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摘要：消失模鑄造是目前國際上最先進(jìn)的鑄造工藝之一，被譽(yù)為鑄造史上的一次“革命”，國內(nèi)外稱之為21世紀(jì)綠色鑄造。通過本次對耳板件的鑄造實(shí)例，給后續(xù)類似材質(zhì)板件提供可靠參考。

關(guān)鍵詞：消失模鑄造  耳板  鑄造工藝  消失模模具

1、前言

本次鑄造采用消失模鑄造工藝可以更好的確保鑄件尺寸形狀精確，具有精密鑄造的特點(diǎn)，鑄件的表面光潔度高。另外取消了砂芯和制芯工作，根除了由于制芯、下芯造成的鑄造缺陷和廢品。不合箱、不取模大大簡化了造型工藝，消除了因取模、合箱引起的鑄造缺陷。只使用干砂造型也根除了由于水分、添加物和粘結(jié)劑引起的缺陷。消失模鑄造工藝流程圖如下圖所示。此現(xiàn)場鑄件種類較多，但均為鑄鋼件，本論文以耳板為例分析之。 重慶消失模模具廠。

2、鑄件分析

（1）尺寸:板條狀，形似耳朵故名耳板。最大長度為1885，寬度為300，孔徑為116、55、40，壁厚40（mm）。單件重250Kg。其他數(shù)據(jù)參數(shù)詳見圖2。

（2）材質(zhì)：鎳鉻不銹鋼ZG1Cr13Ni9

（3）要求：鑄件表面質(zhì)量要求較高，加之其材質(zhì)是不銹鋼，鋼液凈化程度要求較高。因“耳部”承受較大力，因而此處的鑄件不得處在任何內(nèi)部氣孔及夾渣現(xiàn)象。

（4）鑄件分析：

a、鑄件類似于長板件，涂料白膜重量大，容易導(dǎo)致鑄件變形，因此在烘干過程中盡量使水平面上面積小些，也就是把鑄件立起來不要平鋪著架空。

b、兩個冒口應(yīng)放置在三分之一處，使整個鑄件都在補(bǔ)縮范圍內(nèi)。

c、因雜質(zhì)對鑄件力學(xué)性能影響較大，故要求擋渣嚴(yán)格。

3、澆鑄系統(tǒng)設(shè)計(jì)

鑄鋼件的特點(diǎn)是熔點(diǎn)高，流動性差，收縮大，易氧化，要求澆鑄系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、截面積大，使充型快而平穩(wěn)，流股不宜分散，有利于鑄件的順序凝固和冒口的補(bǔ)縮，不應(yīng)阻礙鑄件的收縮。

結(jié)合該鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用頂鑄就可以了。

對于冒口大小，先計(jì)算鑄件模數(shù)M_鑄根據(jù)鑄件模數(shù)確定冒口模數(shù)M_冒計(jì)算鑄件的體收縮ε，然后確定冒口的具體形狀和尺寸。本次鑄件的冒口長250mm，寬200mm，高300mm。

4、工藝流程

（1）白區(qū) 重慶消失模模具廠：

因鑄件數(shù)量要求不多，現(xiàn)場采用手工切割白模。白模大板的要求：密度控制在19g/L以下，表面連續(xù)性較好，充分干燥。

（2）黃區(qū)：

涂料厚度要求在1.5-2.0mm，與冒口連接處應(yīng)加厚防護(hù)，有孔的地方應(yīng)加強(qiáng)邊角的涂層厚度。

烘干過程中應(yīng)盡量保證涂料的干爽程度，避免潮濕的水分蒸發(fā)形成氣孔缺陷。

（3）黑區(qū)：

白模采用箱外組型，一簇兩件，一箱一簇。埋箱使用移動振實(shí)臺，分層下砂震實(shí)。澆口處用水玻璃砂做處理，防止?jié)沧r沖砂。

澆鑄溫度：1560-1580℃

負(fù)壓：-0.050MPa，-0.020MPa保壓15分鐘。

澆鑄速度：40s左右，快澆

翻箱在3小時以后。

下圖為鑄件白模及翻箱后鑄件。

5、缺陷分析

消失模鑄鋼件常見的缺陷有增碳、氣孔、夾渣和反噴。

增碳：原因：主要是泡沫材料主要是由碳和氫組成，高溫分離出氫結(jié)合氧變成水蒸氣逸出，剩下碳?xì)埩粼阼T型中，從而使鑄鋼件表面增碳。防止措施：選用優(yōu)質(zhì)的泡沫塑料，采取合理的澆鑄工藝，根據(jù)離內(nèi)澆口越遠(yuǎn)增碳越嚴(yán)重的特點(diǎn)，在離內(nèi)澆口遠(yuǎn)的地方增加冒口

氣孔：泡沫未干引起的，也可能是澆鑄時卷入的空氣形成氣孔。防止措置：改進(jìn)工藝使鋼液平穩(wěn)充型，不出現(xiàn)紊流，提高澆鑄溫度，提高負(fù)壓度，提高涂層和砂型的透氣性。采用空心的直澆道模，減少發(fā)氣量，有利于防止氣孔。

夾渣：是指干砂粒、涂料及其他雜質(zhì)在澆鑄過程中隨著鐵液進(jìn)入鑄件而形成缺陷。防治措施：選用優(yōu)質(zhì)涂料，合理設(shè)置澆鑄壓頭、溫度和時間，合理確定負(fù)壓大小。

反噴：澆鑄過程中由于模樣熱分解發(fā)氣量大又不能及時排除，使型腔內(nèi)氣壓急劇上升，易引起噴火或噴金屬液而導(dǎo)致鑄件報(bào)廢。防止措施：EPS模樣密度控制在0.018-0.022g/cm³模樣要干燥，減少水分和發(fā)氣量?？刂茲茶T溫度和速度，設(shè)計(jì)合理的澆鑄系統(tǒng)。

6、總結(jié)

消失模鑄鋼在我國消失模鑄造行業(yè)中處于初期開發(fā)階段，且具有較大的發(fā)展空間。本次通過耳板的鑄造工藝過程，完全可以得到令人滿意的鑄件，并在整個鑄造過程中需要注意和防止的點(diǎn)都有了詳細(xì)的說明，為后續(xù)類似材質(zhì)形狀鑄件的生產(chǎn)提供了參考和理論依據(jù)。

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