消失模工藝生產(chǎn)薄壁復(fù)雜箱體類鑄件的應(yīng)用

1、第1頁共4頁消失模工藝生產(chǎn)薄壁復(fù)雜箱體類鑄件的應(yīng)用劉余松1，蘇艷紅2，蔡明3(1.(1.成都成工工程機(jī)械井研鑄造有限責(zé)任公司，四川成都613100：2.成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械系，四川成都610021)摘要引進(jìn)消失模鑄造技術(shù)后，迅速穩(wěn)定地生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品是關(guān)鍵。成都成工工程機(jī)械井研鑄造公司通過一年來生產(chǎn)薄壁復(fù)雜箱體鑄件的實(shí)踐，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、發(fā)泡模具設(shè)計(jì)、鑄造工藝設(shè)計(jì)及各關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)的控制中取得了成功經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞：消失模鑄造技術(shù)關(guān)鍵詞：消

2、失模鑄造技術(shù)箱體鑄件箱體鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)泡模具發(fā)泡模具中圖分類號(hào)：TG249.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：10008365|(2004)05036702ApplicationofLFCTechnologyonThinwall2.MachineryDeparmentChengduCollegeofAviationProfessionStructuralDesignFoamingTools用消失模鑄造（LostFoamCasting）工

3、藝生產(chǎn)箱體類鑄件，能較好地發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，一般而言，箱體越復(fù)雜，消失模工藝越能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。2002年10月份，井研鑄造公司引進(jìn)消失模鑄造技術(shù)，生產(chǎn)裝載機(jī)變速箱箱體，當(dāng)時(shí)國內(nèi)生產(chǎn)同等復(fù)雜箱體類鑄件的廠家只不多，2003年開始試制ZL50E（320Kg）箱體，其結(jié)構(gòu)見圖1，其間遇到了尺寸變形、氣化不良、節(jié)瘤、夾砂等諸多品質(zhì)問題，5月下旬成功生產(chǎn)出ZL50E箱體樣件，并進(jìn)入小批量生產(chǎn)，之后陸續(xù)試制成功ZL50變矩器殼體（120Kg）、ZL30同步

4、齒箱箱體（64Kg）、變速箱箱體（110Kg）、變矩器殼體（74Kg）等，現(xiàn)都已進(jìn)入了大批量生產(chǎn)，成品率穩(wěn)定在92%以上。鑄件質(zhì)量已接近精密鑄件水平，表面粗糙度達(dá)到了Ra25左右，尺寸公差達(dá)到了5－9級(jí)，重量公差達(dá)到了5－7級(jí)，表面缺陷低于2級(jí)，組織致密，硬度一致性較好。本文從技術(shù)及工藝上對(duì)井研鑄造公司生產(chǎn)重量較重的復(fù)雜薄壁箱體類鑄件的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。一、做好產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，優(yōu)化發(fā)泡模具設(shè)計(jì)是關(guān)鍵一、做好產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，優(yōu)化發(fā)泡模具設(shè)計(jì)是關(guān)鍵

5、消失模鑄造用的塑料模型在加工制作、掛涂料、搬運(yùn)、造型、振實(shí)、抽真空過程中，容易變形，因此要求鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能緊湊、剛性好，避免用消失模鑄造來生產(chǎn)長(zhǎng)條形、薄壁大平面、懸臂梁、框架等易變形的鑄件。在不影響使用的前提下，適當(dāng)增加工藝補(bǔ)貼，井研鑄造公司生產(chǎn)的消失模鑄件ZL50E箱體重量：320Kg最大尺寸：1025583.5595受力部位局部適當(dāng)增加壁厚，有利于防止工藝過程中的變形。同時(shí)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮成型發(fā)泡的可填料性及造型振實(shí)過程的可填

6、充性，如果有無法使型料填入的空腔，就必須修改結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或留有合適工藝孔。消失模鑄件結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)應(yīng)減少應(yīng)力集中，防止裂紋。由于澆注時(shí)采用真空抽負(fù)壓，鑄型剛度較高，如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，負(fù)壓時(shí)間太長(zhǎng)，勢(shì)必易造成裂紋，負(fù)壓過短，易造成變形。發(fā)泡模具分塊多，成型發(fā)泡相對(duì)容易，白模密度也第3頁共4頁鑄造過程工序多，影響鑄件質(zhì)量的因素也很多，鑄造缺陷也是許多環(huán)節(jié)共同所致。雖然消失模鑄造工藝簡(jiǎn)化了工序，但產(chǎn)生鑄造缺陷的原因仍可能涉及幾個(gè)工序，所以出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)

7、量不能盲目更改已成功了的工藝參數(shù)，諸如涂料配方、珠粒預(yù)發(fā)密度、鐵水溫度、鐵水成分、負(fù)壓時(shí)間及負(fù)壓值等。否則會(huì)造成解決一個(gè)問題，會(huì)帶來另外的問題，這樣必定造成質(zhì)量不穩(wěn)定。如果出現(xiàn)質(zhì)量問題，首先是檢查工藝執(zhí)行情況，是否嚴(yán)格執(zhí)行了工藝，其次是檢查原輔材料，原輔材料最好是定廠家、定品種，最后才是對(duì)癥下藥，作工藝調(diào)整。五、工藝實(shí)例五、工藝實(shí)例圖一圖二1.直澆道2.砂套3、6、9、11工藝撐子4、8.溢流冒口5.內(nèi)澆道7.溢流冒口（共三處）12.內(nèi)

8、澆道（兼工藝撐子）產(chǎn)品名稱：YJSW315.6A－5殼體，HT250120Kg最大尺寸720583.5294技術(shù)要求：鑄件不允許有砂孔、縮松、裂紋、夾渣等缺陷，20Kg油壓試驗(yàn)無滲漏。1、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及發(fā)泡模具設(shè)計(jì)。鑄件澆注位置如圖一。D面法蘭、E面窗口、C處圓法蘭，在造型埋箱中易變形，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作如下調(diào)要：D處法蘭外型增加1mm，內(nèi)空縮小1mm，使法蘭由25mm增加為27mm；E處窗口及附處增加壁厚1mm；C處圓弧加工余量較其它處余量大

9、1mm。為保證鑄件尺寸，發(fā)泡模具設(shè)計(jì)成兩大塊，見圖一，兩塊模具采用圓形止口定位。（分塊少，組合效率高，尺寸能得到有效保證。）2、鑄造工藝設(shè)計(jì)鑄造工藝簡(jiǎn)圖見圖一。a.澆注位置如圖，造型時(shí)垂直放置，便于逐層氣化，防止夾渣，同時(shí)這樣放置，不需人工輔助填砂，埋箱效率高。b.采用空心直澆道，能有效防止反噴，進(jìn)水快，熱量損失小。單邊進(jìn)水，能有效防止因?qū)α鳟a(chǎn)生夾渣狀缺陷，F(xiàn)直＝2376mm2，F(xiàn)內(nèi)＝3000mm2。c.圖一中4、7、8處共設(shè)計(jì)5個(gè)溢流

10、冒口，有效地防止皺皮缺陷的產(chǎn)生。d.整個(gè)工藝共設(shè)計(jì)了7個(gè)工藝撐子。見圖示3、9、10、11、123、重點(diǎn)工序的控制a.涂料圖示工藝撐子部分采用比重較大的泡沫開設(shè)，掛涂料時(shí)補(bǔ)刷第三遍，提高室溫強(qiáng)度，有效地防止埋箱時(shí)的變形；圖示Ⅰ、Ⅱ部分烘烤過程中容易變形，因此烘烤時(shí)整個(gè)模型置于平板上，并且采用壓塊定位。b.粘結(jié)為有效防止圖示Ⅰ、Ⅱ部分白泡在烘烤過程中變形，成型后先粘結(jié)再烘烤。4、產(chǎn)品質(zhì)量。鑄件質(zhì)量接近精密鑄件水平，成品率＞95%。六、結(jié)束