消失模生產(chǎn)農(nóng)具鑄件工藝論文

1.前言? ? 近日，我公司完成了云南省農(nóng)具廠消失?；旧a(chǎn)線的安裝調(diào)試生產(chǎn)的工作，消失模鑄造是20世紀(jì)50年代末發(fā)展起來的砂型鑄造生產(chǎn)上革命性的新技術(shù)，被譽(yù)為“2l世紀(jì)的鑄造新技術(shù)”、“鑄造中的綠色工程”。消失模鑄造工藝的最大優(yōu)點(diǎn)源于無需起模與合箱操作，給工藝帶來極大的便利與好處，可取消砂芯、分型、合箱等工藝，減小鑄件加工余量，減輕毛坯質(zhì)量，下降表層粗糙度。鑒于此，許多鑄件生產(chǎn)廠家開始轉(zhuǎn)向消失模鑄造工藝。 2.鑄件分析? 云南現(xiàn)場所生產(chǎn)的鏈節(jié)為45#鑄鋼件，前期采用砂型鑄造工藝生產(chǎn)，鏈節(jié)使用過程當(dāng)中需要用柱銷將鏈節(jié)連接到一起，對鑄件表層光潔度較高，砂型鑄造生產(chǎn)出的鑄件需要經(jīng)過加工才能滿足其使用要求，錘頭為高錳鋼鑄件。砂型鑄造制作過程當(dāng)中下芯、合箱工序繁瑣，且容易出現(xiàn)飛邊、毛刺等鑄造缺點(diǎn)，產(chǎn)品表層質(zhì)量差。采用消失模鑄造工藝大大減少了下芯、合箱等工序，提高了產(chǎn)品表層質(zhì)量，消失模鑄造工藝生產(chǎn)出的鏈節(jié)無需加工就能滿足使用要求。 下文中主要以介紹鏈節(jié)鑄鋼件生產(chǎn)過程為主，鑄鋼件的特色是熔點(diǎn)高，流動性差，收縮大，易氧化，而且夾雜物對鑄件力學(xué)性能影響嚴(yán)重，要求澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、截面積大，使充型快而平穩(wěn)，流股不易分散，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。如圖1所示為產(chǎn)品實(shí)物。 3.白區(qū)?? ? 現(xiàn)場生產(chǎn)鏈節(jié)所需的白模結(jié)構(gòu)較為簡單，且生產(chǎn)批量較小，故采用切割粘接白模的方式來成型，對于需要切割粘接的鑄件，一般都制定相應(yīng)的的切割粘接用工裝，以便提高生產(chǎn)效率，準(zhǔn)確定位鑄件結(jié)構(gòu)尺寸。本公司工藝人員為現(xiàn)場制作了白模切割粘接用工裝，包括鑄件的主體的切割鋁制模板，鑄件粘接定位模板，澆冒口的粘接，熱熔膠粘接，粘接部位不可有縫隙，避免涂料進(jìn)入縫隙，造成澆注后夾渣缺點(diǎn)。如組圖2所示為白模制作過程。 ???? 圖2 白模制作過程 4.黃區(qū)? （1）?涂料采用河北瑞歐涂料廠生產(chǎn)的鑄鋼專用涂料，刷涂第一遍涂料時(shí)，涂料與水按照1:0.65的配比進(jìn)行混合，在涂料攪拌桶中攪拌1h，攪拌完成之后，根據(jù)涂料的粘稠度進(jìn)行調(diào)整，如果太稠，可以適當(dāng)加水。涂刷方式采用浸涂，方便快捷，涂刷均勻。刷涂第一遍使用的涂料不要太稠，可以使用波美計(jì)來測量。以免造成烘干時(shí)表層開裂，影響鑄件質(zhì)量。把組型好刷完第一遍涂料的黃模放入烘干房，將烘干房的溫度控制在45℃左右，溫度不宜過高，否則已引起黃模棱角處開裂，濕度低于15%，黃模不要受到烘干加熱器的直吹，以免造成黃模受熱過高，引起涂料棱角處開裂。在此環(huán)境下烘干8小時(shí)左右。 （1）?刷涂第二遍涂料時(shí)，涂料要比刷涂第一遍時(shí)所用的涂料稍稠一點(diǎn)。白模涂刷后，需靜置1min待表層涂料均勻后，避免白模有涂料堆積。將涂刷后的黃模。 ? （2）?放入烘干房，溫度控制在50℃左右，濕度低于15%，烘干24小時(shí)。第二遍烘干6h左右時(shí)對黃模漏白處以及澆道進(jìn)行補(bǔ)刷。黃模烘干結(jié)束后進(jìn)行組型，如組圖3所示為刷涂二遍后的黃模。 ???? 圖3 黃模組型過程 5.黑區(qū)工藝方案 （1）埋箱造型 ? 采用30-40目的石英砂，底砂厚度200mm，掛平后震實(shí)，放置泡沫模型。先用布袋加砂固定泡沫模型，再加砂至埋住一半鑄件時(shí)，進(jìn)行第二次震動，振動30~40s，充分振實(shí)，時(shí)間不宜太長，避免振裂白模，這個(gè)時(shí)間控制要求比較嚴(yán)格，時(shí)間太短，軸孔振不實(shí)，時(shí)間長了可能沖垮白模。震動時(shí)用手深入型砂輔助震實(shí)。第二次震實(shí)后再加砂至澆口杯上平面進(jìn)行第三次震動緊實(shí)。然后覆上一層塑料薄膜，加頂砂。為避免澆注時(shí)鐵水沖刷澆口杯周圍砂子進(jìn)入鑄件，在澆口四周圍上水玻璃砂，避免沖砂。如組圖4所示為埋箱過程。 ?? 圖4 埋箱造型過程 （2）?熔煉 ????化學(xué)成分預(yù)設(shè)：? ?? 廢鋼采用Q235普通碳素鋼，以0.5t中頻爐為例，各原料加入的配比為廢鋼：98.6%，硅鐵：0.5%，錳鐵：0.9%。按照配料比例進(jìn)行配料。金屬熔清后升溫進(jìn)行涮包，為減少合金燒損，硅鐵錳鐵合金在金屬熔清澆注前加入。 （3）?澆注 ?鋼水澆注前做好除渣工作，鋼水出爐后，盡快澆注，澆注溫度在1520℃~1550℃，負(fù)壓度-0.05MP。澆注后以-0.025MP的負(fù)壓度保壓5分鐘。保溫2小時(shí)后翻箱，清理鑄件。如下組圖5所示為翻箱清理后。 ?? 圖5 鑄件清理打磨后 6.缺點(diǎn)分析 6.1?夾渣、粘砂、夾砂 （1）白模質(zhì)量本身有缺點(diǎn)，造成涂料涂刷是涂料進(jìn)入白模縫隙或坑洼處，造成澆注時(shí)涂料殘?jiān)爝M(jìn)鑄件，產(chǎn)生夾渣。 （2）涂料涂刷不均勻，造成澆注時(shí)產(chǎn)生粘砂。 （3）澆注時(shí)鐵液沖刷了周圍的型砂，將砂子帶入鑄件。 （4）鐵水脫氧不完全，打渣不干凈。 解決措施： （1）合理控制負(fù)壓度和澆注溫度，在保證澆注順利進(jìn)行的前提下，盡量下降負(fù)壓度和澆注溫度，以減弱高溫金屬液的穿透能力。 （2）應(yīng)該分部加砂，加200mm底砂振實(shí)一下，然后放入模樣，加砂到模樣的一般位置時(shí)，振動一下，振動時(shí)間不宜太長，之后邊加砂邊振動。 （3）合理的控制涂料厚度，提高涂料的耐火度、高溫強(qiáng)度等性能。 （4）合理的澆口杯，保證澆注時(shí)，金屬液不會把澆口杯附近的砂子沖入澆口杯。 （5）嚴(yán)格控制脫氧過程，配合造渣劑去除鐵水當(dāng)中的渣子，澆注過程當(dāng)中使用擋渣棉進(jìn)行有效擋渣。 6.2 氣孔 （1）多數(shù)情況下由于澆注過程當(dāng)中液態(tài)金屬充型發(fā)生紊亂，泡沫模樣接觸金屬液后進(jìn)行裂解，所產(chǎn)生的氣體不可從金屬液中排出，就會形成氣孔。這種氣孔常常表現(xiàn)為數(shù)量多。 （2）黃模烘干不徹底，從而造成氣體排出受阻。這要是產(chǎn)生氣孔的一大原因。 避免措施: （1）設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)，使鐵液充型平穩(wěn)，不出現(xiàn)紊亂;提高澆注溫度，挑選合理的負(fù)壓度;嚴(yán)格控制涂層厚度和型砂透氣性。 (2)模型烘干時(shí)涂層必須干透，一定要避免烘干后的黃模與剛剛刷好涂料準(zhǔn)備烘干的黃模放入一個(gè)烘干房。 (3)模樣粘接時(shí)注意冷膠或熱膠的使用，在保證粘接強(qiáng)度的情況下用量越少越好，從而減少發(fā)氣量，較少氣孔形成的概率。 (4)采用封閉式澆注系統(tǒng)，澆注時(shí)，嚴(yán)格控制澆注速度，保證澆口杯內(nèi)有一定量的金屬液，避免空氣的卷入。 7.總結(jié) 通過現(xiàn)場的多次試澆注，確定的上述工藝流程滿足澆注出的合格的鑄件產(chǎn)品，且能保證較高的正品率。但澆注的結(jié)果也會出現(xiàn)諸如氣孔、夾渣等鑄造缺點(diǎn)。出現(xiàn)氣孔其主要原因在于白模密度、烘干程度以及負(fù)壓的保持。出現(xiàn)夾渣的原因主要是熔煉過程當(dāng)中扒渣不干凈造成的。 ? 消失模鑄造的整套工藝流程較其他普通鑄造方式環(huán)節(jié)復(fù)雜。要想生產(chǎn)出合格鑄件，一定要把握好各個(gè)環(huán)節(jié)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏，就可能造成鑄造缺點(diǎn)的出現(xiàn)。最后希望通過此次鑄鋼件的生產(chǎn)可以為以后生產(chǎn)類似產(chǎn)品提供參考。