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1、1扁平内孔的消失模铸造工艺解决方案摘要消失模铸造由于具有精确成型、近无余量的特点，符合铸件轻量化、精确化的发展趋势，且其具有材质不限、成本低、质量好、表面光洁、铸件组织致密、可实现大规模大批量生产的特点，故得到了广泛的应用。然而由于生产界对其认识还不够深刻，管理还不到位，给新技术的应用带来了麻烦，有些铸造缺陷层出不穷，防不胜防。对于一些含有扁平内孔的铸件，由于内孔处于白模的内表面，使得此处砂型的紧实性等往往不如白模的外表面砂子，最终成形铸件的质量不够理想。本次研究的重点就在于采取措施使得消失模铸件不仅外表面尺寸精度高，其内孔尺寸精度同样也要达到一定水平。首先，消失模铸件的质量和模具的表面处理有
2、很大的关系。如，消失模表面涂料的选用合适与否与最终制成的成品件的质量有重大的关系。 其次，消失模铸造砂型的选择、砂子的紧实度和铸件内孔的砂处理等都与最终成品的质量有很大的关系。 2关键词：消失模 扁平内孔 涂料AbstractBecause Lost Foam Casting（LFC） has the characteristics of precision forming, nearly no unwanted, conforms to the development trend of the lightweight, accurate casting, and it has unlimit
3、ed material, low cost, good quality, smooth surface, casting characteristics of compact structure, can realize large-scale mass production, so it has been widely used. However, due to the understanding of manufacturing industry for it is not enough, management does not reach the designated position,
4、 also brought trouble to the application of new technologies, and some casting defects emerge in endlessly, small-scale operations.For some casting containing plat inner hole , because the inner hole is in the inner surface of die ，its makes here such as sand compactability often not better than the
5、 outside surface of the sand, eventually forming the quality of the casting is not ideal.Focus of this study is to take measures to make mold casting surface size not only high precision, which hole size accuracy as well as to achieve a certain level. First of all, the quality of die casting and mou
6、ld surface treatment has a lot to do. , such as, the selection of mold surface coating is proper and eventually made the quality of the finished products have a significant relationship. Secondly, the choice of the lost foam casting sand mold, the compactness of the sand and casting sand of inner ho
7、le processing and final quality of the finished product has a lot to do.3Keywords：LFC The flat inner hole surface coating目录摘 要 1Abstract2第一章 绪论 51.1 课题研究的来源及研究方向 51.1.1 课题来源及意义 51.1.2 本研究的主要方向 51.2 消失模铸造技术介绍 51.2.1 消失模铸造的内容 51.2.2 国外消失模铸造的发展简史 61.2.3 消失模铸造在中国的发展简史 71.2.4 消失模铸造与传统铸造流程 71.2.5 消失模铸造的分类
8、 841.2.6 消失模铸造的工艺特点 81.2.7 消失模铸造的主要优点 91.2.8 消失模铸造需要的专用设备 101.2.9 消失模铸造生产线 10第二章 消失模铸造缺陷分 112.1 金属型铸件常见的缺陷以及防止方法 112.2 消失模铸造缺陷及其解决方法 122.2.1 消失模铸造的在实际生产中出现的问题 122.2.2 常见消失模铸造缺陷及预防措施 132.2.3 粘砂缺陷及其防止措施 14第三章 影响消失模内孔铸造质量的因素 173.1 消失模铸造表面质量的影响因素 173.1.1 金属与铸型间的润湿性对铸件表面质量的影响 173.1.2 型壳表面质量对铸件表面质量的影响 183
9、.1.3 泡沫模表面质量对铸件表面质量的影响 183.2 消失模铸造内孔的影响因素 203.2.1 振动造型的影响 203.2.2 消失模铸造砂型的砂处理 203.2.3 涂料性能对铸件质量的影响 213.2.4 实习及总结 225第四章 毕业设计总结 18致 谢 19参考文献 206第一章 绪 论1.1 课题研究的来源及研究方向1.1.1 课题来源及意义消失模具有其他铸造方法所不及的很多优点。如铸件尺寸形状精确，重复性好，表面光洁度高，具有精密铸造的特点，大大简化了造型工艺，消除了因取模、合箱引起的铸造缺陷和废品； 但同时它也有着并非完善的方面。由于一些比较复杂的内孔位于铸件内部，形成如盲孔
10、等，若不经过更为严格的工艺流程，难以铸造出尺寸精确的内孔，使铸件成品质量降低。因此，克服消失模铸造在这方面的缺陷，使其铸造成品质量进一步提高，具有非常重要的意义。1.1.2 本研究的主要方向本课题的主要任务就是根据消失模铸造工艺的特点，探索消失模铸造过程中复杂内孔问题的解决方法。 消失模铸造极具特殊性，干砂造型无任何粘结剂，造型及浇铸都无需取出模具，极大地改善了铸件设计的自由度，提高了铸件的表面光洁度及尺寸精度，从而有利于制造形状复杂的铸件。同时，在消失模铸造过程中，由于一些比较复杂的内孔位于白模内部，若不经过更为严格的工艺流程，难以铸造出尺寸精确的内孔，使铸件成品质量降低。因此本人在毕业设计
11、阶段主要开展了以下两方面的工作。一是将探讨不同涂料给消失模铸造过程带来的不同效果，根据创作的思路，我们选用不同的涂料分别做实验，分析得出结果。二是在消失模铸造过程中，对于复杂内孔铸件，沙子的紧实程度对最终铸件内孔形成质量的影响。1.2 消失模铸造技术介绍71.2.1 消失模铸造的内容 消失模铸造技术是将泡沫塑料高分子材料制作成与零件结构和尺寸完全一样的实型模具，经浸涂耐火粘接涂料烘干后陆续埋入干砂造型，经三维微振加负压紧实，在没有泥芯、活块的情况下浇入熔化的金属液，使泡沫塑料模受热气化进而被金属取代的一次性成型铸造工艺。 相较于传统的铸造技术，消失模铸造有着其自身无与伦比的优势，因此有着“铸造
12、工业的绿色革命”和“二十一世纪的铸造技术”的称号。1.2.2 国外消失模铸造的发展简史首先进行这方面实验的是一个美国人在 1956 年开始的一项将聚苯乙烯泡沫塑料用于铸造的试验。后来此次实验获得成功,开始引起人们很大的兴趣。它在1958 年被以专利的形式公布于众，这在当被称为“无型腔铸造”。最开始，它只是用来制造金属雕像等艺术品铸件，后来经过许多很多的实践和探索，西德于 1962 年从美国引进该项专利，消失模铸造法这时才开始被开发，并在工业上得到了应用。 20 世纪 60 年代，T.R.SMITH（美国）发表了用无粘结剂干砂造型生产消失模铸件的专利。然而，整个六十年代到七十年代,消失模铸造法仅
13、局限于单件小批生产,典型产品是在汽车模具、艺术品等方面。1980 年以前，由于专利的制约，无粘结剂干砂消失模铸造的使用受到限制；而且铸造界与其他产业部门的协调不够；因为工艺不当、型砂和涂料不合适以及模型质量不高所导致的实型铸件外观及内在质量不够好等方面的原因，造成了一部分人等待、观望甚至持怀疑的态度，从而使得消失模铸造法发展缓慢。 1981 年后由于相应专利技术的失效，再加上经过几年的努力，发泡聚苯乙烯原料珠粒有了很大的进步，模型组合粘结剂质量有了改善，并且高质量涂料的研制成功等工艺技术的进步，使消失模铸造法得到迅速的发展，并在生产上得到迅速的应用。在 1982 年，美国首先公开了世界上的第一条生产复杂铝铸件的消失模铸造生产线。至此，消失模铸造作为一种全新铸造工艺方法而被应用于生产。81.2.3 消失模铸造在中国的发展简史1979 年，消失模铸造由我国著名的消失模铸造方面的专家、中国科学院长春光学精密机械研究所的研究员黄述哲教授领导的课题组，在中国最早开始了消失模铸造的原理性试验。此后，消失模铸造有了更多的发展。1.2.4 消失模铸造与传统铸造流程下图为粘土砂铸造和大量生产的消失模铸造的全部工艺流程。可见，消失模铸造具有其特殊性，该流程的主要工步有：熔化工步；制模工步；模型组合及涂层烘干工步；造型浇注工步；落砂清理工步
