铸造工艺设计流程Word文件下载.docx
- 文档编号:15377214
- 上传时间:2022-10-29
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:190.69KB
铸造工艺设计流程Word文件下载.docx
《铸造工艺设计流程Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《铸造工艺设计流程Word文件下载.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
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90~130℃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:
把预发泡珠放置几小时以上,让空气进入珠粒内,使珠粒变得干燥有弹性,变形后又能复原的过程。
熟化时间一般为10~24h,熟化时间不能太长否则发泡剂损失太多影响发泡成型质量。
(二)成形发泡的工艺过程为:
闭模→预热模具→加料→合模→发泡成型→冷却→脱模→模样熟化
要点:
珠粒均匀填满模具,模具必须预热到100℃,水蒸气温度一般在120℃左右,压力为0.15MPa。
模样熟化:
将模样置入50~70℃的烘干室强制干燥5~6h,可达到在室温下自然熟化2天的效果。
(三)模样的粘合
对复杂的模样往往不能整体发泡成形,而分块制造,最后需要将各块粘合成整体。
另外,模样与浇冒口系统组成模样组,也需要粘合工序。
粘合工序一般是采用粘结剂来完成的。
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。
(四)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 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、棕刚玉等耐火骨料,粒度为270~300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240~270目;
高锰钢、耐热钢选择镁橄榄石、锆英石等耐火骨料,粒度为240~270目;
铜、铝及铜铝合金选择硅藻土、滑石粉等耐火骨料,粒度为270~300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于悬浮状态,使涂料搅拌好成为膏状,需加入悬浮剂。
尽管膨润土也是很好的悬浮剂,还必须加入羧甲基纤维素(CMC)、By粘结剂,它们也是很好的触变剂。
4、涂料配制
水基涂料配制过程:
先将耐火材料、膨润土、无水碳酸钠等干料加入混砂机干混10min左右→加入粘接剂溶液和少许水,湿混20~30min→湿料出碾后倒入桶里,加入适量水后进行搅拌。
搅拌中加入聚醋酸乙烯乳液等添加物。
搅拌器转速大于1380r/min,搅拌时间大于1h。
采用球磨机配制涂料配制工艺:
先将耐火材料、活化膨润土和少许水配制成膏状涂料(水分占粉料质量的25%~30%)一起加入球磨机,然后加入适量的水搅拌成涂料,球磨时间7~8h,加入配好的粘接剂和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2~10h。
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。
(五)造型工艺
消失模铸造使用的一般是硅砂,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0.850~0.300mm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。
(六)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20~30℃。
浇注速度要快,在整个浇注过程中,浇口杯必须始终充满,不得断流,否则会破坏铸型的密封,使铸型真空度下降,造成铸件缺陷,甚至发生塌箱。
浇注时选择适当的真空度。
铸钢0.03~0.05MPa,铸铁0.02~0.04MPa。
停泵时间一般5min左右,浇注100kg以下浇注结束即可停泵,100kg以上薄壁,结构复杂的铸件,特别是框架结构件,也需浇注一结束就停泵。
铸件大、壁又厚时浇注结束后继续抽真空一定时间,比如壁厚20~30mm,500kg左右的铸件,浇注结束后5min左右停泵。
(七)砂处理
砂处理浇注以后,回收砂应经处理,其目的有三:
①砂子温度降到50℃以下,砂温高易导致消失模变形;
②除去粉尘,铁豆;
③除去残留的有机物。
工艺流程:
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
旧砂磁选、除尘、冷却
造型(上箱)
配料混制型砂
不合格
混砂
型砂要求:
良好的重复使用特性;
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
混砂加料顺序的合理性分析:
第一阶段首先部分水混匀,一方面可以避免后期加入粉料时扬尘和污染,另一方面分散加水,可以避免后期加入膨润土后形成粘土球,使型砂更易均匀;
第二阶段加入粉料的同时加入少量水进行较长时间混制,使型砂均匀;
第三阶段根据实际检测的水量,补加水分达到在线检测自动反馈水分量,可以使水分控制更加准确。
旧砂回收流程:
落砂→磁选→预增湿→破碎机→磁选→多角筛→中间沙仓→砂冷却、增湿→砂仓
砂处理工艺流程:
辅料
造型
松散
回性
筛分
混合
烘干
原砂
型砂制备
造型材料处理
浇注
温测
废砂
旧砂处理
对旧砂处理的要求
1 旧砂温度不高于室温l0℃。
热砂问题是现代化铸造生产遇到的一个难题。
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、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
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 铸造 工艺 设计 流程