重型机械全自动造型线消失模铸造探讨与体会

铸造类型：

金属铸造

类别：

造型机

　　消失模铸造简称EPC铸造，是在铸造过程中，模型气化消失，而模型就是造型时用的模样。砂型铸造中将模样取出，在空腔中浇入金属液形成铸件。而全自动造型线消失模铸造是采用特定的泡沫塑料制成模样，然后将其埋入型砂中（一般为干砂或含有黏接剂的干砂），经过一定的处理（主要是振动和抽负压），浇入金属液，金属液使泡沫塑料的模样逐步软化、液化、分解和气化，直到完全替代泡沫模型，形成铸件。

（1）铁水净化和铸件的缩水率问题在真空负压状态下浇铸成形的灰铁铸件对铁水的要求应比砂型铸造还要高，这主要因为前者是全自动造型机实型铸造而后者是实型空腔铸造。前者在铁水烧蚀泡沫模型的同时更易产生一些熔渣，会导致渣孔出现，也会使后序的孕育处理产生影响。另外，在真空负压状态下浇铸成型的灰铸铁件，其水平方向和竖直方向上的铸件最终缩水率有所不同，前者为1.9%~2.2%，后者为1.3%~1.5%；在最终确定产品模具的缩水率之前，应先用与产品泡沫模型的材料相同的泡沫板材裁剪出与产品泡沫模型一样的样品试浇铸。取得稳定的缩水率数值后，再开发产品模具，以免造成不必要的损失。

（2）铸件的机械加工余量通常消失模铸件的机械加工余量较小，其值接近精密铸造的设置（像规格为480mm*190mm*90~的铸件，其6个外围轮廓面的机械加工余量均设定为2.5mm）。需要说明的是这种设置的前提要保证铸件的缩水率正确，否则就要适当加大其余量数值。

（3）泡沫模型的壁厚问题通常铸件的壁厚在技术要求上都允许有一定的公差，对于消失模铸造工艺来讲最好取其壁厚的上限，不能够一味地追求铸件重量的减轻，要平衡综合效果。尤其是产品中的进排气道，当铸件的壁厚小于5mm时，很容易产生漏水缺陷。其原因主要是当生产中的珠粒预发环节不稳定时，壁厚较薄的地方在制模时珠粒之间很难融合好，导致模片有疏松缺陷，进而在浸涂料时会造成涂料内渗，浇铸的铸件就会有漏水现象。需要说明的是多加的工艺壁厚应添置在不影响气道性能和冷却水容积的一侧。

（4）泡沫模型镂空处理工艺对于局部厚大的泡沫模型和较深的孔，可以采用两端封实中间镂空的处理工艺。这样，既可以节约珠原料，又可以减少碳夹杂和表面富碳给铸件带来的不良影响。

（5）泡沫模型胶合完毕后存放的问题经过充分时效后的泡沫模片，按照一定的胶合工艺完成产品泡沫模型的组装工作后，尽量在7个工作日内实现铸件的浇铸成形工作。如果泡沫模型胶合完毕后存放时间过长，容易发生泡沫模片脱胶现象。若脱胶层的深度在铸件的机械加工余量范围内，尚不能对铸件的质量构成威胁；若脱胶层的深度超越了铸件的机械加工余量范围，就会发生由于涂料的内渗而造成铸件内部产生夹涂料现象，进而导致铸件在高压试水时出现渗漏缺陷。

（6）模型簇的一次浸涂工艺泡沫模型簇组装好后，最好采取一次性浸涂涂料的工艺。这时只要将涂料的玻美度适当提高一些即可。涂层的厚度在0.5mm左右即可。如果采用2次浸涂工艺，即第1次浸涂烘干后再进行第2次浸涂烘干，即使涂层的厚度仍维持在0.5mm左右，其涂料层的透气性和对液相泡沫的吸附性都会极大地降低。容易在铸件内产生碳夹杂、表面富碳和气孔。这主要是由于第2层涂料将第1层涂料上的微孔覆盖了许多造成的。为了保证模型簇的一次浸涂工艺获得成功，泡沫模片设计就要注意避免产品结构中出现直角或交接面过渡不畅的现象，不然会在浸涂时产生大量的气泡，在浸涂后的涂层上产生裂纹，进而影响浸涂效果。

在生产重型机械类铸钢件以及铸铁件，应用消失模技术，都取得了较好的效果，全自动水平造型机消失模铸造与普通砂型铸造比较，两者在原理上是相通的，砂型铸造预留的一些工艺出砂孔，在消失模铸造工艺依然需要，甚至还要多开一些工艺孔。因为全自动垂直造型线消失模铸造既要有进砂和出砂孔，还要有涂料的进入和流出孔。普通砂型铸造在容易产生缩松和气孔的地方设置的保温冒口和溢流冒口，同样适用于消失模铸造。消失模铸造工艺在技术、经济、环境保护3个主要方面具有明显优势，社会效益突出。

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