三通管的消失模铸造工艺及生产线设计.介绍.doc

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1、第一章消失模铸造技术的现状消失模铸造技术是用泡沫塑料（EPS、STMMA等）制成与铸件结构、尺寸完全一样的模样，经处理后埋入砂箱内紧实，并浇入金属液使模样受热气化分解而被金属液取代的一次性成型铸造新工艺。本章简要的综述了消失模铸造技术的现状，包括了消失模铸造发展概述、工艺流程及特点、工艺的优缺点和消失模铸造技术的适用性和经济性等，目的在于对消失模铸造技术有个较全面而又系统的了解，以便为消失模铸造设计提供便捷。1.1消失模铸造发展概述消失模铸造完美的将“磁型铸造”和“V法铸造”的优势集于一体，1956年美国人H.F.Shoyer开始了将聚苯乙烯泡沫塑料

2、用于铸造的实验，并获得成果，人们对此便产生了极大的研究兴趣。1958年H.F.Shoyer把自己的这项专利对外公布并称之为“无型腔铸造”。金属雕像和艺术品铸件的制造最先都是应用这个工艺，多年实践研究之后，原联邦德国于1962年开始把此专利从美国引进过来，就这样开始了对消失模铸造法的逐步开发，并很快应用和推广到工业制造上。1999年一项来自美国人威斯康星大学的调查表明，在1990年使用该工艺铸造铝合金的有6%左右。在1997年快速的在灰铸铁和球铸铁铸造方面发展起来并在2009年达到15%的应用。消失模技术进入我国工业化应用的时间为20世纪90年代，经过

3、发展几十年之后，我国的消失模铸造工业规范得到了很大的完善，成为铸造工业的重要组成部分。国家已重点把消失模铸造技术作为改造传统铸造业应用最广泛的高新技术。然而即便如此，发达国家在消失模铸造生产方面的水平远远的走在我国的前面。我国的消失模铸造技术目前应用比较广泛有以下几个方面。（1）得以应用的合金铸件种类普通碳钢、灰铸铁、球墨铸铁、特种铸铁（高铬铸铁等）、铝合金、特种铸钢（高Mn钢、Ni-Cr耐热钢）、低C钢及不锈钢。（2）应用成功的典型铸件①抗磨铸件——磨球、衬板、锤头；②曲轴——压缩机曲轴、汽车发动机曲轴；③箱体铸件——发动机箱体、变速箱壳体、差速器

4、壳体、转向装置壳体、消防栓箱体、炮弹壳体等；④阀体铸件——铸钢阀体、球铁阀体、阀盖铸件；⑤缸盖体铸件——压缩机缸体、单缸机缸体、缸盖、汽车缸体；⑥管体铸件——各种规格的灰、球铁管件；⑦制动系统铸件——刹车鼓、刹车盘；⑧抗热铸件——料框、热处理用的底板等；⑨支架类铸件——建筑钢支板、车辆弹簧支架等；⑩机械工程铸件——机械零件、齿轮、齿条、叉车铸钢件、斗齿。1.2消失模铸造工艺流程及工艺特点1.2.1消失模铸造工艺流程消失模铸造大批量生产的生产工艺流程见图1-1。该工艺流程的主要有熔化、制模、模型组合及涂层烘干、造型浇注和落砂清理五个工部。金属成分复验配

5、料熔炼成分、温度检验EPS原始珠粒复验预发泡熟化模具成型模型干燥EPS模型检查模型组合涂敷涂料烘干埋箱造型负压浇注冷却落砂铸件清理铸件检查涂料原材料复验配料混制造型新砂复验冷却筛分型砂浇冒口图1.1工艺流程图1.2.2消失模铸造工艺分类及特点消失模铸造的工艺分类有两种，一种根据其铸型材料的属性可分为无粘结剂干砂消失模铸造和自硬砂消失模铸造。第二种是根据浇注条件的不同可分为负压消失模铸造和普通消失模铸造。消失模铸造工艺与传统的砂型铸造相比具有优异的工艺特征，大量生产生产条件下工艺特征有：①传统砂型铸造是“空腔”铸型（即“空型”），而消失模铸造是将一个与

6、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。②在进行浇注时，高温金属液体使泡沫塑料模型分解气化，因此金属占据模样位置，不同于传统“空型”铸造是一个金属液填充于空腔内。同时铸造一个铸件，就需要一个泡沫塑料模样。③泡沫塑料模样可以根据结构分块成型后再进行粘结组合成零件模样。④其砂型使用的干石英砂具有无粘结剂、无水分、无任何附加物特性；此外宝珠砂、镁橄榄石砂等也可以满足。1.3消失模铸造工艺的优缺点1.3.1消失模铸造工艺的优点⑴铸件尺寸形状精度高，加工余量少；⑵落砂极其容易，降低了落砂的工作量和劳动强度；⑶不存在

7、了砂芯制作和制芯工部，避免了由于制芯、下芯造成的铸造缺陷；⑷消失模铸造采用负压浇注，有利于金属液的充型和补缩，提高铸件的组织致密度；⑸产品质量好，不会因为添加物、水分和黏结剂造成各种铸造缺陷。⑹消失模铸造可以采用一箱多件浇注，铸件的工艺出品率和生产效率有了很大的提高；⑺铸件的表面光洁度；⑻比较清洁，降低了粉尘、烟尘和噪声污染，工人的劳动环境得以改善，降低了劳动强度，女工也可以取代传统只有男工的职位；⑼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；⑽浇冒口的设置不会受分型和取模等传统因素的影响；

8、⑾不需要合箱和取模操作，造型工艺得到了简化，同时也减少了这种操作的缺陷；⑿砂处理系统得到了简化，型砂可再次使