鑄造工藝范文

導語：如何才能寫好一篇鑄造工藝，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1）鑄造收縮率?？紤]到客戶明確要求材質上添加Cu合金，寬、高方向選用1%的縮尺，長度方向選用1.2%的縮尺。2）機械加工余量。參照客戶要求所有加工面的加工余量在4mm~10mm范圍內，導軌面、軸孔在發運前要進行粗加工，確定鑄件導軌和軸孔的加工余量12mm，其余加工面的加工余量按照10mm制作。3）尺寸精度。在無特別指定情況下，拔模斜度、長度尺寸公差及壁厚尺寸公差參照顧客規范和公司內部規范制作。結構牢固、合理，尺寸、形狀穩定精確，表面光潔，不變形[1]。對于影響鑄件起型（芯）處均要求做成活塊，且要求不允許出現尖角料，所有活塊必須做標識，安裝起型裝置。

2造型材料

砂型、砂芯無特殊要求全部使用呋喃樹脂砂。涂料下型外觀芯采用噴涂方式，內腔芯采用流涂方式，易粘砂內腔部位采用先刷一遍涂料，后流兩遍涂料的方式，其涂層厚度為0.5mm~1mm，且要求刷涂后的表面光滑均勻。涂料在每刷一遍后用明火點燃（醇基），使其自然干燥，每流涂一遍用煤氣烘烤（水基），使其自然干燥，組芯合箱后再使用烘箱烘烤型腔。制芯時，軸孔芯、易粘砂部位采用鉻礦砂。

3澆冒口系統

3.1澆注系統

澆注系統選擇開放式：遵循快速充型原則（澆注時間短）和內澆口處低流速原則，多采用全開放、多點分散澆注方式，使鑄型溫度均勻，從而降低了鑄件局部出現過熱，降低了鑄件出現沖砂、粘砂等缺陷。樹脂砂鑄鐵件澆注時間可由下式確定：t=22.6×W（/ρ×S×fv×h12）（1）式中：t—澆注時間，s；W—澆注重量，3490kg；ρ—鑄鐵密度，灰鐵件~7.0，kg/cm3；fv—速度因子（根據澆注系統類型確定）；底注：fv=0.5；h—靜壓頭：100cm；S—阻流斷面面積，43.5cm2；計算得：t=51.8s.直澆道：80mm，直澆道面積50.24cm2；橫澆道：（65+80），85×2mm，橫澆道面積127.5cm2；內澆道：12×35（mm）；4×25（mm），內澆道面積135.02cm2；直∶橫∶內=1∶2.5∶2.7內澆口理論平均流速：V內=0.85m/s，可以實現在內澆口流速低的情況下快速充型。為驗證上述計算結果的正確性，通過MAGMA軟件做充型和溫度場分析，結果見圖4、圖5，充型速度與理論計算基本一致，模擬充型時間為45s，理論計算為51.8s.從MAGMA模擬出的溫度場結果來看，內澆道的開設比較理想，溫度場分布均勻，基本上可以實現同時凝固，如圖6、圖7所示。

3.2冒口設計

此產品屬于灰鐵、薄壁機床鑄件，厚大斷面處于澆鑄時的下型，不存在特殊的補縮要求。因此，鑄造工藝上設計的冒口，主要是以排氣暢通為主。按1.5S阻流截面積≤S排氣截面積≤4S阻流截面積原則，設計冒口排氣面積。

4澆注熔煉要求

1）化學成分控制目標。在滿足顧客材質的化學成分和力學性能要求的前提下，根據公司內部配料規范，嚴格控制化學成分。2）熔化、澆注過程溫度及時間控制。熔煉出鐵溫度控制到1460℃～1500℃；澆注溫度控制到1380℃～1400℃；澆注時間控制到50s～60s；3）熔煉材質變質處理。采用包內孕育、孕育槽孕育和澆口盆孕育相結合的方式對鐵液進行變質處理。

5結論

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關鍵詞：風電機組，齒輪箱，行星架

中圖分類號：TG233

風能作為一種可再生的清潔能源，被廣泛的開發和利用著，特別是我國風資源豐富，風電技術也日益成熟，風力發電將得到更好的發展。風電齒輪箱是風電機組的重要核心部件，對可靠性的要求也極為苛刻。大型風電齒輪箱均采用行星傳動，通過行星架輸入風輪葉片傳來的轉矩，行星架是典型的低速、重載、變轉矩和增速傳動件。在齒輪箱的故障率中行星傳動的故障率約占40%。行星架質量的可靠性對機組的安全運行具有重要影響。以下針對1.5MW 機組用鑄鋼行星架為研究對象，以MAGMA-soft軟件為模擬手段，對行星架鑄件的成套生產工藝進行研究。

1、鑄件結構及質量要求

行星架是齒輪箱的核心部件，工作時，其支撐主軸、承受縱向力。因風電機組必須滿足長期工作免維護的要求，故系統對行星架有很高的可靠性要求。行星架選用的材料是G32NiCrMo8-5-4，有良好的強韌性、較高的屈強比。鑒于行星架在齒輪箱中的重要性，行星架鑄件不得有影響強度的缺陷，輪轂處及各孔處等主受力部位應經超聲波探傷（UT），質量要求不低于JB/T5000.14―1998 技術條件中的2級。鑄件外表面及內表面經濕法熒光磁粉探傷（MT）檢查，不應有裂紋。

2、行星架的工藝設計

2.1 行星架的鑄造工藝

為確保鑄件內、外質量，決定采用透氣性和潰散性均較優的酯硬化水玻璃砂造型，局部砂芯和圓角處采用水玻璃鉻鐵礦砂-CO2 硬化。采用底注式澆注系統，以使鋼液平穩進入鑄型。直澆道直徑尷80mm，橫澆道2道，直徑為尷60mm，內澆道4道，直徑為尷60mm。形成開放式澆注系統，各截面的比例為：F 直∶F 橫∶F 內=1∶1.125∶2.25。開放式澆注系統的優點是鋼液平穩進入鑄型，能避免鋼液飛濺產生鐵豆。為了提高冒口的補縮效率，采用階梯式澆注系統，在接近冒口根部設置階梯內澆道，直徑為尷80mm。當澆注鋼液到達冒口根部高度時，階梯澆口開始進鋼液，冒口進入高溫鋼液，以提高冒口的補縮效率。鑄件設置一個頂冒口，直徑尷940mm，高度550mm。鋼液澆注完畢后在冒口液面覆蓋冒口發熱劑（加入量為鋼液量的1.5%），以減緩冒口的冷卻速度，提高冒口的補縮效率。鑄件澆注溫度為1550～1560℃，漏包澆注，澆注口直徑尷60mm，單件澆注7200kg，每包澆2 件。

2.2 化學成分優化

為提高G32NiCrMo8-5-4 鋼的鑄造工藝性能和焊修性能，在保證滿足力學性能的前提下，決定將C 及Ni、Mo、Cr 等合金元素控制在3 試制中出現的問題及其解決措施

3.1 試制中出現的問題

用上述工藝試制了94 版和03 版兩個規格的鑄鋼行星架，鑄件力學性能、內在質量和表面質量等雖然基本達到了用戶要求，但存在鑄件表面和內部缺陷較多，焊修工作量大、成本和廢品率較高等缺點。經對缺陷進行技術分析，主要有以下幾類：（1）二次夾渣。鑄件表面局部有大量的毛細裂紋狀缺陷，形成夾渣。（2）氣孔。在澆注結束后可以在冒口中看到不斷有氣泡冒出，說明鋼液中產生了氣體，在凝固過程中析出。（3）行星架上下法蘭間的3 個三角立柱跟部裂紋。

3.2 解決措施

針對行星架鑄件的缺陷，鑄造工藝上采取了以下措施。

（1）提高鋼液冶煉質量

嚴格控制鋼液冶煉過程，減少鋼液氣體含量和夾渣物含量，有利于較少鑄件夾渣和降低產生氣孔的可能性。

（2）改進澆注系統

將開放式澆注系統改成半封閉式澆注系統，較少澆注過程中鋼液的氧化吸氣。直澆道由尷80mm 改為尷100mm，橫澆道和內澆道保持不變，則澆注系統各截面的比例為：F 直∶F 橫∶F 內=1∶0.72∶1.44。由于澆注系統采用了半封閉結構，階梯式澆口必須進行相應的修改或去除。如去除階梯澆口，則澆注完畢后必須補澆冒口，提高冒口鋼液的溫度，以提高冒口的補縮效率。補澆冒口完畢后在冒口鋼液液面覆蓋發熱劑。

（3）內澆道與鑄件結構呈對稱布置，提高溫度場徑向分布均勻性；局部提高砂芯的退讓性，防止鑄件圓角處產生裂紋。

（4）行星架上下法蘭間砂芯近表面布置尷10mm 通氣繩，使造型材料產生的氣體盡可能通過通氣道排出，防止氣體進入鑄件。

（5）行星架上下法蘭間砂芯近3個三角立柱跟部處填埋秸稈等易燃材料，鑄件澆注后這些填埋材料被燒毀，改善砂芯的退讓性，防止鑄造裂紋的產生。按以上改進后的工藝及流程開始了小批量生產行星架，經探傷、熱處理、加工，生產出了合格產品。從探傷結果看，鑄件表面（MT 探傷）合格率達到了97%，內部質量（UT探傷）合格率達到了95%，證明通過本項研究所確定的鑄件工藝合理、完善，且根據目前資料看還具備一定的先進性。同時，由于保證了成品率，使鑄件的生產有較好的經濟性，具備了批量工業化生產的基礎。

4 結論

通過對風力發電機組行星架結構工藝性研究，以及鑄造用合金鋼化學成分的優化的研究，形成了行星架鑄件的成套生產工藝；冶煉出了化學成份和各項性能均合格、且燒注性能較優的G32NiCrMo8-5-4 鋼液；通過對鑄鋼行星架鑄造工藝的優化設計，生產出的行星架合格率高、生產經濟性好，具備了批量工業化生產的基礎。此外，所研制的工藝具有參數選擇合理、布局流暢、經濟性好、系統性強等優點，具有一定的先進性。

參考文獻：

【1】劉文川，賴小平，祝舉章，等. 適用范圍寬的鑄件有效澆注時間計算公式[J]. 鑄造技術，2000，（5）：3-7.

【2】劉忠明，段守敏，王長路.風力發電齒輪箱設計制造技術的發展與展望[J].機械傳動，2006，30（6）：l～6.

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在實用金屬中鎂合金是最小的密度，體現出極好的散熱性、電磁屏蔽性、手感良好、外部美觀，因此替代塑料材質迅速應用在通訊工具、筆記本的殼體等方面。鎂合金在汽車行業的節能與輕量化方面具有最大的優勢，已經開始替代鋁部件，截止到目前，鎂合金已經應用于超過60余種的汽車零部件中。

1.鎂合金特點

1.1_目前的工程金屬

鎂合金具有最小的密度，大概是鋁的64%，鋼的23%，具備極高的比剛度與比強度。因此在剛度要求相同的情況下，構件應用鎂合金進行制造能夠有效減輕自身的重量，在汽車、電子等領域的發展前景很好。

1.2.比較鎂合金和鋼、鋁

比較小的彈性模量，體現出極高的阻尼振動容量，也就是低慣性與減震性。由于彈性模量比較小，當外力發生作用時會出現更加均勻的應力分布，可以有效防止應力過高集中。

1.3.極好的加工切削特點

其擁有的切削速度要比其它金屬大。例如鎂合金切削需要的功率是1，而鋁是1.8，鑄鐵是3.5。因為其的穩定性極高，加工鎂合金尺寸需要極高的精度。

1.4.鎂合金導

良好的熱性，較強的抗磁干擾能力，廣泛應用在計算機、電子和通訊行業中。

1.5.鎂元素

儲藏最豐富的元素，同時鎂合金方便進行回收，因此，假如可以在生產中成功應用鎂合金，不但能夠節約成本，還可以有效節省資源，對環境積極保護，促使人類健康發展。

1.6.鎂合金

耐腐蝕性不佳，其氧化膜不同于氧化鋁膜，不夠致密，不能對內部金屬產生的腐蝕進行保護。但是由于迅速發展的表面技術以及不斷開發的新型鎂合金，逐漸解決了較差耐腐蝕性的問題。

2.鎂的高壓鑄造工藝

2.1.重力與低壓鑄造

重力鑄造是指在地球重力作用下金屬液注入鑄型的工藝，也稱為砂型澆鑄、金屬型澆鑄、熔模鑄造、消失模鑄造等，低壓鑄造是指壓力作用下在型腔中填充液體金屬，最終產生鑄件工藝。

重力與低壓鑄造工藝非常適合生產復雜的幾何形狀的中小型鎂合金鑄件，更加有利于薄壁大型成形鑄件，幾乎全部的鎂合金鑄造都能夠利用重力與低壓鑄造工藝生產。

2.2.壓鑄

常常將壓鑄工藝稱為高壓壓力鑄造，這一鑄造過程凸顯了精密性。壓鑄鎂合金的優點就是壁薄、近終形狀、極高的鑄造速度和鑄模時間長、優良的形成性和較高的生產效率等。在壓鑄方面鎂合金的優點為：較低的液粘度、良好的流動性，鑄件容易充型，很小的鑄造斜度，鑄件尺寸具有很高的精度，熔點與結晶的低潛熱，壓鑄過程中沖蝕模具程度較小，其模具使用時間較長，壓鑄需要的周期較短。鎂合金壓鑄包含了兩種方式，分別有熱室與冷室，重點要看鑄件的厚度，通常在薄壁鑄件中應用熱室壓鑄。當前93%都是采用壓鑄方法制造了鎂合金工程結構構件。但是鎂合金卻很少用于壓鑄，相較于重力鑄造合金，壓鑄鎂合金數量比較少。

注射量控制是對鎂合金壓鑄成本進行降低的方法之一。當前先進科學的真空壓鑄和充氧壓鑄，將出型腔中的氣體抽出對壓鑄件內的氣孔進行減少或者消除最終與合金中的氣體積實施溶解，相較于傳統的壓鑄技術，在對鑄造鎂合金壓鑄件的缺陷進行消除以及提高力學功能和內在質量上這些技術具有很大的優勢。

2.3.半固態鑄造

半固態是指合金內不但產生了球團狀固相還出現了流體液相。這一工藝成形溫度低，收縮凝固小，成形零件高精度，質量良好。生產與應用鎂合金半固態加工技術包括鑄造流變、鑄造觸變惡化觸變成形注射，具體應用觸變成形的方法。這一工藝的優勢在于：較低的成形溫度；較低的保溫時間，更少的熱疲勞，極少的熱腐蝕；在高溫時有效避免鎂合金發生腐蝕與燃燒；液體固化極少，因此限制了收縮孔隙；縮短了周期。

3.高壓鑄造的合金研制

3.1.合金元素

合金的蠕變性能積極改善降低沖擊作用所需要的性能。含有合金元素越高，鋁的含量也就越高，更加容易變脆。但是AE合金表現出了極好的抗蠕變性以及延展性，進一步能夠比擬鋁含量相同的AM合金。合金優異性能的顯微組織特點是，與金屬之間的相組織形成于樹晶軸間與晶粒邊界上并且體現為片狀結構。這一粗大晶粒可以產生牢固的不易變形的隔離層，在集中應力較小的情況下這種片狀結構的金屬容易張開內裂紋，發生變形，在裂紋界面上出現錯位的聚焦。

3.2.AE系合金的性能

3.2.1_機械性能

將合金元素加入鎂合金之后，對其進行拉伸試驗時產生的屈服極限會由于下降的伸長率而提升。在一些鎂合金中，這一損失比要小于其他合金。AE合金的伸長率和強度是最好的匹配。

針對4種鎂合金與A380標準的鋁合金來講，在正常室溫下它們的應力和形變之間的關系曲線類似，但是它們的伸長率不同。相較于應用在傳動零件制造的鋁合金，全部鎂合金都體現出了極好的拉伸性。并且AE44合金的各種機械性能之間的匹配度最佳。

在溫度較高的情況下，斷裂AE44合金會增大伸長率，下降了強度極限。一般，在高溫下AE44合金表現了極好的屈服極限，而塑性在一40℃與+200℃范圍內表現最好。

3.2.2.蠕變極限

為了對蠕變極限進行測定，拉伸試驗及溫度不同的試驗在恒定負荷與不同負荷下進行。例如，在不同負荷150℃下進行試驗，時間決定了總體形變，并且重復試驗也體現出反應的材料差異。有時為了實行蠕變試驗，需要在一定溫度下增加載荷。最佳的鎂合金能夠體現出與A380合金接近的蠕變極限性能，AE合金潛力巨大。

4.結束語

當今不斷涌現的各種高新技術，發展速度極快。高新技術逐漸增加了對傳統工藝的影響，這也是目前科學技術發展的重要趨勢。傳統的鑄造產業，在一定程度上其發展水平對制造業的發展造成了限制與影響。鎂鑄造也緊密聯系高新技術將是對傳統的鑄造業的重要改革。新技術的開發應用有效提高了企業的產品質量和經濟效益，提高了企業本身的競爭能力，也是企業未來的重要發展方向。

參考文獻：

[1]余繼志.淺談鎂合金壓鑄的歷史、現狀和未來[_T_.特種鑄造及有色合金，2009，（2）

[2]曾大本，培杰.鎂合金壓鑄業現狀與發展趨勢[J].鑄造，2009，（2）

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一、鑄件簡介

本次生產的雙吸葉輪結構如下圖所示，葉輪主要特點為：雙吸式葉輪，上下結構對稱，被中間蓋板隔開，毛坯重量為600kg，葉輪外徑為800mm，葉輪高度為400mm，葉片上下個5枚葉片，葉片厚度為30mm，蓋板厚度為40mm，其化學成分如下C：1.85～2.15%、Si：0.3～0.8%、Mn：0.5～1.0%、P

二、鑄造工藝設計

2.1葉輪結構較復雜，模型和芯盒均采用木模，葉片采用鑄鋁，造型方法采用呋喃樹脂砂造型，砂型尺寸為1200*1200*400兩扇。

2.2分型面和拔模斜度。根據葉輪的形狀，在上蓋板中間分型，如工藝圖所示，查《鑄造工程師手冊》取拔模斜度取1%。

2.3收縮率與加工量。高鉻鑄鐵收縮率比較大，一般按照2%留收縮，結合我廠多年生產葉輪的實際經驗，葉輪流道部分基本不收縮，所以流道不留收縮，其余按照2%留收縮。

加工量：高鉻鑄鐵材質較硬和脆，不利于機械加工，所以加工量盡量留小一點，參考鑄件尺寸和機械加工余量（GB/T6414-1999）以及結合我廠多年實際生產經驗，取上箱加工量為5mm，下箱加工量為4mm。

2.4澆注系統和冒口設計。高鉻鑄鐵A49材料流動性很差，宜采用開放澆注系統，在葉輪上下兩層，沿蓋板芯頭外圓處，內澆道六道，各澆道截面積按照 F直：F橫：F內：=1.0：0.9：1.2。其中阻流斷面積為灰鑄鐵的1.5倍。

冒口：高鉻鑄鐵A49收縮率比普通的白口鐵收縮性稍大，所以在頂部放置三個冒口，冒口直徑大小為140，高220。由于軸頭蓋板處較薄，需要增加工藝貼補。

2.5冷鐵及激冷砂的放置。根據葉輪鑄件結構，結合高鉻鑄鐵A49材質的特點，在葉輪下蓋板和靠近中心軸頭位置均需要放置冷鐵，中芯采用激冷的鉻鐵礦砂混制。

2.6澆注溫度和澆注速度。葉輪結構復雜，葉片和蓋板又較薄，所以盡量提高澆注溫度，但是高鉻鑄鐵A49材質溫度過高造成材質晶粒粗大，容易開裂，合理的澆注溫度尤為重要，根據我廠多年的現場經驗，確定澆注溫度為：1450～1490℃，澆注速度為：40～60秒。

其余工藝參數查詢鑄造手冊選取，鑄造工藝簡圖如下。

三、生產過程

3.1造型、制芯。我公司才用25噸移動連續混砂機進行混砂作業，樹枝加入量為1%，固化劑為0.5%，保證鑄型24小時干強度不低于1.2。造型時先造下箱，對砂型進行充分緊實，將預先準備好的冷鐵和混砂的鉻鐵礦砂放到需要激冷的部位，然后覆蓋樹脂砂。造上箱時按照工藝規定放置澆注系統和冒口等，并保證澆冒口沖刷根部重點緊實。過十五分鐘待砂型硬了以后翻箱起模。葉輪制芯時將蓋板與芯盒壓緊，放置起吊裝置，對葉片根部也采取覆蓋鉻鐵礦砂，保證厚度大于100mm，葉輪中芯也采用鉻鐵礦砂，并在中間加入冷鐵棒。

3.2涂刷、合箱。涂刷前對鑄型和砂芯進行修磨，主要是葉片根部圓角的修磨，吹盡浮砂。使用醇基鋯英粉涂料，涂刷前將涂料進行充分攪拌均勻，刷涂料均勻光滑，涂刷完畢后點燃，對涂料流痕和窩灰部位進行打磨，涂層厚度要保證0.5～1mm，易粘砂部位應涂刷至少兩遍涂料，澆冒口系統與鑄型一樣也需要重點涂刷。合箱前用噴燈烘烤10～15分鐘，合箱時下芯完畢后檢驗芯子位置是否正確，并且在合箱前要驗箱，檢查有無偏箱、壁厚是否符合，澆口、氣眼周圍是否嚴密，氣眼是否正確、鑄型有無壓壞、掉砂等。

3.3熔煉澆注。采用1噸中頻爐熔煉，熔煉時先加入高鉻，再加入低鉻和廢鋼，貴重合金銅鎳鉬等待鐵水熔化完畢后加入，盡量減少燒損，熔化完畢后用光譜儀測定成分，待成分合格后將爐內鐵水溫度提高到1560～1590℃，出爐前采用0.1%的孕育劑進行孕育處理，澆注前測溫度為1450～1490℃之間。

3.4鑄件后處理。雙吸葉輪鑄件結構扭曲度比較大，需要壓箱五天以上，待鑄件溫度小于50℃以下方可打箱，高鉻鑄鐵A49材質脆性大，應該先熱處理去除內應力，然后才能切割澆冒口。

四、工藝優化

按照上述工藝試制生產葉輪兩件，得知該工藝不成熟，主要為缺陷為葉片與蓋板交叉根部開裂、軸頭部分有氣孔以及下蓋板有縮孔產生，針對出現鑄造缺陷原因分析得知，由于A49材質熱裂傾向大和下蓋板不能充分補縮所致。

根據出現的鑄造缺陷，我們對工藝進行改進：

1.對葉片開裂部位增加拉肋2道，拉肋厚度為壁厚的5mm，拉肋的斷面高度是厚度的50mm，

2.為了有效補縮下蓋板，增加側冒口三個，側冒口直徑大小為?160mm，高度400mm。

3.澆注前用熱風機在200℃下對鑄型進行烘烤2小時，以此來防止砂型吸潮，減少砂型中樹脂發氣量。

4.采取低溫快澆的方法降低澆注溫度，提高澆注速度，將澆注溫度降低為1430～1450℃，澆注速度為30～50秒。

經過生產驗證，改進工藝后又生產葉輪兩件，沒有出現縮松和裂紋，證明我們改進的工藝是成熟的。

五、總結

雙吸葉輪結構復雜，一般很少用于高鉻鑄鐵材質，而A49材質熱裂傾向更大。本文通過對雙吸葉輪的結構和特定材質進行了專門的工藝設計，并通過實際生產驗證并改進工藝，最終生產出合格的鑄件，積累了經驗，為我公司以后承接更多結構復雜的耐磨件提供了有力的技術保障。

參考文獻

[1]尹怡民.高鉻鑄鐵大型超薄襯板鑄造成形.鑄造技術.2009，11：1485—1486

[2]《鑄造手冊》第五卷，鑄造工藝分冊，機械工業出版社，1994：205

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【關鍵詞】箱體類零件；靜壓造型；鑄造工藝流程

箱體類零件是部件或者機器的基礎零件，它與部件或機器中的軸、套、齒輪等相關零件組裝成一個整體，使它們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動關系協調地傳遞運動或動力（如發動機缸體、變速箱箱體等）。其作用決定了箱體零件必須具有強度高、壁薄、尺寸精度高、內外表面精度高等性質，而箱體零件的鑄造質量會直接影響部件或機器的精度、性能和壽命。下面就箱體零件的鑄造工藝流程進行分析探討。

1 鑄鐵熔煉

箱體類零件的材料一般為灰鑄鐵或鐵合金，熔煉溫度一般在1500℃左右。目前鑄鐵熔煉主要是采用沖天爐-感應電爐雙聯熔煉和感應電爐熔煉。隨著熔煉設備的技術水平不斷提高，感應電爐具有融化效率高、融化升溫快、爐溫容易控制、過載能力強、爐子周圍溫度低、作業環境好、熔煉運行可靠等優點，感應電爐能夠滿足節能環保方便的要求，所以感應電爐在國內鑄造行業已得到廣泛應用。

爐后可采用橋式起重機和電磁吸盤配置鐵料，并加入振動輸送加料小車，通過振動輸送加料小車將爐料加入電爐內，每臺加料小車對應電爐的一個爐體。爐臺上設合金斗及合金稱量加入裝置，稱量好的合金加入加料小車并隨爐料一起加入電爐內。電爐的除塵可采用爐蓋回轉排煙罩的形式，產生的煙塵通過除塵系統過濾后達標排放。爐前檢驗可采用真空直讀光譜儀、碳硫分析儀和熱分析儀及其它一些常規檢驗裝置，以調整和控制鐵液成分和溫度，確保鐵液質量。

2 造型工藝

箱體類零件通常具有壁薄、尺寸精度要求高等特點，適合采用高密度造型。高密度造型主要有氣沖造型、氣流預緊實加壓造型、擠壓造型、靜壓造型等形式，這類造型方法要求型砂水分較低（約為2.8%～3.2%），要求型砂緊實率較高（約為37%～42%），鑄型表面硬度可達90HB以上，鑄件尺寸精度可達GB/T6414-1999的CT8～10級。

下面以靜壓造型線為例介紹其造型工藝。造型線由靜壓造型主機、翻箱、下芯、合箱、澆注及冷卻、落砂等幾個功能區段組成。為了滿足鑄件的品質、尺寸精度、表面粗糙度和生產規模的要求，保證設備的可靠性，造型線主機可選用有質量保障的名優產品。該線采用下芯機下芯，采用澆注機澆注，并配置隨流孕育裝置。根據箱體類零件的尺寸大小和產量，可采用一箱多型的方法來提高生產效率。

澆注后的鑄件轉運到冷卻通廊內冷卻，其型內冷卻時間一般應大于4小時，落砂后鑄件由取件機械手掛上延長冷卻懸鏈，其冷卻時間大于2小時。冷卻通廊、冷卻懸鏈與造型、澆注跨分開設置，以利于排除濕熱煙氣。

造型線落砂可采用“振動輸送機+慣性振動輸送落砂機”的方式，用機械手在振動輸送機上敲掉澆冒口系統并把鑄件放入懸鏈吊斗內冷卻，然后輸送到箱體清理車間。根據箱體零件的具體要求，如比較精密的箱體類零件也可采用較先進的落砂裝置，使鑄件無撞擊無損傷落砂，并能將芯砂和舊型砂進行分流。

3 制芯工部

常用的制芯工藝主要有常規制芯、自硬砂制芯、熱芯盒砂制芯、冷芯盒砂制芯、殼芯制芯等。目前國內鑄造企業已大多采用冷芯制芯工藝，因其具有無需加熱固化節省能源、固化時間短、生產效率高等優點，但是其強度卻不及熱芯。當冷芯尺寸大且截面薄時，如果取芯后放置不當，會在形成終強度的過程中產生應力而發生變形，從而影響鑄件質量，因此一些截面比較薄的重要砂芯應采用熱芯制芯。

因箱體零件通常都存在各種油道、水道、氣道等，這些部位的砂芯截面就比較薄而容易變形，這類砂芯采用熱芯制芯工藝較為合適。所以箱體類零件采用冷芯和熱芯相結合的制芯工藝，冷芯機生產大砂芯，熱芯機生產部分薄截面的小砂芯。

大砂芯射制完后，可由人工加吊具取芯并放到輸送線托板上，小砂芯射制好后，人工修芯、鉆孔、搬運到組芯線上，按照砂芯的工藝位置依次組芯。在射芯機旁可設置砂芯緩存架，調配制芯、組芯的不匹配。

組合后的芯組可用涂料機器人抓起、浸涂料、甩去多余的涂料、放到表干爐的輥道托板上進爐烘干。但每隔一定時間，機器人的夾具夾持點要在清洗池中清洗一次。

配備一臺連續式砂芯烘干爐，涂料后的砂芯加熱去除水份并冷卻到50℃以下?？刹捎萌詣拥妮伒垒斔拖到y輸送砂芯，并設砂芯輥道緩存部分砂芯以匹配造型線生產。

4 型砂處理工藝

型砂處理工部應連續大量地向造型工部供應質量合格的型砂，核心設備混砂機及控制設備可選用先進的產品，包括混砂機、砂稱量裝置、輔料稱量裝置、加水稱量裝置、溫度濕度檢測裝置、電氣及控制裝置等應擇優選擇。根據造型線的用砂量，匹配合適的混砂機。

落砂后的舊砂經過三道磁選送入篩砂機，送到雙盤冷卻器進行冷卻，雙盤冷卻器的出口砂溫可以降到49℃以下，冷卻后的舊砂水分含量一般保證在1.5～2.5%范圍。舊砂砂溫和水份的調節可選用具有結構緊湊，運動噪音小優點的雙盤冷卻器。

舊砂中間庫中的舊砂，經圓盤給料機、帶式輸送機、斗式提升機卸入混砂機上方的舊砂斗中，供混砂機用。舊砂經帶式給料機進混砂機的砂稱中稱量；煤粉、膨潤土粉和部分除塵器收集粉塵經螺旋給料機先后進混砂機的輔料稱中稱量；所需的水則經混砂機的水稱稱量。以上各種材料按設定的配比稱量后，加入混砂機中混制，合格的型砂排放后經圓盤給料機、帶式輸送機送往造型工部供造型線使用。

混砂所需的煤粉、膨潤土采用氣力輸送系統壓送到混砂機上方的煤粉斗、膨潤土斗中，供混砂用。新砂斗布置在爬出地溝的送舊砂皮帶機上方，通過螺旋給料機定量加砂。

砂處理工部宜采用空間塔式結構布置，以簡化物流、節省能源和面積。砂處理工部全套系統可采用PLC+PC集中控制，控制室設模擬屏。

5 鑄件清理和粗加工

箱體類鑄件通過懸鏈冷卻并輸送到清理工部，取下肉眼可見的明顯廢品鑄件，并放置在規定的地方，用輕型吊車轉卸到鱗板輸送機上人工粗清，粗清完需要退火的鑄件先卸下運到退火區進行退火處理，不需要退火的鑄件或者退火后送回來的鑄件掛到懸鏈輸送拋丸機上拋丸處理。拋丸后鑄件通過平板輸送機輸送到人工打磨工位，磨掉飛邊毛刺，精整鑄件內腔的飛邊毛刺和鐵瘤。

精清完畢，需對箱體殼體進行內腔噴丸處理，然后對前面未經退火的鑄件進行振動時效。

經檢驗合格箱體，其非加工表面噴快干鐵紅防銹底漆，進行防銹處理；采用水簾噴漆工藝，快干漆、不烘干；箱體內腔噴防銹液。

在粗加工工段進行鑄件粗加工，或鑄件入庫等待發運。鑄件粗加工為精加工工序提供定位基準，主要采用專機，配合少量通用機床。

6 結束語

箱體類零件在機械產品上使用廣泛，其質量的好壞不僅影響到機器的裝配精度和運動精度，而且影響機器的工作精度、使用性能和壽命。而箱體類零件質量的保證就是其鑄件的質量，因此其鑄造工藝尤為關鍵，只有采用更加合理的鑄造工藝，才能生產出更好的產品。

參考文獻：

[1]朱煥池.機械制造工藝學[M].北京：機械工業出版社，2009.

[2]董選普.鑄造工藝學[M].北京：化學工業出版社，2009.

[3]金屬型鑄件生產指南[M].北京：化學工業出版社，2008.

篇6

黑龍江省民族博物館 黑龍江哈爾濱 150000

[摘要]中國古代青銅器的鑄造有兩種基本的方法，即塊范法和失蠟法。塊范法(或稱土范法)是商周時代最先采用的，是應用最廣的青銅器鑄造法。失蠟法指用容易熔化的材料，比如黃蠟(蜂蠟)，動物油(牛油)等制成欲鑄器物的蠟模，然后在蠟模表面用細泥漿澆淋，在蠟模表面形成一層泥殼，再在泥殼表面上涂上耐火材料，使之硬化即做成鑄型，最后再烘烤此型模，使蠟油熔化流出，從而形成型腔，再向型腔內澆鑄銅液，凝固冷卻后即得無范痕，光潔精密的鑄件。

[

關鍵詞 ]青銅器；鑄造工藝；塊范法；制范；失蠟法

中國古代青銅器的鑄造有兩種基本的方法，即塊范法和失蠟法。

一、塊范法

塊范法(或稱土范法)是商周時代最先采用的，是應用最廣的青銅器鑄造法。

此方法簡單介紹如下：以鑄造容器為例，先制成欲鑄器物的模型。模型在鑄造工藝上亦稱作?；蚰阜?；再用泥土敷在模型外面，脫出用來形成鑄件外廓的鑄型組成部分，在鑄造工藝上稱為外范，外范要分割成數塊，以便從模上脫下；此外還要用泥土制一個體積與容器內腔相當的范，通常稱為芯，或者稱為心型、內范；然后使內外范套合，中間的空隙即型腔，其間隔為欲鑄器物的厚度；最后將溶化的銅液注入此空隙內，待銅液冷卻后，除去內外范即得欲鑄器物。

1、塊范法鑄造的具體過程與渾鑄法

(1)制模

模亦稱為“母范”，原料可選用陶或木、竹、骨、石各種質料，而已經鑄好的青銅器也可用作模型。具體選用何鐘質料要視鑄件的幾何形狀而定，并要考慮花紋雕刻與撥塑的方便。一般說來：形狀細長扁平的刀、削，可以用竹、木削制而成；較小的鳥獸動物形體可以用骨、石雕刻為模；對于形狀厚重比較大的鼎、彝諸器，則可以選用陶土，以便撥塑。

從出土發掘來看，陶范最為常見。陶范的泥料粘土含量可以多一些，混以燒土粉、炭末、草料或者其它有機物，并掌握好調配泥料時的含水量，使之有較低的收縮率與適宜的透氣性，以便在塑成后避免因為干燥、焙燒而發生龜裂現象。陶模的表面還必須細致、堅實，以便在其上雕刻紋飾。

泥模在塑成后，應該使其在室溫中逐漸干燥，紋飾要在其干成適當的硬度時雕刻。對于布局嚴謹、規范整齊的紋飾，一般先在素胎上用色筆起稿而后再進行雕刻，高出器表的花紋則用泥在表面堆塑成形，再在其上雕刻花紋。

泥模制成后，必須置入窯只焙燒成陶模才能用來翻范。

(2)制范

制范亦要選用和制備適當的泥料。其主要成分是泥土和砂。一般說來，范的粘土含量多些，芯則含砂量多些，顆粒較粗。且在二者之中還拌有植物質，比如草木屑，以減少收縮，利于透氣性。

范的泥土備制須極細致，要經過晾曬、破碎、分篩、混勻，并加入適當的水分，將之和成軟硬適度的泥土，再經過反復摔打、揉搓，還有經過較長時間的浸潤，使之定性。這樣做好的泥料在翻范時才得心應手。

從模上翻范技術性很強，是塊范鑄造技術的中心環節。對于較簡單的實心器物象刀、戈、鏃等，只需由模型翻制兩個外范即可，此種外范稱為二合范。

而制造空心容器的范則復雜多了，簡單來說分以下幾點：

①在翻范以前，首先要決定外范應該分為幾塊及應該在何處分界。

②翻外范的方法是用范泥往模上堆貼而成，再用力壓緊。

③對于心的制做則有三種方法：一是已從模型上翻制好外范后，利用模型來制芯，即將模型的表面加以刮削，刮削的厚度即是所鑄銅器的厚度。二是把模型做成空心的，從其腹腔中脫出芯，并使拖出的芯和底范連成一塊，再在底范上鑄耳，此鐘方法適用于大型器。三是利用外范制芯。

(3)澆注

將已焙燒的且組合好的范可趁熱澆注，不然需在臨澆注前進行預熱。預熱時要將范芯裝配成套，捆緊后糊以泥砂或草拌泥，再入窯燒烤。預熱的溫度以400-500度為佳。焙好的型范需埋置于沙(濕沙)坑中防止范崩引起的傷害，并在外加木條箍緊，也是為了防止銅液壓力將范漲開。

范準備好后，將熔化的銅液(1100-1200為宜)注入澆口。器物之所以倒著澆，是為了將氣孔與同液中的雜質集中于器底，使器物中上部致密，花紋清晰。澆入銅液時應該掌握好速度，以快而平為宜，直到澆口于氣孔皆充滿銅液為止。待銅液凝固冷卻后，即可去范、芯，取出鑄件。

一次澆注成完整器形的方法叫“渾鑄”，或“一次渾鑄”，或者“整體澆鑄”。商周器物多是以此方法鑄成。凡以此方法鑄成之器，其表面所遺留的線條是連續的，即每條范線均互相連接，這是渾鑄的范線特征。

(4)修整

鑄件去陶范后還要進行修整，其經過錘擊、鋸挫、鏨鑿幾打磨，消去多余的銅塊、毛刺、飛邊，只有這樣才算制造完畢。

除渾鑄法之外還有分鑄法，即器物的歌部位不是一次澆鑄完成的，而是分別鑄成的，并用連接方法使之連為一體。而連接則主要有鑄合法和焊接法。在此就不介紹了。

篇7

關鍵詞：渦輪增壓技術 殼體鑄造工藝 數值模擬

渦輪增壓器是利用發動機排出的廢氣做功的特殊部件。渦輪增壓器技術不僅節能減排，而且能夠有效地提高發動機功率，已成為汽車制造業競相發展的高新技術之一。隨著該技術的開發及應用，汽油發動機的廢氣溫度已由原來的數百度提升至1 050℃以上。這樣，渦輪增壓器殼體（簡稱渦殼）必須具備高的高溫強度、抗蠕變性、抗氧化性、抗腐蝕性和尺寸穩定性等。顯然，傳統的鐵素體球鐵和高硅鉬球鐵已不能勝任上述性能，必須選擇和開發高溫綜合性能優異的合金來滿足渦殼制造苛刻的材質要求。本文從渦殼材質的類型、化學成分、組織和性能及鑄造熔煉工藝特點等方面展開論述。

1.渦殼材質

2.組織與性能

2.1 耐熱不銹鋼

3.鑄造及熔煉工藝特點

3.1 鑄造工藝

耐熱不銹鋼含鉻量高，澆注過程中易產生氧化鉻夾雜，往往導致合金液流動性降低，從而產生冷隔和皺皮等鑄造缺陷。并且，合金體收縮率和線收縮率較大，易產生縮孔、縮松和熱裂等缺陷。高鎳球鐵含鎳量高，澆注過程鐵液粘度高‘j引，流動性差；且線收縮和體收縮傾向均大于普通球鐵。當澆注溫度過低時，渦殼易產生澆不足、冷隔和黑渣等缺陷；澆注溫度過高又容易產生縮孔、縮松和氣孑L等缺陷。

3.2 熔煉工藝

4.結語：

耐熱不銹鋼和高鎳球鐵具有良好的高溫性能，是汽車渦輪增壓器技術發展的首選材料。在優化合金成分的條件下，采用殼型鑄造，覆膜砂熱芯盒制芯，發熱保溫冒口和陶瓷過濾網等鑄造工藝，嚴格控制熔煉和澆注工藝，對高鎳球鐵使用Ni—Mg—Si球化劑和含鍶、鋯復合孕育劑，采用包底坑內沖人法和瞬時孕育相結合的工藝進行球化和孕育處理，可以獲得內在質量合格、無鑄造缺陷的渦殼鑄件。

參考文獻：

[1]周錦銀.汽車渦輪增壓器殼體材料的現狀和發展[J].江蘇冶金，2006，34（5）：1—3.

篇8

摘要：常見鑄造工藝復雜，影響鑄件質量，往往由于原材料的控制不嚴格，工藝程序不合理，生產操作不合理，管理系統不完善等其他原因，會令鑄件產生多種質量缺陷。如氣孔、沙眼、礦渣孔、殘余物、收縮、收縮、裂紋、不均勻硬度、球化不良等多種問題。本文主要分析了常見鑄造缺陷的原因，提出了質量控制措施。

關鍵詞：鑄造；工藝；缺陷；措施

0 引言

目前煤炭行業形勢嚴峻，同樣，從事煤炭機械制造行業的我們面臨的競爭也越來越激烈，能否生產用戶滿意的產品，關系到企業的生存和發展。我廠生產的礦車車輪，液壓支架柱窩柱帽等鑄件等作為關鍵零件，其鑄造缺陷不僅降低其承載力，還存在很大的安全隱患。我廠一直致力于這方面的研究，通過分析鑄件產生缺陷的原因，采取相應的防范措施，使鑄件缺陷得到了有效的控制。

1 氣孔

1.1 特征描述

在鑄造中，鑄件表面通常會看到一些小孔，其大小不等，這便是氣孔。由于它的產生原因不同，因此有各種各樣的表達形式。如常見的侵入性氣孔、降水氣孔和皮下氣孔等。

1.2 出現氣孔的原因分析

氣孔的出現有很多原因，如爐料不干燥或含有氧化物，雜質；澆注工具或添加劑在爐前不干燥，型砂含水太多或模具在維修時沾水太多，型芯烘干不充分或型芯通氣孔被堵塞；澆注溫度過低或倒得太快等等。

1.3 質量控制措施

針對侵入性氣孔盡快控制型砂或芯砂中發氣物質的含量，減少發氣量，而且要降低濕型砂的含水量，造型與修模時不能過多的和水，保證砂芯的干燥；析出性氣孔多而分散，一般情況下，對于同批澆注的鑄件其表面常常會發現有析出性氣孔。鑄造爐料要保證潔凈干燥，對于含氣量較多的爐料嚴禁使用，同時保證添加劑的干燥；對皮下氣孔的預防控制，包括適當提高澆注溫度，減少各種添加劑的加入劑量，盡量減少澆注時間；澆注時在鐵液表面覆蓋冰晶石粉，防止金屬液氧化。

2 砂眼、渣孔

2.1 特征描述

材料的缺陷處內部或表面往往會充塞著型（芯）砂的小孔，這就是我們所說的沙眼。如果缺陷形狀不規則，缺陷充滿夾雜物，則稱為礦渣孔。

2.2 出現砂眼、渣孔的原因分析

型砂的強度太低，或者是砂型和型芯不夠結實，當砂箱出現局部破壞時，澆注系統不合理的，內澆口方向不對，金屬液沖壞砂型，合型時型腔或澆口內散砂未清理干凈。

2.3 砂眼、渣孔的質量控制措施

砂眼的防止措施：首先，試著提高沙的度和砂的強度，緊實度，減少砂芯的毛刺，防止砂粒的產生。其次，在浮砂的空腔和砂芯表面清理之前，要抓緊時間進行澆筑。第三，科學有效的澆注工藝設計，嚴格避免在墻上的熔融鐵產生過大的沖刷力。

渣孔的質量控制措施：科學有效的澆注工藝設計，在澆注過程充填過濾器中，試著提高濾渣的能力，增大鑄件內圓角，澆注過程不能中斷。

3 殘渣

3.1 特征分析

所謂殘渣，指的就是集中在鑄件表面上某處那些呈現出皺皮狀的缺陷。殘渣由很多的物質組成，其中主要組成物為EPS模樣殘留物，較為光亮的皺皮狀物質。

3.2 出現殘渣缺陷的原因分析

由于殘余物的主要成分是EPS模樣殘留物，所以被分解的氣體的向外釋放速率非常緩慢，因此分解和消失的過程很長。

3.2 殘渣缺陷的質量控制措施

第一、保證良好的涂層透氣性和良好的型砂透氣性；第二、適當提高澆注溫度；第三、適當提高負壓；第四、適當降低EPS物質的密度和緊實程度；第五、適當提高澆注的范圍。

4 縮孔、縮松

4.1特征分析

在鑄件較為厚實的斷面處或者是軸心處常常會由于凝固而出現一些表面粗糙的孔洞，而且這些孔洞有些會帶有樹枝狀的結晶，這些孔洞中較大而且較為密集的稱為縮孔，較小而又分散的孔洞稱為縮松

4.2 出現縮孔、縮松缺陷的原因分析

一旦金屬液遇冷凝固時，這個過程中產生的液態收縮和凝固收縮是遠遠超過于固態收縮的，而且鑄件表面最后凝固的地方往往很難得到應有的金屬液。

4.3 縮孔、縮松缺陷的質量控制措施

第一、不同的鑄件，壁厚不同，相應的化學成分不同，盡量控制好鎂的含量；第二、設計科學的澆注系統，適當降低澆注的溫度，盡量使得鑄件表面各處都能得到充分補縮；第三、避免鐵液氧化。

5 裂紋

5.1 特征描述

澆注好的鑄件表面一般都彎曲的裂紋。裂紋分熱裂和冷裂兩種。熱裂的裂口形狀不規則，端口表面的顏色往往呈現出深黑色，氧化現象較為明顯，且較為曲折。而冷裂的裂口和熱裂彎曲不同，裂口比較直，形狀較為規則，且鑄件斷口表面的氧化現象比較輕微，發出金屬光澤。

5.2 產生裂紋的原因分析

鑄件遇冷凝固收縮，在這個過程中會產生內部應力，一旦應力大于材料的屈服極限，鑄件救出出現裂紋現象。

5.3 預防裂紋的質量控制措施

第一、鐵液的化學成分必須要控制好。其中硫的含量能夠影響“熱脆性”的產生，不能過低，但是也不能太高，過高的話會影響成型效果。磷的含量是影響鑄件發生“冷脆性”的因素，進而產生冷裂缺陷；第二、控制鑄件各個部位的冷卻速度，防止局部產生過熱現象；第三、當進行完澆注以后，不能過早的開型，只有當型內鑄件的溫度低于550℃時，才能夠開型；第四、盡量改變鑄件的結構，避免發生應力集中現象。

6 硬度不均勻

6.1 硬 度不均勻現象描述

加工以后的鑄件表面，往往會出現微觀的凹凸，局部可能會出現硬質點，由于鑄件的表面硬度相差較大，因此，硬質點部位的硬度可能超過標準。

6.2 避免出現硬度不均勻的質量控制措施

第一、 提高金屬液出爐溫度；第二、澆注系統的設計要科學，保證鑄件的均勻冷卻；第三、控制好金屬液的化學成分，保證其在金屬液液中含量均勻。

7 材質不合格

7.1 化學成分含量超差原因分析

中間合金或爐料合金成分不均勻，或是成分分析誤差過大；爐料計算或配料稱量錯誤，熔煉操作失當，易氧化元素燒損過大；熔煉攪拌不均勻、易偏析元素分布不均勻

7.2 化學成分含量超差控制措施

第一、爐前分析成分不合格時可適當進行調整；第二、熔煉過程中加強攪拌并適當的靜置；第三、最終檢驗不合格時可會同設計使用部門協商處理。

8 結語

鑄造合格率和缺陷鑄造維修率是是我廠，也是全國鑄造行業的瓶頸。因此，通過分析和研究常見鑄型缺陷的原因，并提出質量控制措施以避免缺陷，提高產品質量，對提升我廠機械化水平具有重要意義。

參考文獻：

篇9

關鍵詞：消失模鑄造；砂型鑄造；工藝研究；成效

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.019

0 引言

消失模鑄造與砂型型鑄造工藝是當今鑄造業的兩大工藝其有缺點也有優點，在當今制造技術迅猛發展下，我們需要對這兩大工藝加以改良、改進、揚長避短，為鑄造業發揮出各自的貢獻。

1 消失模鑄造工藝、成效及遠景

（1）什么叫消失模鑄造工藝：消失模鑄造工藝被稱之為實型鑄造、汽化模制造，由美國史洛爾發明并于1958年取得專利，期初該工藝用于工藝美術鑄件的生產，50年代末西德最先將消失模鑄造工藝用于工業鑄件的生產。從此以后，世界各國鑄造行業都競相研究，研發出了無粘結劑的干砂法，使該工藝進入了以物理造型為特征的新實型鑄造時期。其特點是采用無粘結劑的干砂造型，高頻低幅振動緊實，成型后無需取出模樣。澆注時泡沫塑料在金屬的作用下氣化分解。泡沫塑料分解后的空間位置被金屬液體所取代，金屬凝固后就是所要的鑄件。

（2）消失模鑄造工藝成效特點：首先泡沫塑料在制作的過程中無需整體完成，可分塊制作再粘接成所需的的形狀，造型時不需起模，能生產出傳統造法無法生產的復雜鑄件，當然鑄件尺寸精度和表面光潔度與泡沫塑料件的制造精度是成正比的，已經達到了趨于穩定的熔模鑄造的鑄件，大量減少了毛坯的機械加工量。其次是優化簡化了工藝，造型時已不用砂芯不用分型，不需起模與合箱，砂處理不需混砂，落砂簡單方便，還可以有效消除水、粘結物和附加物所造成的鑄造缺陷。再次就是易于實現自動化、機械化生產。且舊砂的回收率可達到90%以上，能耗成本節約率在15%左右，鑄件成本降低30%左右。得利于生產工序的大規模的簡化，設備的簡化，人工物料成本的降低，可以有效的為企業節省大筆資金。

（3）消失模鑄造工藝的研究方向：首先是消失模模型材料及制模技術的研究，消失模鑄造是使熔化的液態金屬取代塑料模型而實現鑄件的生產工藝，因此，模樣材料及成型質量直接影響鑄件產品的質量。所以鑄造用模型的材質要求是發氣量要少，密度小，其強度能得以抵抗型砂壓力還有外力引起的變形。目前消失模T造所采用的的EPS材料其缺點是用于鑄鋼、鑄鐵類鑄件生產就容易出現表面皺皮，表面增碳等缺陷，且EPS模由于密度低在生產過程中容易造成損壞。國外的EPMMA可以有效解決鑄鋼件的增碳，但價格昂貴。我國這方面研究欠缺，都是從國外進口EPS粒子，國內沒有生產EPS的廠家。這就需要我國相關領域的工作者及相關行業的研究機構研發出高質量的模樣材料，以便于更好的提高模樣的制作質量。

其次是要研究新型的的鑄造用材料：因與傳統工藝不同，消失模鑄造是將涂料涂于模樣待其干燥好方可埋入砂中進行澆注，所以說對涂料的要求是保證較高的強度和良好的透氣性，以便使氣體快速的溢出，此外涂料還起到控制金屬液的流動速度，保持了金屬液與汽化膜之間合適的壓力，因此對涂料的要求超過傳統的空腔鑄造所需涂料，要研制高品質的涂料，還有很多工作要做，再次就是消失模在干砂研究：消失模鑄造工藝給造型工藝帶來了一場徹底的變革。加大了其應用范圍，并為自動化、機械化大量生產帶來了便利，在干砂震動方面，日本和美國走在了世界的前列。我國在這方面還有所欠缺，還需要加大研究力度。

2 砂型鑄造工藝及成效

（1）砂型鑄造工藝：是有造型、造芯、烘干、合型、澆注、落砂、清理等工序組成的鑄造體系。砂型鑄造工藝所鑄造產品的區別是砂型鑄造是名副其實，用這些產品模型和其它工藝裝備制成“砂型”再將熔化的液態金屬充填到砂型中，待其冷卻就得到所需的鑄件；砂型鑄造不受數量多少的限制，適用于各種不同鑄件的鑄造，工序較多，因此砂型鑄造更為復雜。

（2）砂型鑄造工藝成效特點：其優點是砂型鑄造工藝所造出的砂型模具與其它模具比工作溫度不超過300℃，工作壓力不超過1.5Mpa，其模具材料選用范圍廣，使用壽命長，模具使用費用成本低。其缺點有三方面；首先是尺寸精度不穩定的問題，因為鑄件是依模而作。模的尺寸無一例外會受鑄件影響。特別是一些復雜鑄件，由于采用多個模具制造，其累計的誤差已嚴重影響鑄件尺寸，由此可見砂型鑄造，要想追求零誤差，那是不現實。

其次鑄件表面粗糙，砂型模具無可避免的有一些粗糙的地方，所以想得到外表光亮潔凈的鑄件很難。再次就是鑄件有缺陷，大部分的鑄件缺陷來自于鑄模質量不佳所造成的，如鑄模表面彎曲不平或傾斜。會導致模型不好，破損的模型表面會造成產品有缺陷；在安裝的過程中安裝偏差會導致擠箱、砂眼；澆注系統不規范或隨意安裝導致金屬液流動偏離工藝要求，進而造成縮陷、產生氣孔。這些因素導致了砂型鑄造工藝產品的所鑄造的產品不穩定。

（3）砂型鑄造工藝的前景：隨著社會經濟的發展，鑄造行業不斷的進步，砂型鑄造工藝的高緊實造型法（包括高壓造型、射壓造型、氣沖造型）會得以廣泛應用。其特點是在運箱、合箱、澆注的過程中，損壞少，變形少，其生產出的鑄件尺寸精度高，表面質量大幅提高，且廢品少。在高壓造型法問世以來砂型的大幅回彈引起了一些學者和鑄造科研人員的關注，一些鑄造工作者對此指出：回彈會隨著壓實比壓增加而增大，大的回彈會引起鑄型型腔的變化，影響鑄件尺寸精度。但是國內外對砂型的回彈問題都處于靜態測量，缺乏有力的依據我們還需對其不斷的加深探討，現今高緊實度砂型好，但是高緊實砂型又制約工藝鑄件提高的更上一層樓。與國外相比我國的鑄造業水平還有很大差距，很多不足。這需要我們轉換思維、轉換機制，不斷摸索，不斷學習來壯大祖國的鑄造行業。

參考文獻：

篇10

關鍵詞：樹脂砂鑄造，涂料，涂刷工藝，砂芯

樹脂砂是鑄造中常用的造型、制芯方法之一，適用于多品種、小批量鑄件的生產，具有流動性好，澆出的鑄件尺寸精度高，表面光潔度好，澆注后的型砂潰散性好，容易再生等特點，在機床、水利機械、工程機械、礦石機械等領域普遍使用。樹脂砂鑄件在鑄造過程中，涂料與涂刷工藝是影響鑄件表面質量的重要因素，需要重點關注。

一、涂料的作用和選擇

在鑄造過程中，是否使用涂料需要考慮到清沽費用、修整費用和廢品率等鑄件成本后決定。一般來說，涂料可以起到防止滲漏，防止沖砂，防止粘砂，改善鑄件表面質量，降低清沽費用，減少廢品率等作用。鑄型涂料與一般涂料不同之處在于，鑄型涂料受得了高溫融化的金屬，并且在融化的金屬與鑄型之間形成一個阻隔層。通常來說，鑄型涂料是把高熔點物質或者耐火物質懸浮在液體當中，當然，除了有耐火物質，鑄型涂料還含有其他很多成分。

在實際生產中，鑄型涂料必須具有以下特質：①具有優良的觸變性、流平性、滲透性、涂敷性，涂層無刷、流痕等；②涂料具有優良的懸浮穩定性，水基涂料6小時懸浮性達到99%以上。③涂料具有很好的抗粘砂性能，澆注出的鑄件表面光潔度好，輪廓清楚、無粘砂。④涂料的使用方法簡單方便，可用于刷涂、噴涂、浸涂、流涂等工藝。⑤涂層烘干后，具有較高的強度和高溫抗裂性，1300℃爆熱1~2分鐘涂層不開裂、不起泡。⑥涂料質量穩定、使用方便，特別是淺（白）色涂料，對改善勞動環境有顯著效果。

為了不讓涂料過多的滲入到砂型深處，影響涂層的干燥程度，并保證涂層厚度，提高抗金屬液滲透的能力，涂料必須有一定的濃度，在涂刷性能良好的情況下，應保證涂料濃度并在涂刷前攪勻。

二、涂刷工藝的選擇

雖然涂料對鑄件質量的影響很大，但是在試生產中涂料的選擇一般都比較順利，通常性能穩定的涂料，都能滿足要求。由于鑄件形狀和質量的要求不同，涂料的涂刷工藝選擇卻不那么容易，經過了長時間的探索，成熟的涂刷方式有刷涂、抹涂、流涂、噴涂以及蘸涂等。

1、刷涂。刷涂時，刷子的運動有助于使涂料進入砂粒之間的間隙，涂料層防止金屬液滲入的能力最強，但是刷涂耗費的工時多，且涂層的質量因人而異，另外刷涂時還易造成殘留刷痕，用醇基涂料時尤為明顯。對于鑄件上殘留的刷痕，可能有不同的認識，有的客戶可以接受打磨的痕跡，而不愿接受刷痕，也有客戶認為鑄件上保留刷痕說明鑄件未經打磨，是質量良好的表征。

2、抹涂。抹涂只適用于特殊的厚壁鑄件。

3、流涂。流涂一般適用流圖機，流通機主要由收集槽、泵和噴流管組成。泵收集槽中的涂料在吸送泵的作用下教吸出并分為兩路，徑較大一路涂料返回收集槽，以使涂料處在不停的攪拌當中，管徑較小的一路流向噴流管出口。并在控制下流至待涂砂芯表面。流圖的優點是效率高，施圖痕跡輕，并且可以減少原料浪費。缺點是時間較長，并且角度難以控制。

4、噴涂。雖然在鑄造過程中，采用噴涂的企業不少，但是目前還沒有特別適用于噴涂的裝置。噴涂是利用壓縮空氣的流動、抽吸對涂料進行噴涂。在進行噴涂時，應注意，剛起模的型和芯不能立即進行噴涂，因為這是的樹脂反應還在初步階段，如果施用涂料，將影響硬化反應的進行。一般應在起模后4~8小時再進行噴涂。

5、蘸涂。蘸涂是效果很好的涂刷方式，一般適用于較小的砂芯。

三、涂料使用中應注意的問題

1、涂料使用前應攪拌均勻。涂料使用時不充分攪拌將影響到鑄件的質量，在很多生產車間，操作人員經常利用木棍簡單的攪拌幾下就認為一桶涂料攪拌均勻，這種做法是不對的。因為存放過的涂料一般都會發生沉降，簡單的攪拌不可能將底層的沉降物攪拌均勻，這樣容易產生涂層點燃時起泡、燃燒不干、涂層強度低等問題。并且容易造成同一批次的產品質量參差不齊。

2、不能隨意稀釋涂料。這是在生產現場經常發生的一種情況，當涂料容器中剩有教稠的涂料時，很多操作人員通常利用自備的酒精稀釋，然后再使用。因為用掉的涂料可能帶走了大部分載體，這樣做的方式雖然能繼續涂刷，并且能夠烘干，但是這樣影響了涂層強度，有可能產生裂紋。商品涂料在生產時，就已經按照不同的季節做了不同的配比，所以，在實際生產中，要盡量避免出現隨意稀釋涂料的情況。

3、涂料的涂刷方法和管理。在生產車間，對于涂料的使用必須制定和完善相關制度。刷涂涂料時應自上而下進行，不要使涂料流掛堆積；應涂刷均勻，減少刷痕，注意不要漏涂。涂料的貯存 水基涂料貯存時需注意防曬防凍。醇基涂料貯存時需注意密封防火防水。此外，醇基涂料施涂后應及時點燃干燥，水基涂料施涂后應進烘房在150~180℃下烘干1-2H。涂料的充分干燥對防止氣孔至關重要。在燃燒不良的情況下應用噴槍補充干燥，但注意火力不要過猛，不可將火焰集中在局部區域，以免引起樹脂過燒。

4、涂層厚度控制。由于厚涂層要經過多次涂刷，所以每次每次施涂的厚度以不超過0.30mm為好。用于樹脂砂型的涂料，其滲入不能過深，以不超過2~3個砂粒為好。為防止涂料滲入過深，同時為保證涂層厚度以提高抗金屬滲透能力，涂料黏度不能過低。

四、結語

隨著現代技術的進步，鑄型涂料的質量向著精密化和特殊化方向發展，涂刷工藝也越來越先進。要獲得精度好、表面光潔度高等品質優良的鑄件，除了使用性能優良的涂料和先進的涂刷工藝外，加強生產過程中涂料的使用和涂刷工藝管理也是不能忽視的環節。

參考文獻

[1]李傳．鑄造涂料的性能控制與技術發展．鑄造，2009