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熔模铸造

  熔模铸造简介

  熔模铸造又称失蜡铸造,包括压蜡、修蜡、组树、沾浆、熔蜡、浇铸金属液及后处理等工序。失蜡铸造是用蜡制作所要铸成零件的蜡模,然后蜡模上涂以泥浆,这就是泥模。泥模晾干后,放入热水中将内部蜡模熔化。将熔化完蜡模的泥模取出再焙烧成陶模。一经焙烧。一般制泥模时就留下了浇注口,再从浇注口灌入金属熔液,冷却后,所需的零件就制成了。

  熔模铸造工艺流程

  制模--制合金模--制石蜡模--制型壳--焙烧(熔蜡)--浇注--清理--修磨--入库

  一、铸件制造,制合金模

  熔模铸造生产的第一个工序就是制造熔模,熔模是用来形成耐火型壳中型腔的模型,所以要获得尺寸精度和表面光洁度高的铸件,首先熔模本身就应该具有高的尺寸精度和表面光洁度。此外熔模本身的性能还应尽可能使随后的制型壳等工序简单易行。为得到上述高质量要求的熔模,除了应有好的压型(压制熔模的模具)外,还必须选择合适的制模材料(简称模料)和合理的制模工艺。

  二、铸件制石蜡模

  三、铸件制型壳

  熔模铸造的铸型可分为实体型和多层型壳两种将模组浸涂耐火涂料后,撒上料状耐火材料,再经干燥、硬化,如此反复多次,使耐火涂挂层达到需要的厚度为止,这样便在模组上形成了多层型壳,通常将近其停放一段时间,使其充分硬化,然后熔失模组,便得到多层型壳。多层壳有的需要装箱填砂;有的则不需要,经过焙烧后就可直接进行浇注。

  在熔失熔模时,型壳会受到体积正在增大的熔融模料的压力;在焙烧和浇注时,型壳各部分会产生相互牵制而又不均的膨胀的收缩,因此,金属还可能与型壳材料发生高温化学反应。所以对型壳便有一定的性能要求,如小的膨胀率和收缩率;高的机械强度、抗热震性、耐火度和高温下的化学稳定性;型壳还应有一定的透气性,以便浇注时型壳内的气体能顺利外逸。这些都与制造型壳时所采用的耐火材料、粘结剂以及工艺有关。

  四、铸件焙烧,浇注

  熔模铸造时常用的浇注方法有:

  1)热型重力浇注方法有以下几种。这是用得最广泛的一种浇注形式,即型壳从焙烧炉中取出后,在高温下进行由浇注。此时金属在型壳中冷却较慢,能在流动性较高的情况下充填铸型,故铸件能很好复制型腔的形状,提高了铸件的精度。但铸件在热型中的缓慢冷却会使晶粒粗大,这就降低了铸件的机械性能。在浇注碳钢铸件时,冷却较慢的铸件表面还易氧化和脱碳,从而降低了铸件的表面硬度、光洁度和尺寸精度。

  2)真空吸气浇注将型壳放在真空浇注箱中,通过型壳中的微小孔隙吸走型腔中的气体,使液态金属能更好地充填型腔,复制型腔的形状,提高铸件精度,防止气孔、浇不足的缺陷。该法已在国外应用。

  3)压力下结晶将型壳放在压力罐内进行浇注,结束后,立即封闭压力罐,向罐内通入高压空气或惰性气体,使铸件在压力下凝固,以增大铸件的致密度。在国外最大压力已达150atm。4)定向结晶(定向凝固)一些熔模铸件如涡轮机叶片、磁钢等,如果它们的结晶组织是按一定方向排列的柱状晶,它们的工作性能便可提高很多,所以熔模铸造定向结晶技术正迅速地得到发展。

  五、铸件清理

  熔模铸件清理的内容主要为

  (1)从铸件上清除型壳;

  (2)自浇冒系统上取下铸件;

  (3)去除铸件上所粘附的型壳耐火材料;

  (4)铸件热处理后的清理,如除氧化皮、尽边和切割浇口残余等。

  熔模铸造工艺设计的任务为

  (1)分析铸件结构的工艺性;

  (2)选择合理的工艺方案,确定有关的铸造工艺参数,在上述基础上绘制铸件图;

  (3)设计浇冒系统,确定模组结构。

  这里要注意的是,在考虑上面三方面问题时,主要的依据仍旧是一般铸造过程的基本原则,尤其是在确定工艺方案、工艺参数时(如铸造圆角、加工余量、工艺筋等),除了具体数据由于熔模铸造的工艺特点稍有不同之外,设计原则与砂型铸造完全相同。

  熔模铸造工艺设计的任务及其重要性

  熔模铸造是一种少切削或无切削的铸造工艺,在以前也被称为失蜡法铸造,由于采用熔模铸造工艺生产出来的铸件在尺寸精度、表面质量方面均比其他铸造方法铸造出来的铸件要高,此外,熔模铸造法可完成一些复杂度高、不易加工的铸件生产,因此深受企业的喜爱。

  关于熔模铸造流程,在整个熔模铸造流程中,熔模铸造工艺设计是至关重要的环节之一,该环节技术难度系数大,对于整个熔模铸造工序起着非常重要的意义,这也是该环节多为一些专业性、技术性较强的人的原因。

  如同其他铸造工艺设计,熔模铸造工艺的设计任务为:a.根据具体要求,分析铸件结构的工艺性;b.策划合理的工艺方案,确定相关的铸造工艺参数,在此基础上绘制铸件图;c.设计浇冒系统,确定模组结构,除了具体数据由于熔模铸造的工艺特点稍有不同之外,设计原则与砂型铸造完全相同。

  由于熔模铸造工艺设计环节对于整个铸造流程有非常重要的意义,加上该环节对于设计人员自身素质要求非常高,企业对于该环节应该给予相当的重视。

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