如何提高消失模铸件的几何尺寸精度.docx

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如何提高消失模铸件的几何尺寸精度

如何提高消失模铸件的几何尺寸精度

如何提高消失模铸件的几何尺寸精度

丹东金川机床有限公司（辽宁118006）刘进胜

作为成形精确,加_T:

余量小,以及容易实现清洁生

产的新技术,消失模铸造棚对传统粘t砂铸造和树脂眇

铸造,污染少,耗能低,加上低慊的q-产成本,以及对

从,JlkT.人技术素质要求不高等诸多优点,已经越来越广

泛地被铸造行业所采用:

但是,巾于消失模铸造T艺技

术在我国推广的比较晚,仍有许多技术上的问题没彻

底解决:

一些企,Jk~l进消失模技术已经多年,生产的铸

件寸始终与理论J寸有一定差距,没有实现精确成

形严重时,铸件尺寸不够机做加铸件几何寸精

度水高,主要是由于某些环节没有采取技术措施,以及

在生产过程中[作没有做缅等原所致

本文按照生产操作i艺的顺序,重点介绍存手r制

作泡沫白模的生产过程巾,哪些闻素影响着铸件的几何

尺寸,并对此闲素进于亍分析,给m解决问题的方法,同

时也可作为消失模技术t产铸件F丁制作消火白模的揲

作规程使J}}j.

1.白模模板工艺

（1）白模丁艺的制定l根据饥械加_I=零件图样,按

技术要求给出机械加I余,按铸造丁艺要求绘制铸

件（也呵在机械零件佯完成,如I所爪）

根据铸件图,制定门模制作～l艺,绘制T艺（

图2）:

将内摸分孵成若f相对独立的泡沫放件,也就是

模块模块数量要越少越好,一而牯结面数量少.自

模精度卡目对高;另一向使』f{胶数量也相对少,可以减

少浇注时的发气量一然绘制下料模饭样,标明零件

铌称,图号,材质,缩J及顺序号等,必要时标明'

向,通常顺J子是南大的散件开始编排,每仲侯饭制作两

件,通常为和8,割时k而.日底商,例如

XSMMB一5—8端盖H12000.8%6—2/;40,表示了陔

零件的图号,名称和材质,白模由6件模块组成,此模

块是第2件,缩尺为08%,模块切割厚度为40ram.其

笙!

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巾I4表示该模块使用两件模扳.4是其时1之一（见冈

2）零件『皇7样,自模丁艺样和下料模板样要分别按

罔号装汀,存档..允许制作一个模饭,然后依此模板

为样奉放样,再制作另一个模板,这样会积累误差.

罔1端盖铸件

罔2模1艺

（2）缩尺卡艮据铸件的材质币【1结构确定缩比例,

例如铸铁件,要确定采川o.8%或1.0%的收缩比例?

（3）模板材料选择克m辽巾的硬纸扳,生产叶】

要注意纸板的热磨损情况,对于批次多,数量大的铸件

生产,要及时更换新纸模板或采用镀锌钢卡反.

（4）门模粘结定何同h模通常是rh儿件分散的泡

沫件组合结起来的,对丁彤¨转体件来说,散件彼

此必须有相刷的外酬或内径作为定同艟刚（网2）.

这的~b850nlffl,~b350..n,0200nIfl1就是定位阔.在纸

饭或镀锌板上绘_带1j定位圆时,要使用同一个规并一次

完成放样,且剪裁要由一个人完成,避免由于多次调整

厕规而产生放样误筹

（5）白模切割缝隙白模的几何尺寸与铸件的几何

尺寸是相同的,热丝切割泡沫时会产生切割缝隙,因此

下料时周边要预留缝隙尺寸,缝隙的宽度根据热丝的直

径不同而不同,可以在实际工作中量取,这个尺寸会随

热丝的温度高低而变化,实际生产中根据直径取固定值

即可.

（6）粘结负数由于白模散件彼此粘合面平面度精

度的存在,胶的厚度,以及粘结后翘起等原因,白模粘

结完成后尺寸会有所增加（通常都是不考虑切割缝隙,

使之与胶的厚度相互抵消）,粘合面越多,铸件尺寸增

加越大.这个尺寸变化,通常是由于泡沫切割后平整度

不高造成的,且随着零件尺寸的增大,尺寸误差增加的

十分明显,这个增加值就是粘结负数.因此下料时应预

先将这个增加值减掉,那么料的厚度应是理论尺寸减去

粘结负数.

粘结负数的大小视实际情况而定,可以在首件白模

巾检测出来,一般是每个粘结缝隙0.3—2.5mm.铸件

机械加T余量不足的缺陷,除了是白模变形引起的以

外,主要是对粘结负数考虑不足,从图2中可以看到,

这个端盖白模有0,b,c,d4个粘结面,其中r』,b,c

3个面均会产生粘结负数,如果不作考虑,毛坯的H尺

寸会增大很多,严重时c面失去加工余量,这是常见的

加工量不够的例子.

2.白模材料的选择

是所有的泡沫都可以用来制作白模的,应选用泡

沫原发料克重适中,切割后平整,强度高,不易变形且

热熔后发气量少的泡沫.

3.下料

（1）调尺消失模白模是由多层泡沫粘结而成,要

求每一层上下两个面必须平行,这是保证铸件几何尺寸

的一个必要条件.冈此,切割床上热丝与床面要求平

行,热丝高度调好后要复检,开片后第一片泡沫要检查

平行情况,及时纠正问题.

（2）仞始下料切割原始大方泡沫,第一切割面要

选择好,这是一个基础面,并做好标记,之后所有切割

依此为参照（水平或垂直切割）;开片后首片要俭查片

的尺寸和平行情况,有问题及时调整.热丝切片操作时

需注意:

热丝松紧适中,泡沫推进连续均匀且速度不易

过快;每片至少要有两个与泡沫平面垂直的侧面（纵向

.壁垒.圜

切割而成）,作为模板固定的基准面.

（3）模板同定模板分别同定存泡沫片的上下两

面,要求两模板位置要准确同定在泡沫上（使用垂直侧

面的基准面）;需要用铁钉嵌入定位,模板上需要开钉

孔,孔大小与铁钉相适官,不可大孔小钉使,以免模

板串位.开孑L处模板要平整,钉子轴线需与模板垂直.

钉孑L数量通常不少于3个,对于大的模板则需要更多的

钉孔,周边两相邻钉孑L的距离不宜大于180mm,而且模

板中间位置还要增加钉孑L（如图3所示,只是右下方局

部表示）.

\

1

L_,一f\

孔

网36-2模板

（4）切割对模板周边进行切割时,应注意控制热

丝温度,温度过高会使割缝扩大,不易控制;温度过低

则影响切割速度,效率不高.切割过程需平稳,连续,

匀速,行走速度变化会造成白模表面波纹起伏,影响铸

件表面质量.

4.合模粘结

（1）定位白模模块之问的定位一般采用相同尺寸

对齐的方法,如内孔或周边对齐定位（见图2）,6-1与

6-2利用&850mm对齐定位,6-2与6—3利用&350mm对

齐定位,以此类推;铸件内部的筋和脐块定位,一般是

在模板上面出筋或脐块的巾心位置,完成下料后再将这

个位置描到白模上,如罔3巾点（8点只嘲出了1

点）,将所有点连线后,8条筋的位置就确定了.

更直接的定位方法是在模板上筋的位置开8个矩

形方洞（见图3）,每个矩形两个长边就是筋的定位线,

两长边距离略宽于筋的尺寸,以便粘结时可以看到.用

笔直接画出筋的限位更加精确,一步到位,可减少铸件

几何尺寸的误差.

（2）粘结一是要注意涂胶的厚度,及时调整胶的

浓度,这些因素会影响粘合面的粘结负数;二是涂胶的

面积,对于面积较大的粘合面,不一定全部涂胶,在保

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圜.壁

证能粘牢的前提下.涂胶点可以分散星布,施胶量越少

越好,减小熔模时的发气量,以及缩短胶的烘十时间

如果结合面外部还要粘贴纸条（防止涂料进入粘合缝）,

施胶量可以进一步降低一

（3）粘结顺序拥有多个粘合面的模,很难一次

完成粘结,针对不同的[j模,需要制定各自合理的粘结

工艺,确定各粘合面的粘结顺序,必要时还耍施加重物

以防翘起,加载重物时应以白模受力均匀,粘合牢固为

准则,应避免施力过大,导致白模变形

（4）粘结时间根据室温条什,制定合理的粘结时

间工艺对于多个粘合面,耍确保白模粘结坚同后,才

能进行下一个粘合面的粘结,否则先前的缝隙如果开

起,即使再次施也难于恢复原来的缝隙厚度,这是许

多铸件几何尺寸产生问题的主要原[六]之一,

（5）封缝处理白模粘结成形后,对粘合而的外缘

和垂直角圆根部位要做密封处理,防止涂料进入,保证

拥有必要的埒造厕角一般采用粘结纸条（也可使用美

纹纸）,粘结凤角或者涂腊等方法.8日罔2所示,4个Ⅵ

处要粘结圆角,4个处要纸条,8个■角筋的根部

要进行涂腊处理.需要注意的问题是:

纸条不易宽,

15ram左右,过宽影响涂料粘附,因为胶层本身不能透

水,造成涂料翘起脱落;r}f于涂料不易粘附于腊面,

所以涂腊的面积越小越好;腊f11需融入一定比例的松

香,冷态时具有一定的强度,烘干时（i土不会产生蠕变

形.

（6）修整白模白模结完成后,要打磨出铸造圆

角,修复制作过程巾出现的缺陷,比如进仃剃刺刮平,

补肉磨光,以及最后一次检测尺寸形状等.

（7）连接浇注系统针埘技术要求,铸件结构,以

及生产]_艺合理性等诸多闪素,制定出合理的铸造浇注

丁艺一消失模浇注系统要注意以下问题:

通常选用底注

式或阶梯式浇注,尽可能不采用顶注;内浇道尽可能安

置于机械加工面;利于搬运,浸刷涂料,装箱埋砂等

5.自模干燥

制定合理的白模干燥[艺,确保苯板胶及泡沫完全

烘干,否则影响涂料的涂刷一般的铸件白模,任40～

50.C的烘干室里要24h以上

6.浸刷涂料

根据实际要求,制定浸刷涂料的丁艺,一般是3遍

蛋2077年第7期热处.锻YT:

/铸造

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参磊工.热加工

涂料.特别注意的是,白筷从十燥室取后要马上浸刷

涂料,以减少白模暴露空气的时间,避免返潮;涂料必

须完全于透才可以进行1.一次浸刷涂料,浸刷后的模

型,存4O一5O.C且通风的条件下,至少十燥36h以上.

涂料的选择,应根据铸件材质而定,耐火高的可以

替代耐火低的,比女I]铸钢件使的涂料可以用于铸铁件

生产通常第一遍涂料耐火性好,颗粒细腻,第二,第

j层涂料注重强度和透气性,颗粒逐渐增大.生产规模

较小时,3遍涂料可以使用同一种涂料,

7.白模装箱

存砂箱巾合理_布置白模,不能有挤压现象,浇注系

统的安置要遵守r艺,要考虑浇注系统热收缩对铸件的

影响,特别是扁平及细长的铸件机震前包围白模的型

砂分布要均匀,以免型眇机震时过激流动,使白模变

形白模从f燥室取出后,要及时装人型砂里,减少暴

露在空气中的时间,若造成返潮会影响铸件外形甚至塌

箱,对于必须低真浇注的铸件,返潮对成品率十分敏

感,

8.浇注

（】）浇注时问消失模铸造的浇注过程与传统铸造

浇注过程有很大的不同传统铸造浇注时,贴近型砂的

金属液存激冷之后不久会重新熔化,砂型的冷却强度也

趋于平缓;而消失模铸造.由于负的作用,浇注时和

浇注后,液态金属一直处1二较强的冷却之中,最先进入

砂型里的金属液与最后进入眇型的金属液之间的温差较

大,浇注速度越慢,这种差圳越大,会给铸件冷却收缩

带来影响,严时改变铸件的几何尺寸,特别是板状和

杆状铸件:

提高充型速度是减小温差的办法之一,但消

失模铸造需要有充足的熔模时间,充型时间过快,会出

现排气不畅,导致反喷或塌箱的问题发生因此,要综

合分析铸件f"现的问题,存实际中积累经验,制定合理

的浇注工艺.

（2）浇注温度从影响铸件尺寸变化的冈素考虑,

浇注温度低会有益处,因为可以缩小温差.一般来说,

铸件几何尺寸出现的问题,极少与浇注温度有关.

9.开箱

山于是十燥的型砂,失去负后,铸件的热量散

失极其缓慢,很长的时间以后,铸件仍处于高温状态,

打箱早了会带来很多问题,如冷裂,变形和硬度高等

…1.生__童..l圈

离心球墨铸铁管渗漏机理

分析及预防措施

安钢集团永通球墨铸铁管有限责任公司（河南安阳455133）金建军乔秀丽

【摘要】针对球墨铸铁管的渗漏特点,分析渗漏的主要原因来源于夹渣,针孔,裂纹等铸造缺陷,严

重影响铸铁管的成形率和水压合格率.通过研究与分析,结合生产实际,提出了解决这些缺陷的预防措施.

一

概述

近年来,国内离心球墨铸铁管的发展很快,特别是

在给水丁程巾,球墨铸铁管的应用已经相当广泛,基本

上取代了其他管材.这是因为球墨铸铁管与其他管材相

比,具有较高的抗内外压性能,较好的耐腐蚀性能和耐

磨性能;在使用性能方面,其具有施T方便,接口密封

性好,以及管网运行安全系数大等特点.

同前,球墨铸铁管的市场竞争日益激烈,生产球墨

铸铁管的企业要取得效益和发展,质量是关键我公司

自2001年投产以来,在生产_T艺和各项技术上已经基

本成熟,而进一步降低成本,提高球墨铸铁管的一次水

压合格率,是企业发展的关键所在.球墨铸铁管存进行

存存某种渗漏通道.这些渗漏通道形状各异,原因不

一

涉及到众多复杂的铸造工艺素.在球墨铸铁管生

产过程中,一般认为,构成这些渗漏通道的主要原因为

下列几种缺陷:

夹渣,针孔,裂纹等.

下面对造成球墨铸铁管渗漏的几种主要缺陷产生机

理进行分析.

二,夹渣的成因与渗漏的关系

夹渣又称黑渣,黑斑,颜色深浅不一,且一般为断

续分布,}fJ现在各种规格的铸铁管中,尤其以DN500以

卜的大管最为严重,经常在试水压的过程中引起打爆,

是球墨铸铁管漏水最常见的原因

在生产中,夹渣对球墨铸铁管的影响主要有以下几

水压试验时,若管体上出现渗漏点,则该渗漏部分必定个方面:

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一

般20～300kg的铸钢件,自然冷却时间是24—40h,11.结语

铸铁件相应要减少10h左右.生产巾应根据天气和实际

情况,制定合理的开箱时间:

10.清理

（1）冷却时间打箱之后,要有足够的时间使铸件

冷却下来,特别是有的浇注系统影响着铸件的收缩,本

身起着[艺拉筋的作用,过早去除会使铸件产生弯曲,

几何尺寸发生变化,因此对不同的铸件应制定不同的清

理工艺.

（2）浇道的处理铸铁件要明确内浇道的敲击方

向,否则会使浇道根部产生缺肉现象,影响铸件尺寸,

必要时在内浇道上制作工艺缺口,以利于敲击分离;铸

钢件切割内浇道时不得过量,应留有适当的打磨余量.

消失模铸造是集机械,化工,真空等学科的综合性

铸造新技术,想当然的认为消失模铸造技术非常简单,

无非就是用泡沫替代木型进行的铸造,这是对消失模技

术认识的一个误区.要想应用好消失模铸造技术,不但

要有全面的铸造专业理论知识,还要积累丰富的实践经

验,只有通过有效的实践活动,才能制定出科学合理的

消失模铸造生产工艺,也才能不断地在生产实践巾完善

工艺.一件合格的铸件,是经历了多个环节,多方面条

件都具备的情况下方能制造出来,因此做好每一个环节

中的细节工作,是真正做好消失模铸造生产铸件的基础

和关键.

MW（20100910）

参磊工.热加工热处锻U,L/铸造2071年第7期wwwmeta1working7950com