场调查表明: 在 1990 年,有 6%的铝合金铸件是使用消失模铸造工艺生产的。预计到 2007 年,将会有 29%的铝合金铸件使用该工艺。从 1997 年起,灰铸铁和球铁方面也有较大增长,目前约有2%的灰铸铁件是由消失模工艺生产的,预计到 2009 年将达到 15%。消失模工艺不断为人们所认识,也为新产品的生产提供了足够的信心。通用(美国)、TEKSID(美国)、CASTI (意大利)、INTERMET(美国)、CITATION FORM(美国)、宝马(德国)都已经引进了消失模铸造工艺。4、消失模铸造的应用现状消失模铸造技术自九十年代开始在我国进入工业化应用
29、,经过十几年的发展,我国的消失模铸造工业具有 了一定规模,成为铸造工业的重要组成部分。消失模铸造技术也被国家重点推广而成为改造传统铸造业应 用最广泛的高新技术。 但总的来说, 我国消失模铸造的生产应用水平与发达国家仍然有很大的差距。目前,我国的消失模铸造厂家大大小小有数百家。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)。形成这种状况,除了我国的消失模铸造工业起步较晚之外,还因为很难接受技术和工 艺的有偿服务,这是我国企业的“通病”,消失模铸造行业也不例外。我国的生产厂家过去在引进消失模 铸造时,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
30、,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。靠企业自身的技术力量去探索生产技术、产品工艺等,周期较长。所以,厂家在引进消失模铸造工艺时,应当注意对技术和工艺的引进。(二)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。我们在引进消失模铸造工艺时,应对供应商进行综合评价。(三)我国引进消失模铸造的历史不长,既有理论又有实践的消失模铸造技术人才还不多。因此,技术人才的培养,是我国消失模铸造工业迅速发展的迫切需要。现在, 我国的消失模铸造处于一个蓬勃发展的历史时期, 只要我们能够吸取经验教训, 并作出不懈的努力, 前景
31、将会一片光明。消失模铸造的主要优点浏览次数( 8746 )1、 简化了工厂设计,固定资产投资可减少30s40%占地面积和建筑面积可减少3"50%动力消耗可减少1020%减少了粉尘、烟尘和噪音污染,大大改善了铸造工人的劳动环境,降低了劳动强度,以男工为主的行业可以变成以女工为主的行业;2、消失模铸造工艺应用广泛,不仅适用于铸钢、铸铁,更适用于铸铜、铸铝等;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;3、零件的形状不受传统的铸造工艺的限制,解放了机械设计工作者,使其根据零件的使用性能,可以自由地设计最理想的铸件形状;取消了砂芯和
32、制芯工部,根除了由于制芯、下芯造成的铸造缺陷和废品;可减 轻铸件重量 , 可以取消拔模斜度 ,4、不合箱、不取模,铸件尺寸形状精确,重复性好,具有精密铸造的特点, 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 , 铸件的表面光洁度高;5、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;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、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;组合浇注,一箱多件,大大提 高了铸件的工艺出品率和生产效率;8、落砂极其容易,大大降
33、低了落砂的工作量和劳动强度;大大简化了砂处理系统,型砂可全部重复使用, 取消了型砂制备工部和废砂处理工部;9、铸件无飞边毛刺,使清理打磨工作量减少 50%以上;减少了加工余量,降低了机加工成本;10、使用的金属模具寿命可达 10 万次以上,降低了模具的维护费用;11、消失模铸造工艺不仅适用于几何形状简单的铸件,更适合于普通铸造难以下手的多开边、多芯子、几何形状复杂的铸件,简化了工艺操作,对工人的技术熟练程度要求大大降低;12、消失模铸造工艺可以实现微震状态下浇注, 促进特殊要求的金相组织的 形成,有利于提高铸件的内在 质量;13、在干砂中组合浇注,脱砂容易,温度同步,因此可以利用余热进行热处理
34、。特别是高锰钢铸件的水刃处理和耐热铸钢件的固溶处理,效果非常理想,能够节约大量能源,缩短了加工周期;14、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。消失模铸造的工艺特点浏览次数( 5454 )与传统的砂型铸造相比,大量生产的消失模铸造有如下工艺特征:(1)一个与铸件形状完全一致、 尺寸大小只差金属收缩量的泡沫塑料模型保留在铸型内,形成“实型”铸 型,而不是传统砂型的“空腔”铸型(即“空型”)。(2)其砂型为无粘结剂、无水份、无任何附加物的干石英砂。(3)浇注时,泡沫塑料模型在高温液体金属作用下不断分解气化,产生金属一模型的置换过程,而不象传统“空型”铸造是一个液体金属的填充过程
35、。制作一个铸件,就要“消失”掉一个泡沫塑料模型。4)泡沫塑料模型可以分块成形再进行粘结组合。模型形状(即铸件形状)基本不受任何限制引进消失模铸造铸造的注意重点浏览次数( 8579 )我国的消失模铸造工业具有了一定规模,成为铸造工业的重要组成部分。消失模铸造技术也被国家重点推 广而成为改造传统铸造业应用最广泛的高新技术。但总的来说,我国消失模铸造的生产应用水平与发达国家仍然有很大的差距。目前,我国的消失模铸造厂 家大大小小有数百家,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)。形成这种状
36、况,除我国的消失模铸造工业起步较晚之外,还因为:(一)很难接受技术和工艺的有偿服务,这是我国企业的“通病”,消失模铸造行业也不例外。我国的生 产厂家过去在引进消失模铸造时,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。靠企业自身的技 术力量去探索生产技术、产品工艺等,周期较长。所以,厂家在引进消失模铸造工艺时,应当注意对技术 和工艺的引进。(二)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。我们在引进消失模铸造工艺时,应对供应商进行综合评价
37、。(三)我国引进消失模铸造的历史不长,既有理论又有实践的消失模铸造技术人才还不多。因此,技术人 才的培养,是我国消失模铸造工业迅速发展的迫切需要。现在, 我国的消失模铸造处于一个蓬勃发展的历史时期,只要我们能够吸取经验教训, 并作出不懈的努力,前景将会一片光明。消失模铸造前景广阔浏览次数( 6112 )铸造业是机械制造产业链中的基础环节。消失模铸造是20 世纪 50 年代末发展起来的革命性新技术,其设计制造灵活,可生产非常复杂的铸件,生产工序简洁,生产效率高且绿色环保,产品近无余量、精确成形, 铸件质量好,被誉为“ 21 世纪的铸造新技术”、“铸造中的绿色工程”。经过五十多年的发展,其技术优
38、势日益明显,作为当今顶尖的铸造技术被世界发达国家广泛采用。全球知名生产企业所需优质铸件均指定 使用消失模铸造技术,市场前景极为广阔。目前,中国正逐步发展成为世界第一铸件生产国,并已经形成了以长江三角洲、珠江三角洲、环渤海湾为 代表的三大世界级制造业基地,且以超过两位数的速度继续迅猛发展,世界各国所需铸件中接近90%以上均由中国生产。随着中国作为“世界工厂”的地位日益提高,中国铸造工业跻身世界领先行列对消失模铸 造技术、设备的研究与使用显得极为重要,不仅对提高我国的铸造业水准有着深远的影响,对提高我国的 综合国力和国民经济的可持续性发展也有着相当重要的战略意义。消失模铝铸件工艺注意事项浏览次数(
39、 10598)铝合金的浇注温度虽在 700C左右,但实际上模样与金属液接触部分温度一般不超过500C。这一温度范围恰好是聚苯乙烯的气化分解区域。此时,模样材料分解成气相和液相,同时形成少量的燃烧产物 CO和CO2 因此,在浇注铝或其他低熔点合金时并无黑色烟雾产生,只有白色雾状气体通过型砂和冒口析出。在合理 的工艺条件下,铝铸件上看不到因分解产物引起的表面缺陷的痕迹,也即用聚苯乙烯模浇注铝铸件的表面 不会出现类似铸铁和铸钢件那样的表面缺陷。但由于聚苯乙烯分解产物的气体与铝液的相互作用,使铝铸 件表面失去了原有的银白色光泽。应该指出,聚本乙烯在铝合金的浇注温度范围内,并无裂解燃烧的现象。此外,在浇
40、注过程中模样材料将 从液态铝合金中吸取大量的热量( 699千焦/ 公斤)供其分解气化,而不象浇注铸钢或铸铁那样伴随燃烧放 出大量热量( 18630 千焦/ 公斤)以弥补因气化的热损失。这样,势必造成与模样接触处合金的过渡冷却, 使部分液相来不及分解气化,而是集聚在金属液面上或被压向型壁,形成冷壁、皮下气化或其它缺陷。然 而,铝合金浇注温度太高也是不允许的。因为易引起合金的吸气,降低铸件的机械性能。为此,选定适宜 的浇注温度和浇注速度对制得优质铝铸件是很重要的。消失模铸造可行性分析报告浏览次数( 5254 )一、工艺简介:消失模铸造又称负压实型铸造,是将泡沫塑料制成的模型埋入无粘结剂的干砂中造型
41、,采用微震加负压紧 实,在没有芯子甚至没有冒口的情况下浇入液态金属,在浇铸和凝固过程中继续保持一定的负压使泡沫塑 料气化继而被金属取代形成铸件的一种新型铸造方法。使用泡沫塑料制造金属零件的方法最先由美国人,当时泡沫模型还是采用泡沫板材加工的,用含粘结剂的型砂造型。1962年美国人,并试验获得成功。紧接着于1984年耗资1100万美元建立了占地19万就、生产能力180型/h、年产100万只铝合金进气歧管的高度自动化生产线,揭开了消失模技术在先进工业国飞 速发展的序幕。1990年通用汽车公司在 Saturn建成年产铸件5.5万t (24万辆轿车)10万就的铸造厂, 其中有三条全自动的消失模生产线,
42、生产铝合金四缸缸体、缸盖和珠光体球铁曲轴及两种型号的传动差动 壳体。1991年,意大利菲亚特公司在都灵建成当时国内规模最大的消失模车间(4400就),年产铸铁件500015000t,60120型/h,自动化程度非常高,全车间仅 22名生产人员。鉴于 Essex工厂、Saturn和 都灵工厂的巨大成功,铸造界对消失模技术产生了浓厚的兴趣。在北美、西欧和日本等先进的工业国家, 铸造界的企业家们以极大的热情投入消失模技术的开发研究,并取得了前所未有的进展。二、工艺特点:1、铸件一次成型, 尺寸精度高。 由于采用极易气化的泡沫塑料作模型, 不用造型模具 (木模) ,无分型面, 无砂芯,因此产品无飞边毛
43、刺,无拔模斜度,减少了由于砂芯组合而造成的尺寸误差,铸件的尺寸精度和 表面粗糙度接近熔模精密铸造。同时,因为采用干砂造型,根除了由于型砂中的水、粘结剂、附加物带来 的铸件缺陷,铸件废品率显著下降。此外这种新工艺对操作工人的技术水平要求不高,对铸造行业有着巨 大的的吸引力。虽然泡沫模型的变形和泡沫材料的热解产物可能会对铸件的质量带来不利影响,但只要对 模型材料和制模工艺、涂料以及干砂紧实等环节进行严格、有效的控制,完全可以克服不利的影响因素,获得优质的铸件。2、 整个工艺过程容易实现机械化、 自动化生产。 可以大大改善铸造车间的环境条件, 容易实现无污染生产。 低温下聚苯乙烯(EPS)对环境完全
44、无害,浇注时排除的有机物量极少(只占铁水重量的0.3 %),而采用自硬砂浇铸时的有机物排放量占到5%以上;同时EPS产生有机物的时间短,易于收集,可以通过对砂箱抽真空进行集中处理,实属对环境的无公害排放。此外用消失模工艺,铸件的清理工作量大大降低,噪声 少、一氧化碳和石英粉尘危害小,旧砂回收利用率可达97%以上。3、铸件形状、结构不受限制,为铸件设计提供了充分的自由度。原先由多个零件加工组装的构件,可以通 过分片制模然后粘合的办法进行整体浇铸成型。原先需要加工的孔、洞可以直接铸出,这就大大减少了加工装配的工时和费用。4、 生产制造成本低,设备投资小。由于气化模的制作成本低(仅为木模价格的1/3
45、 ),材料来源广泛,所需的成形设备少,投资小。一般说来采用该技术,设备投资可减少30%-50 %,铸件制造成本可下降 25%-30 %,铸件的成品率 99%。因此,可以充分相信消失模铸造技术符合铸造业发展的总趋势,有着广泛的发展前景。三、工艺前景消失模铸造是 20世纪 50 年代末发展起来的革命性新技术,因其设计制造灵活,生产工序简洁,产品近无 余量、精确成形,铸件质量好,生产效率高且绿色环保,并可生产非常复杂的铸件,被誉为“ 21 世纪的铸 造新技术”、“铸造中的绿色工程”。消失模铸造技术经过五十多年的发展,其优势日益明显,作为当今顶尖的铸造技术被世界发达国家广泛采 用。全球知名生产企业所需
46、优质铸件均指定使用消失模铸造技术,市场前景极为广阔。铸造业是机械制造产业链中的基础环节。目前,中国正逐步发展成为世界第一铸件生产国,并已经形成了 以长江三角洲、珠江三角洲、环渤海湾为代表的三大世界级制造业基地,且以超过两位数的速度继续迅猛 发展,世界各国所需铸件中接近 90%以上均由中国生产。随着中国作为“世界工厂”在国际上的地位日益提高,中国铸造工业跻身世界领先行列对消失模铸造技术、设备的研究与使用显得极为重要,不仅对提高 我国的铸造业水准有着深远的影响,对提高我国的综合国力和国民经济的可持续性发展也有着相当重要的 战略意义。四、经济分析:以产品最大尺寸(长宽高)600mm重量0.025吨的
47、铸件为例,按年产 1000吨计算;(不包括厂房、铁水熔炼、工装、夹具、水电、发泡设备,自动砂处理设备等)。1、 设备投入10万元左右:A .真空系统;B .涂料系统;C.消失模系统;D、砂箱系统;E.振动系统。2、 产品成本: 泡沫塑料模 3.5 元/件, 涂料 0.8 元/件, 辅料 0.5 元/件, 铁水 70.0 元/件, 人工 2.5元/ 件, 水电 0.1 元/ 件, 其他 3.0 元/ 件,总合 80.4 元/ 件。3、产品执行标准和质量保证体系:可按精密铸造标准生产以及检验。4、环保要求:本工艺对环境不构成污染。操作环境远远好于普通铸造,无“三废”问题。5、工艺路线:泡沫塑料模制
48、作(发泡或手工),模型涂挂特制涂料,烘干或晾干有涂料的模型,三维振动装箱,箱内浇铸、冷却,扣箱清理,进行下一循环。6、资金需求: 设备资产投资 10 万元左右(不含熔炼等其它设备) 流动资金 20 万元(按当月产品售出下月资金回笼)7、人员构成: 操作壮工 4 人, 技术人员 2 人, 清理人员 1 人, 财务人员 2 人, 合计 9 人8 经济分析:产品售价0.025吨X 5500=137.5元/件(按每吨5500元计算),每件利润(137.5-80.4 )*1.17=48.8元/件(税后价)。假设除专用设备外的投资为 40万元,总投资 50万元,日产量按每天 134件计算( 10个月/年)
49、,年销售收入按1000吨X 5500元/吨=550万元,年利润:1000吨*0.025吨X 48.8元=195.2万元,投资回收期: 134件X 48.8元X 30天=19.62万元/月,50万元(投资)*19.62 万元/月"3个月。五、综合结论消失模铸造符合当今铸造技术发展的总趋势,有着广阔的前景,它是替代传统的砂型铸造工艺的佼佼者, 与传统铸造技术相比,具有与无伦比的优势。怎么样控制消失模铸件的气孔缺陷浏览次数( 10761 )1 、选择适宜的模型材料采用共聚泡沫作模型材料,由于共聚物是拉链式分解,一次性气化程度高,液相比例小,小分子 气体很容易从涂层溢出。白模密度在强度和光洁
50、度保证的前提下尽可能小一些,减少发气总量,浇注系统 采用空心直浇道并加设过滤器,对金属液进行机械挡渣、吸附梳流,使充型更平稳。2、浇注系统的及保温冒口的使用内浇道的开设要有利于合金的顺利平稳快速充型,不形成死角区,在铸件的顶部设置大气压力保温冒口,集渣补缩于一体,相关部位设置随形隔砂冷铁,实现铸件的顺序凝固,把金属液内的气体、渣质及气化残留物快浮到冒口部位,减少气孔、渣孔、缩孔产生的机率。3、提高涂料的透气性耐火骨料的粒度要适宜,采用复合悬浮剂粘结剂,配制的涂料具有高低温强度好,耐磨损,易涂刷,不开裂,排气能力大,透气性好,烧结均匀,开箱易脱落剥离,不与金属液润湿及化学反应,一般铸件涂刷2遍,
51、涂层厚度2mm左右。消失模涂料的质量管理十分关键。在大量生产时,定期检渣涂料的透气性,及时调整骨料的粒度。由于涂 料的粘结剂、悬浮剂中含有机物质,夏秋季节特别应该注意涂料的发酵酶变,合格的铸件离不开最佳的涂 料,控制涂料的质量不可轻心。4、浇注温度要适宜由于消失模的充型过程中要放热气化泡沫,钢铁的浇注温度较砂型铸造高30-50C。金属液与泡沫的热作用受浇注温度的制约,浇注温度适宜热解充分,模样的热解产物主要呈小分子气态,在负压场的 作用下容易排出型腔,当浇注温度低时,模样的热解不充分,液相残留物会堵塞涂料层,热解气体排出受 阻,型腔内形成反压力,充型流动性由此下降,再加上凝固速度快,液体附近的
52、气渣来不及浮集到冒口内, 生成气孔的机率增大。 当然浇注温度要与冶炼的材料相匹配, 以避免因温度高或底而产生的其他铸造缺陷。5、钢液的最终脱氧和包内镇静消失模铸造也要遵循高温出炉低温快浇的原则。高温出炉是为包内镇静留下适宜的时间,钢水最终脱氧除渣是减少三孔缺陷的先决条件,出炉前取样观察钢水的收缩状况,如果试样不收缩不允许出炉,炉衬、包衬、炉台要保持清洁卫生。6、合理的浇注位置铸件的最佳浇注位置是充型时获得良好的气化条件及排气条件, 便于气化除渣, 选择立浇或斜浇,也即遵循侧表面积最大化的原则,浇注系统应具备挡渣集气及补缩功能。7、合理的浇注工艺和负压度消失模的浇注工艺是以充满浇杯封闭直浇口为原
53、则, 如果浇注稳定中间的速度忽快忽慢, 会使充型造成剧烈的紊乱并在型腔内剧烈沸腾,将来不及气化的泡沫包挟在合金液体内形成气孔,特别不允许暴露直浇道使渣、气侵入,理想的浇注速度是金属液的充型速度等于或略小于模型的气化速度。消失模铸件都有哪些主要缺陷浏览次数( 8086 )消失模铸造,因其多快好省绿色环保而且有强大的生命力,特别是进入新世纪以来,发展更有破竹之势, 国内到底有多少家铸造企业采用该技术组织生产,谁也无法做出准确的统计,山东省不低于 200 家,江苏 一个县级市就有 30 多家简易消失模企业, 东北三省、 河南、河北、 湖南、湖北等铸造大省有很多砂铸企业、 精铸企业,也上马了消失模铸造
54、,更有一些新上企业。上述多数企业没有通过规范化、专业化、科研化的消失模铸造设备公司的指导,也未与专业性学会、协会有任何联系,简单上马,埋头苦干,使消失模铸造众多的技术优势得不到发挥,有的消失模铸造企业很多年搞不定一个粘砂问题,清理人员占生产人员的 1/3 以上,产品粗糙,效率低下,浪费人财物力。消失模铸造精确成型,近无余量,符合铸件轻量化、精确化、复杂化的历史趋势。其知识涵盖机械、化工、冶金、铸造、计算机等多学科。由于干砂造型、实型气化型壁负压等客观条件的改变,大大减化了生产工序,缩短了工艺流程,极大地便利了生产,提高了生产效率,改善了劳动环境,减轻了劳动强度,其优势显而易见。由于生产界对其深
55、层规律的认识尚不彻底,管理还不到位,给新技术的应用带来了麻烦,有些 铸造缺陷层出不穷,防不胜防。今天,就消失模铸造现实生产中大家比较头痛的三孔缺陷与在座的学术技术专家和企业家共同探讨。这里 所涉及到的消失模三孔缺陷是:气孔、缩孔、渣孔的统称。非加工类铸件,如高锰钢、耐热钢铸件,大都 是铸态使用,对三孔的要求很少,只要材质合格、尺寸合格、表面光洁好,就可以交付使用,一般用户也 没有特殊的要求。然而碳素钢、不锈钢、铸铁铸铜件大都需要机械加工,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。很多消失模铸造企业,在生产全加工铸件 及有以上特殊要求的铸件时纷纷受阻,
56、既使最终得以解决,也要付出很大的代价,一定程度上影响了消失 模铸造的应用范围。消失模铸造极具特殊性,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,这些都是对传统铸造颠覆性的革命,很多深层次的规律要靠产学研各界通力合作多年 才能逐步得以认清,各类铸造缺陷与传统铸造在形成机理方面大有不同。消失模的充型过程中,强大的热辐射作用,使金属前沿与泡沫间形成不规则的间隙层。以底浇为例,金属 充型前沿呈“凹”字型,对应的泡沫端呈锯齿型或指尖型。合金前沿漂浮着未能彻底清除的固
57、体渣质及未 充分气化的液相泡沫,由于间隙内是正压,涂层外呈负压,气压差迫使固态渣质及液相泡沫随气体的走向 流动,气体以小分子状态存在容易被负压排出型外,而固体杂质被挡在了涂层内壁,亦即铸件的表面形成 表面渣坑,这是消失模铸造较传统铸造内部渣孔减少而外面渣孔突出的主要原因;液体泡沫同样也被排挤 在金属和涂层界面,部分被涂层吸附,部分二次气化。二次气化的气体大部分溢出型外,少量侵入金属形 成表层气孔。铸件的冒口一般设计在顶端,而且是暗冒口,无法通过补浇的方式得到高温金属,聚集的金 属全是被汽化吸热降温后的金属,补缩效果不佳,缩孔机率增大。消失模铸件形成气孔的原因浏览次数( 4072 )1、泡沫模型气化分解生成大量的气体及残留物不能及时排出铸型,泡沫、涂料层和填充干砂等的干燥不良,在液态金属的高温包围下,裂解出大量的
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