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1、广西电力职业技术学院毕业论文广西电力职业技术学院毕业论文 题目名称 浅谈支架消失模铸造工艺 系 （部） 动力工程系 专 业 机电一体化技术 班 级 911班 学 号 105091102 姓 名 黄春健 指导教师 黄小霞 广西电力职业技术学院教务科研处编制2012年 3 月 1 日目 录一、 广西清隆机械制造有限公司简介4二、 消失模项目组的实习岗位情况4三、 消失模铸造技术概述 5（一） 消失模铸造技术的优点5（二） 国内消失模铸造应用现状 6四、支架消失模铸造工艺设计 6（一）白区的制作工艺71.制模工艺 72.浇注系统的设计 73.刷涂料11（二）黑区的铸造工艺141.埋箱填砂142.浇注
2、143.打箱检验15五、消失模铸造专用设备15六、心得体会16七、致谢17参考文献18浅谈支架消失模铸造工艺【摘要】文章主要介绍了支架消失模铸造工艺方案的设计，分析了其生产技术难点；讲解了浇注系统的设计。结果表明，采用消失模铸造生产支架是可行的。【关键词】支架；消失模铸造；工艺设计一、 广西清隆机械制造有限公司简介 广西清隆机械制造有限公司，座落在国家重点保护“AAAA”级旅游风景区、佛教圣地西山和国家级历史文化遗产的金田起义所在地广西桂平市。系广西桂平市的骨干民营企业，是玉柴机器股份有限公司“YC结合体”的核心供货商。公司原有占地面积为6万多平方米，生产区建筑面积为4.5万平方米。在册员工总
3、数为1400人，各类科技人员100多人。公司下设：技术部、质量部、制造部、销售部、设备部、采购部、财务部、综合管理部及两个铸造分厂、三个机加工分厂和一个装备分厂（工装、模具及新产品开发）。 公司的主要产品有：飞轮齿圈总成、齿轮室、油底壳、节温器座、排气管、支架、压圈、飞轮壳和曲轴箱九大类600多种。生产能力及主要工艺装备：铸造方面，拥有年产合格铸件1.5万吨生产能力的球墨铸铁分厂及年产合格铸件2万吨的灰口铸铁分厂各一个。铸造工艺装备：造型工部以六台Z148E为主机的造型线，熔化工部采用冲天炉与中频感应电炉双联熔炼工艺，砂处理工部采用两级除尘、磁选及自动给料的砂处理生产线，制芯工部采用热芯盒射芯
4、制芯工艺，还配备有炉前铁水质量管理仪、常规理化检验及型砂检验等质量控制手段；机加工方面有：飞轮壳加工线，飞轮加工线，齿轮室加工线，管类加工线，压圈加工线，节温器座加工线，支架类加工线，曲轴箱加工线。关键工序采用数控机床及加工中心完成。 公司于二00七年六月通过TS16949：2002质量管理体系认证审核。 公司一贯坚定不移地贯彻“管理人为本，质量求生存，经营靠诚信，科技促发展”的经营理念，大力弘扬“厚德和谐，励精图治，劢于创新，追求卓越”的清隆精神，不断地“翻开新篇章，放飞新梦想”。公司决心带领全体员工，用不懈的努力，铸造一流的团队清隆工人，打造一流的企业清隆大厦，制造一流的产品清隆机械，创造
5、一流的效益清隆价值。在企业不断发展壮大的同时，为社会创造更多的价值。二、 消失模项目组的实习岗位情况消失模铸造工艺设计目的是为了获得获得表面和内部质量较好的优质铸件。消失模的型腔是实型的，且有泡沫塑料模样，高温浇注时，模样气化消失。其优点是精度高、污染小、低成本 ，可以铸造各种材质、大中小型、形状复杂的铸件。消失模铸造的产品质量主要决定于：“白区”、“黑区”生产线的方案设计和设备配套水平；消失模铸造工艺及浇注系统设计；消失模涂料的品质和浸涂、烘干工艺。消失模项目组分为白区和黑区，白区主要是负责制模工艺，主要是通过切割、粘接、刷涂料来完成对泡沫塑料模样的制造。黑区则是完成铸造部分，即对白区做出来
6、的泡塑模样进行埋箱浇注，最后形成铸件。我实习的岗位是白区的操作工，白区模样制造分为四个步骤：分析图纸，切割模块，粘接组合，刷涂料。而我负责的主要工作就是粘接组合，即切割操作工把模板切割出来后，我就按照图纸的模样进行粘接，然后就形成一个白模，最后再把白模粘接到浇注系统上。消失模铸造经常出现落砂进入铸型而形成铸件缺陷的情况，究其原因，主要是粘接操作不当，粘接胶合时没有合牢，浇注时松开而造成漏砂。当然也有可能是粘结剂选择使用不当或质量低劣。针对以上出现的这一问题，我们有三种解决方法：（1）在白模组合胶结处，粘接牢靠后，使用稍宽一点的隔色胶带封口。（2）尽量使用快干性好，发气量低、粘接强度好，并与EP
7、S（现用白模材质）同步便于气化、分解、裂解、残留物少，烘干后有韧性、不硬脆的粘结剂。（3）白模交接处和铸件热节的地方适当点补加厚一点涂料，易于提高该处的结合强度。三、 消失模铸造技术概述消失模铸造又称实型铸造，是将与铸件尺寸形状相似的泡沫模样粘接组合成模样簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂或镁橄榄石砂、宝珠砂中振动造型，在负压下浇注，使模样气化，液体金属占据模样位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。消失模铸造技术被铸造界的人士称为“21世纪的铸造技术”，“铸造工业的绿色革命”。在制造业的迅猛发展以及对环保、绿色制造的要求日益严厉的形势下，消失模铸造技术以其无与伦比的优势，成为改造传统铸造
8、产业应用较广的高新技术之一。（一） 消失模铸造技术的优点作为“二十一世纪的铸造技术”，消失模铸造与普通砂型铸造法比较，有如下优点：1.简化了模型，无需起模。2.铸件尺寸精度和表面光洁度显著提高。3.简化了工艺，填砂的过程就是造型的过程，使劳动强度和劳动条件大幅度的改善，相同产量的情况下，对工人的技术熟练程度要求降低。4.带有孔或者内腔的铸件不需要下芯。5.采用无任何粘结剂的干砂造型，消除了水、粘结剂和附加物带来的铸造缺陷。6.易于实现机械化、自动化生产，由于工序的减少和必需设备的简化，使投资减少。7.节材、节能，旧砂回用率可达95%以上，不需要像粘土砂生产线那样的砂处理成套设备。8.铸件成本可
9、降低10%40%（铸钢件成本可降低40%左右，铸铁件可降低1020%左右）。（二） 国内消失模铸造应用现状20世纪90年代初，继美国德国和日本等发达国家之后，中国掀起研究和推广消失模铸造技术的高潮，至今热度不减。国内主要生产企业按生产条件可以分为三大类。1采用国产闭环型消失模铸造生产线2简易生产线或单机型消失模铸造3采用国外引进型消失模铸造生产线广西清隆机械制造有限公司采用的是国产闭环型消失模铸造生产线，这种采用机械、液压和电气方式的闭环型生产线砂箱数在24100箱不等，主要铸件材质为灰铸铁、球墨铸铁和铸钢件。四、 支架消失摸铸造工艺设计铸件支架由于其结构复杂，使用砂型制造方法生产比较困难。如
10、何利用消失模铸造方法来生产支架铸件，对消失模铸造在复杂铸件上的应用具有一定的指导意义。支架消失摸的生产流程图如下：（一）白区的制作工艺白区主要是制作铸件模型，而模型是消失模铸造成败的关键环节之一，对铸件的外部质量和内部质量都有影响。模型还直接与金属液接触并参与传热、传质、传动量和复杂的物理化学反应。1、制模工艺支架白区模样的制作工艺是：（1）由于支架的结构复杂，所以我们先分析图纸（如图1）并将支架进行分解，然后将分解后的各部分（如图2）采用电热丝切割制作出模样。（2）粘接：按照图纸把切割好的模板粘接起来，最后形成一个支架模型。 图1.支架简图图2.支架的分解图2、浇注系统的设计铸件典型浇注系统
11、由浇口杯（外浇口）、直浇道、直浇道道窝、橫浇道和内浇道等部分组成。能否获得健全的铸件，与浇注系统结构和形式有很大的关系。如果设计不合理，就可能使铸件产生气孔、缩孔和冷隔等缺陷。消失模铸造还会出现特有的皱皮、冷隔状夹杂和铸钢件的渗碳等瑕疵。浇注系统的设计应该有利于金属液顺利平稳地充满整个型腔，而且具有良好的浮渣和排气能力，以获得无缺陷的优质铸件。消失模浇注系统的位置安放自由，不受起模、合箱、抽芯的限制。因此可以放在最理想的位置上。对各种大、中、小型，各种材质、形状复杂的铸件都适用。（1）浇注系统设计的原则l 保证金属液能充满型腔。（如图3）l 浇注系统的安排要考虑到模样束在砂箱中的位置，便于填砂
12、紧实。l 浇注系统的设计要保证模样束的整体强度。l 内浇道的个数、位置对金属液充型方向的影响。l 浇注系统多采用简单的形式。 l 金属液压头应超过金属前沿的界面气体压力，以防呛火（反喷）。 图3.浇注过程各种压力平衡Ph砂型对涂料的压力；P气泡沫塑料分解物气体压力；P金液态金属对涂料及砂型的压力（2）浇注位置的设计 确定浇注位置在很大程度上着眼于控制铸件的凝固。实现顺序凝固的铸件，可以消除缩孔、缩松，保证获得致密铸件，在这种条件下，浇注位置的确定应有利于安放冒口。埋型操作时，需考虑气化模在砂箱中的合理位置，使它与箱壁之间有合理的距离，即吃砂量。只要具备一定厚度的吃砂量，在抽真空后才能产生足够的强度，形成坚固的铸型，使其能承受住金属液静压力的作用。 确定支架的浇注位置时应注意以下几点：l 重要的加工平面要朝下或垂直放置；l 支架模样的大平面应垂直或倾斜放置；l 尽量将气化模上具有开口部分（如空穴及凹槽等）朝上安放，便于填砂紧实；l 便于开设浇、冒系统和除渣排气通道；l 利于造型材料的填充，避免形成死角区；l 尽量满足凝固原则，就是使截面的横截面积自上而下逐渐增大； l 支架模样在砂箱中的位置应有利于干砂充填，尽量避免水平面和水平向下的盲孔 。（3）浇注系统形式的选择 按金属液注入铸型（
