消失模铸造工艺
消失模近净成形铸造工艺技术及应用
李润生
（中天创展球铁有限公司佛山顺德528313）
一消失模铸造概述
在我国已有几千年历史的传统铸造，主要用来生产机械零件的毛坯件，尽管发展到现在，也出现了许多新的方法，但是目前生产上应用最普遍的仍然是发展较早的砂型铸造。
手工砂型铸造通常又被称之为翻砂。它必须借助于铸模（用木材或金属制成），才能将型砂制成的需形状的铸型，但是这类用木材或金属制成的模样，必须在浇注前从铸型中取出，否则就无法浇注。因此，这种工艺显得特别复杂，工序多、劳动强度大、生产周期长、成本高，而且铸件精度不够理想，表面较粗糙，加工余量大，甚至对于某些复杂的零件还无法实现活块整体铸造，这就成了砂型铸造的致命弱点。
为了改善砂型铸造的状况，人们作了不少努力，近代高速粘土湿砂射压造型和静压造型的应用，呋喃树脂自硬砂，有机酯硬化和微波加热水玻璃砂的应用，达到砂型铸造的先进水平。但是对于那些单件小批量、形状较为复杂的大中型铸件、大批量生产的复杂铸件如何来实现“高效、优质、清洁、低成本、高精度、”的生产要求，成了铸造工作者急待解决的重大课题。在消失模铸造法出现之后，这个问题得到了解决。消失模铸造是一种近无余量、精确成型的铸造方法，被铸造界的权威人士称为“21世纪的铸造工艺革命”和“最值得推广的绿色铸造工程”。
消失模铸造与传统的粘土砂铸造的主要工艺流程比较如下图：
消失模实型铸造法、干砂负压铸造法分别代表了消失模铸造发展的两个阶段，也是当前世界各地广泛使用的、已相互独立的两种铸造方法。
实型铸造法（FM法）：就是用泡沫聚苯乙烯模代替铸模进行造型，其方法主要是用化学自硬砂造型，模样不取出呈实体铸型，浇入金属液，模样气化，而得到理想铸件的一种铸造方法。该法的工艺过程是将泡沫塑料制成的模样，置入砂箱内填入造型材料后夯实，模样不取出构成一个没有型腔的实体铸型，当金属液浇入铸型时，泡沫塑料模在高温金属液的作用下迅速气化、燃烧而消失，金属液取代了原来泡沫塑料模样所占据的位置，冷却凝固成与模样形状相同的实型铸件。目前用化学自硬砂作为填充材料的实型法适用于生产单件中大型铸件。以下是呋喃树脂砂FM法主要工艺流程：
干砂负压铸造法（EPC法）：干砂负压铸造法是将真空密封造型法与实型铸造进行工艺嫁接而形成的一种新的铸造方法，因而它保留了真空密封造型法和实型铸造的主要优点，克服了它们各自的缺点和局限性。这不仅是实型铸造技术的新突破，更是实型铸造法的新发展。在干砂填充成型法基础上，采用负压浇注，不仅利用砂箱内外压差使干砂紧实，还保证了泡塑模在真空下气化，这样所产生的气体量大大减少，产生的气体也能及时和有效地排放。由于金属液被浇注进入真空状态下的型腔，因此铸件表面精度很高，同时简化了造型操作，无须混砂工序，铸件容易落砂清理，极少粉尘污染，减少了气孔以及根除了由粘结剂等添加物引起的铸造缺陷。该方法已成为消失模铸造的最重要方法。EPC法工艺流程如下：
生产工序的减少和操作内容的简化，为消失模铸造提高生产率、减轻劳动强度创造了有利条件。并且由于铸件近无余量净成型，清砂极为简便，从而大大减小了铸件重量，最大限度地排除了粉尘污染，因此又成为铸造行业节能减排的先进工艺技术之一。
以上两种铸造方法虽然造型方法或造型材料不同，但其本质特征是相同的，即采用泡沫塑料模取代了原来的空型腔呈实体的铸型，并且在浇注过程中泡塑模样是随金属液的推移而逐渐地被气化消失，模样和金属液同时存在，使铸型始终保持呈实体的状态，直至浇注完毕，模样完全被金属液所取代。因而在许多铸造工艺和技术要求上基本都是一致的，例如塑料模制造、涂料等。但不同之处是：FM法1）模样不用模具成形，而是采用市售的泡沫板材，用数控加工机床分块制作，然后粘合而成。2）通常采用树脂自硬砂或水玻璃自硬砂作充填砂；而EPC法1）模样在模具中发泡成形。2）用干砂填充砂箱。3）用真空泵抽负压成实体铸型。
另外，也有部分国内文献称以上铸造方法为气化模铸造、无型腔铸造等。实际上，泡沫塑料模在浇注过程中并非都是气化过程。在浇注过程中，泡沫塑料的变化包括软化、熔融、气化和燃烧等一系列物理化学现象，在很多情况下，气化过程并不是主要的（如实型铸造）。同样，对很多复杂铸件（如柴油机缸体）也很难做到无型腔，因此，气化模铸造、无型腔铸造的称呼是欠妥的。为避免混乱，美国铸造协会称之为消失模铸造，并作为该工艺的名称。
二消失模铸造工艺特点
（一）实型铸造法
用化学自硬砂填充放入泡塑模的砂箱，放模填砂紧实是造型操作的要点。因为泡塑模质轻易变形，放入砂箱时要垫住中间悬空部位，一层一层地先四周后中间填砂，死角凹位
要填到位并插实。对不易填实的内孔、窄槽，插入相等尺寸的芯柱或芯块紧固。一般泡塑模全部放在下型，填好砂硬化后放上上砂箱，接入冒口，浇口等形成上型。无需取出模样，就可等待浇注。
涂料选用专用商品系列涂料，要求透气性、涂挂性，强度要高。涂层厚度铸件厚壁处可涂厚一些，以铸件表面不产生粘砂为合适，可以用手工刷涂或喷淋涂等方式。泡塑模上涂料后在约55℃以下的气氛中烘干4~8小时。
浇注系统可采用顶注、侧注、底注或多层浇口的方式，浇道用陶瓷管组合驳接或直接用泡沫材料组成。根据铸件的结构和工作面选择浇口位置十分重要，设置不当会引起缩孔、粘砂、气孔、碳黑及皱皮等缺陷。由于浇注时泡沫燃烧汽化产生大量黑浓烟污染环境，因此不推荐用明冒口和散气片，最好采用暗冒口以及提高透气性的方法排气。合理设计浇冒系统可大大消除由泡沫不完全汽化引起的残留碳和缩孔、疏松等常见铸造缺陷。
1.工艺技术指标
消失模实型铸造是一项近净成型铸造工艺，与普通砂型铸造相比，铸铁件表面粗糙度降低1~2个等级，达到Ra≤12.5μm；机械加工余量减少30~60%，最多为1.5至2.5mm，对某些零件甚至可以不加工；铸件尺寸精度达到CT 7~9，铸件壁厚偏差能够控制在-0.15~+0.15mm之间。铸件重量减轻10~20%；金属利用率（加工后成品重量/铸造毛坯重量）可达94~97%，降低了能耗。插入小芯可铸出φ3—5mm小孔，直径大于6mm的浅盲孔可直接铸出。所以，消失模实型铸造是很值得推广的半精密铸造模具制造方法。
2.铸造实例
覆盖件的成形过程分若干工序完成，如汽车前围外板就经过落料、拉伸、修边冲孔、冲窗口整形、翻边翻口工序，需要多套独立模具或组合模具。目前汽车覆盖件冲模及家电产品外壳冲压成形模需求量十分巨大，而消失模近净成型铸造方法可解决供不应求的瓶颈问题，它大大降低了生产成本，缩短制作周期，减少模具的后续机械加工量。以下生产铸铁汽车及五金冲压模具的若干实例，材质有高强度灰铸铁，合金铸铁和球墨铸铁以及特种合金高性能球铁，重量5吨以上，目前最重可达15吨。
图1. 拉伸模EPS 泡塑模样
图2. 冲压模EPS 泡塑模样
图
4. 模架模样上涂料
图7. 已精加工的汽车覆盖件冲模
模具一般是单件生产，所以消失模实型铸造已成为模具制造的首选工艺，具有很大的经济性和快捷性。首先是泡沫材料成型，可用预发泡模腔蒸压成型或数控加工方法获得。第二，铸出的模具坯料精确接近使用模具的尺寸，只需少量加工即达到最终尺寸和表面光洁度。第三，可适用于铜、铝合金、高强度灰铸铁、普通球铁和特种球铁、普通碳钢及合金钢材料。行家认为，采用消失模法生产球铁模具取代合金钢模具是中大型模具制造的发展趋势，尤其是在汽车覆盖件冲模和家电外壳冲压成型模上的应用。
（二）干砂负压铸造法
干砂负压铸造综合了几种精密铸造工艺的优点，并克服、弥补了它们各自的不足。例如，干砂负压消失模铸造利用了真空密封造型法中用真空手段使松散流动的型料紧固成铸型的造型原理，且去除了该法中仍然用木模或金属模造型脱模、下芯、合箱等操作；同时又吸收了实型铸造和磁型铸造工艺中用泡沫塑料气化模实体埋型，不起模就直接进行浇注的优点，而克服了实型铸造中型料需加粘结剂、需捣实、型料回收困难，打箱清理费劲的缺点，也克服了磁型铸造中铸件尺寸受磁极间距大小限制的缺点。
此法的主要工艺过程如下：
(1)装箱
将砂箱置于三维振动台上，首先调整振动台的振幅和激振力，在泡塑模上填入干砂进行振实，直到紧实度符合振实要求，铺上塑料薄膜，安好浇口杯围好压紧砂待用。
(2)负压浇注
负压的目的：①为造型紧实铸型；②将泡塑模在高温下生成的气体逸出铸型；③有利于金属液的充填。
方法：金属液入浇包前先在砂箱上接入真空稳压系统负压5～8 min，负压表开至0．08～0．09 MPa，直到0．08 MPa以上才开始浇注。金属液浇注入砂箱后负压表稳定在0．05—0．06 MPa。浇注完成继续负压8～15min(分箱内工件大小)，可在8—15 min后，揭开箱表的砂和薄膜，继续抽冷风5—10 min，冷却箱内铸件。
由于砂型铸造仍是我国普遍存在的铸造方法，以其为比较对象会发现干砂负压消失模铸造有非常多的优越性。概括而言，具有以下几个共同的工艺优点：
1.简化工序，缩短生产周期，提高生产效率
由于模样是整体的，基本上不用型芯，省去了型芯盒和芯骨制备以及芯砂配制的工序；操作上又省去了取模、修型和配箱等许多工序，因而缩短了生产周期，提高了生产效率。特别对单件、形状复杂的铸件，效果更显著。按目前的生产水平统计，提高造型效率2～5
倍，同时也省去了旧砂再生回用系统，其生产效率的提高和生产周期的缩短是普通砂型铸造所无法比拟的。
2.减轻劳动强度，改善造型工、清砂工的操作环境，改善了作业条件
造型省去了脱模、修型和合箱等工序，减轻了劳动强度和改善了操作条件。而且该法在浇注时产生的废气可通过密闭管道排放到车间外以便进行净化处理，这样大大改善了生产现场的环境,由于去除负压后就流去松散干砂，避免清砂时粉尘飞扬，实现了绿色铸造。
3.提高了铸件的尺寸精度
干砂负压消失模铸造同样因模样不必从铸型中取出，没有分型面，又省去了配箱、组芯等工序，避免了在普通铸造中因起模和配箱所导致的尺寸偏差，因而提高了铸件的尺寸精度，减少了机加工量。据报导，干砂负压消失模铸造工艺的尺寸精度超过了湿型工艺和树脂砂工艺的精度（接近精密铸造）。例如，通常孔需要加工制出而用消失模铸造工艺可直接铸出直径大于6mm的孔，孔径的重复精度相当好，误差一般在0.2%以内。
干砂负压消失模铸造的铸件表面质量和金属型铸造的铸件质量非常接近，表面光滑，
值低，可达3.2～12.5μm；铸件尺寸在铸造过程中只有很比砂型铸造的铸件表面粗糙度R
a
小变化，发泡成型机生产的模样尺寸几乎无变化。铸件的尺寸精度比传统砂型铸造提高2～3级别；铸件尺寸公差很小（见表1-1），加工余量最多为1.5～2mm，可以大大减少机械加工的费用，和传统砂型铸造方法相比，可以减少40%～50%的机械加工时间，因此降低了能源损耗。
4.增大了零件的设计自由度
为铸件结构设计提供了充分的自由度。干砂负压消失模铸造方法没有分型和必须取模的铸造工艺，减少了铸造工艺性要求，使铸件设计受到的限制减少。泡塑模样不需芯子的优点，可使设计都精确地铸出复杂内腔，甚至多内腔的铸件，铸件壁也可以是曲面式变截面的。
5.铸件质量好、废品率低
造型后，铸型是一个整体的，没有分型面、不需取模，也不必考虑脱模斜度，所以杜
绝了铸件的错箱和表面的飞边、毛刺等疵病。同时，还避免了像普通砂型铸造因造型操作不慎遗漏在铸型内的残砂所导致的砂眼缺陷。在设计铸件时可不考虑飞边、芯破裂、芯座和出砂问题。对铸件生产者来说没必要提供专用制芯、混砂、下芯、清砂工具，不会产生破芯、坏芯以及使用芯子形成的气孔或其他问题，内腔不用粘性砂还可减少铸件清理量，没有芯座、芯撑、芯骨、飞边等减少了铸件最后清理量。有资料介绍说清理工序估计可减少费用80%。
6.冒口设计方便，金属液利用率高
在砂型铸造中很难设置的球形暗冒口在消失模中可以很方便地安置在任何位置；同时，由于容易在砂箱中将塑料模串联起来实行群铸，因而，大大节约浇注系统中的液态金属。
7.工艺技术容易掌握，生产管理方便
干砂负压消失模铸造简化了模样制作工艺，简化了造型操作和工艺装备，使工艺技术容易掌握和普及。同时，使用单一型料，不用对造型材料进行日常性能检查；也不存在模样的保管和大批砂箱的堆放问题，因而车间的生产管理工作大大简化。
8.投资少，见效快
由于生产工序少，各道工序操作简便，使工艺装备的品种和数量大为减少。干砂负压消失模铸造不用庞大的砂处理设备，用振动工作台代替了各种类型的造型设备，造型材料可以完全回收使用，因此，投资少。因本法工艺简单、技术易掌握，对于不十分复杂的铸件，一般制模工和造型工均可方便地制得。就制模和造型操作来说，不仅可以不增添设备，还可省去不少工装和刀具。仅举制模操作为例，通常只需在原有的木工机械（车床、铣床等）上更换刀具就可切削泡沫塑料。因而，采用本法可以因陋就简地迅速投入生产；尤其对于制造试制产品、维修和急需铸件，其收效更快。
据有关资料显示：到现在为止用干砂负压消失模浇注过的最大铸件为：铸铁件5t; 铸钢件2t; 铸铝件110kg。从方便操作和现有工艺水平考虑，干砂负压消失模铸造以浇注2t 以下，壁厚大于4mm的铸件为宜。
所以，首先要从经济效益角度考虑对铸件生产批量的适用性，模具的制造成本较高，每浇注一个铸件就要消耗一个泡沫塑料模样，因此也存在一个生产的最佳批量问题。
以下是发动机缸体缸盖干砂负压消失模铸造的典型工艺：
图9.整体制模与镶嵌缸套工艺图10.水平分型与竖直分型相结合工艺
图12.发动机缸盖浇注工艺方案干砂负压消失模铸造的其它应用实例：
图 13.某减速器壳泡沫模样图 14.某减速器壳铸件簇
图 15.某铸管泡沫模样图 16.各种球铁铸管件
如果要保证消失模铸造产品的质量好，使用优质的铸造专用泡沫珠粒是关键的一个环节。用包装用泡沫来制造产品的泡塑模型，会因为其发气量，增碳量等不定因素大大影响了铸件产品质量。现在随着消失模铸造业在国内的迅速蓬勃发展，随之而来原辅材料也要求越来越专业化。
1.消失模铸造用专用泡沫珠粒的常规专用名称：
1)消失模铸造专用的可发性聚苯乙烯树脂珠粒（简称EPS）；
2)可发性甲基丙烯酸甲脂与苯乙烯共聚树脂珠粒（简称STMMA）；
3)可发性聚甲基丙烯酸甲脂树脂珠粒 {简称EPMMA）。
用户根据铸件的特点和要求来选用需要的品种和规格，以确保获得优质的泡沫塑料模型和消失模铸件。
2.消失模铸造用专用泡沫珠粒产品的适用范围
消失模铸造泡沫塑料模型生产过程中如下：
原始珠粒→ 预发泡→ 干燥、熟化→ 成型发泡→ 发泡塑料模
三．消失模铸造的存在问题
消失模铸造由于其近净精确成形，清洁环保，高效生产的特点已得到越来越广泛的应用，在铸造生产中已经占有重要的地位，也是铸造行业实现节能减排的有效途径之一。但消失模工艺也有一定的缺点，填砂紧实或振动紧实时模样会发生变形，从而导致铸件变形。最困难的问题是，铝合金铸件的冷隔和针孔缺陷以及球墨铸件的积碳、皱皮缺陷和低碳钢件的渗碳缺陷等等，这些问题是由金属液中模样热解残留物造成的，或是由此而显著加重的。在黑色金属消失模铸件中粘砂也是一个重要的问题，这是由于振动紧实不当或凹陷部位没有填实引起的。
特别是球墨铸铁消失模铸造存在的典型皱皮和碳夹杂缺陷一直是球铁生产的拦路虎。我国消失模球铁的生产起步较晚，和灰铁或其它金属相比，其生产难度大大增加，一般消失模企业往往套用灰铁的生产经验生产球墨铸铁，结果往往失败。原因在于球墨铸铁性质
和灰铁迥异，球铁是糊状凝固，灰铁是层状凝固，以及球铁由于球化处理后铁水含渣较多。
图17. 某减速器壳皱皮缺陷图18. 某管接头碳夹杂缺陷
汽车产业的高速发展拉动了汽车覆盖件模具的高速发展，估计年均增长率接近20%。由于汽车工业和家电是广东省的支柱产业，推出新产品和产品改型的速度非常快，而消失模铸造在生产占球铁市场份额最大的汽车零部件、汽车模具、五金冲压模具及管件中有独特的优势，消失模工艺的另一更大优势是制造那些用普通砂型难以铸造的复杂铸件及大批量铸件，例如套筒类、管道配件、螺旋桨、水泵叶轮、壳体、发动机缸体、缸盖、进气歧管等。于是我国消失模铸造的生产虽然前景广阔，市场很大，但是质量问题仍然不少。尤其是球铁类铸件积碳和皱皮缺陷,一直是消失模铸造汽车模具大规模工业应用和发展的障碍，攻克这一难关，进一步提高球铁铸件表面质量是铸造工作者的新的研究课题，只要广大铸造工作者深入研究与试验，从泡沫材料、涂料、浇注系统及工艺方法诸多方面进行分析改进，力求铸件精度与表面光洁度有突破性提高，以满足国内外汽车、家电及其它行业中高档与高精尖模具和生产大批量复杂铸件的庞大市场需求。
图19. 呋喃树脂自硬砂消失模实型铸造填砂造型
图20. 5000吨/年的铸铁件干砂负压消失模铸造生产线
消失模铸造基础知识
消失模铸造基础知识 什么是消失模铸造？ 消失模铸造技术是将与铸件尺寸形状相似的发泡塑料模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂层并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在一定条件下浇注液体金属，使模型气化并占据模型位置，凝固冷却后形成所需铸件的方法。对于消失模铸造，有多种不同的叫法。国内主要的叫法有“干砂实型铸造”、“负压实型铸造”，简称EPC铸造。国外的叫法主要有：Lost Foam Process (U.S.A)、P0licast Process(Italy)等。 与传统的铸造技术相比，消失模铸造技术具有与无伦比的优势，因此被国内外铸造界誉为“二十一世纪的铸造技术”和“铸造工业的绿色革命”。 ____________________________________________________________________________ 消失模生产的基本技术要求 消失模铸造技术作为一种铸件近静形成形方法，近年来得到了快速发展。在国外由于机械化、自动化消失模铸造生产线的陆续建成投产及所产生的显著的经济和社会效益，使消失模铸造技术显现出强大的生命力。前一段时间我国的消失模铸造技术应用虽然进展缓慢，但在近几年得到了快速发展。特别是由于消失模铸造设备投资少、工艺路线短，许多原有的中小铸造企业也越来越多地采用该项技术。但是，有些企业对一些操作问题未能加以重视，使得在生产过程中出现了一些问题，对铸件的质量产生了很大影响。 1．模型制作 在消失模铸造工艺中，模型制作是一个非常重要的环节。EPS原料的选择、模型的加工工艺、尺寸精度、模型密度、浇注时热解产物多少等因素的控制，是获得优质铸件的前提。现有的中小企业模型制作有以下几种方式： (1) 用包装EPS板材切割、粘接而成。 (2) 自制模具，委托外厂加工。 (3) 自制简易的预发成型设备。 采用上述方法制作模型，普遍存在不重视模样密度变化的现象，特别是模型在委托外厂加工时水分不易控制，经常性出现浇注时铁水从浇口中反喷或铸件出现冷隔、浇不足等现象。为此在生产过程中应加强对模型密度的检验，增加对模型的烘干时间等方法；EPS珠粒经工艺实验选定后，不能随意改变原料生产厂家；预发时用称量工具控制珠粒密度，改变凭人工经验控制珠粒密度的方法；采取上述方法后，使问题得到了解决。 2．振动存在的问题 振动紧实是消失模铸造的四大关键技术之一，振动的作用是使干砂在砂箱中产生动态流动，提高干砂的充填性及其密度，防止出现铸造缺陷。在干砂振动充填时，比较理想的状况是，干砂在振动过程中进行有序流动，在保证模型不变形的前提下，均匀地充填到模型的各个部位，使砂箱内型砂获得较高和较均匀的充填密度。中小企业的消失模铸造振动台多为自制设备，在振动时，最常见的现象是由于振动操作不当，造成模样变形、涂料层开裂等，从而造成相应的铸造缺陷。有些振动台本身由于激振力过大、同一组电机的偏振块不平衡也易造成模样变形。为此，主要应调整激振力、振幅和振动时间；对于尺寸较大而结构简单的铸件，可将六个电机的三维振动改为双电机的垂直或水平振动；特别是通过检测仪器对振动台的各参数加以检测和调整，使之达到设计的要求。 3．涂料使用存在问题 在消失模铸造工艺中，使用涂料可提高模样的刚度和强度，使EPS模样与铸型隔离，防止粘砂及铸型塌陷；在浇铸过程中允许模样高温分解产物及时顺利地通过涂层排出。涂料一般由
热加工工艺基础论文
热加工工艺基础（论文） 题目：爆炸焊接技术的展望 专业名称：机械设计制造及其自动化 指导老师：樊老师 学院：船山学院 班级：09机械01班 学号：20099410102 学生姓名：X X 2011年12月6日 论铸造与焊接工艺的优劣 摘要：铸造和焊接的工艺是机械工业中不可或缺的加工方式，可以根据两工艺的应用种类、范围、力学分析、工序及缺陷分析和控制综合对比两种工艺的特点，以便更好地了解这两种工艺，为以后的学习奠定基础。 本人通过查阅大量文献资料和实验结论总结了以上两种工艺的特点以及分析两种工艺的优劣。总结分析表明：其中铸造的原材料大都来源广泛，价格较低，工艺装备及设备的投资费用较低，在各类机械产品中，铸件质量占整机质量的比重很大；焊接应用几乎不受限制，主要用来制造机器零件、部件和工具等，有连接性能好，省料、省工、成本低，重量轻，简化工艺。主要缺点是：铸造的铸件组织疏松，力学性能较差；铸造工序多，难以精确控制；焊接的结构是不可拆卸的，不便更换、修理部分零件，接头的力学性能不如母材，而且会产生残余应力和焊接变形等缺陷。 Abstract：casting and welding processes is indispensable in the mechanical industry, processing methods can be applied in accordance with the two types of processes, scope, mechanics analysis, processes and error control integrated seamless and compares the two craft character in order to better understand how the two craft, lay the foundation for future learning. I passed a substantial literature information available and experimental conclusions summarized above two technics characterized by two technics of analysis as well as disadvantages. Summary: the casting of raw materials analysis shows that most widely, sources at a lower price, technical equipment and equipment investment in low-cost, quality castings in all types of machinery products accounted for a great proportion of the whole machine quality; welding applications, which are used for virtually unrestricted manufacturing machine parts, components and tools, such as good performance, and materials that are linked up and low-cost, light weight, and streamline processes. The main disadvantage is that foundry casting organizations: Osteoporosis is a relatively poor performance, and mechanics; casting process, it will be difficult to control the exact structure; welding of inconvenience which can not be demolished, replacement, repair part of the joints, spare parts and materials, and mechanical performance rather than a residual stress and welding deformation such deficiencies. 关键词：铸造；焊接；工艺种类；加工工艺；应用范围；力学分析；误差分析与控制Keywords：Casting; welding; technology types; processing technology; application; mechanical analysis; error analysis and control 一、焊接与铸造工艺的种类
消失模铸造工艺规程
消失模铸造工艺规程（初稿） 1、消失模铸造工艺流程： 2、国产可发性EPS珠粒的技术指标： 2.1 发泡剂质量分数6.0~8%，使用时最低不低于5.5%。 2.2 剩余苯乙烯单体质量分数含量不大于0.1% 2.3 相对分子量在18万~27万。 2.4 含水量小于0.5%（体积分数）。 2.5 密度1.03g/cm3，表观密度0.6 g/cm3 2.6 根据铸铁件最小壁厚选取EPS粒度，具体铸铁件选取规格如下： 2.7 EPS珠粒粒度应均匀，每一粒径范围的过筛率不小于90%。
2.8 EPS珠粒应按使用量、质保期分批做好标识，低温铁桶密封储存，最 好冷藏（-12~-10℃），确保使用时发泡剂含量符合工艺要求。 3. 3、铸造用泡沫塑料的规格型号：8 Zkb-18，密度0.015~0.020g/cm3，EPS珠粒筛号10~16，板材， 物理性能符合标准要求。 4、预发泡 使用间隙式蒸汽预发机完成EPS珠粒预发。 4.1 按设备操作工艺规程点检设备，在设备逐项性能良好的前提下启动。 4.2 核对EPS珠粒的生产批号、存放时间、发泡剂含量、粒度等指标是否 符合工艺要求。EPS珠粒应于使用时开封，同时取样检验。检验项目 包括：表观密度、水分、粒度、发泡剂含量。对已经开封的要依据开 封时间核对是否超过规定的存放时间或检验其发泡剂含量。 4.3 严禁使用超过质保期或发泡剂含量小于 5.5%的EPS珠粒。 4.4 控制温度95~105℃，压力0.01~0.04MPa, 时间60~120S。 4.5 预发泡后的珠粒，装入熟化框，转入熟化工序。在熟化框标识卡上做 好预发完成时间、数量等记录。 5、预发珠粒的熟化 5.1 对预发后的珠粒，应测量其堆积密度及水分，一般堆积密度 0.016~0.022g/cm3，水分2%以下。 5.2 参照下表确定预发珠粒的熟化时间：
消失模铸造缺陷的产生原理和解决方法
消失模铸造缺陷的产生原理和解决方法 平静心788 2016-06-29 关注 看废品，查原因，找出解决问题的方法,然后,规范工艺纪律,使企业的效益上一个新的台阶。本文就消失模铸造常见的:碳缺陷、冷隔、皱皮、表面多肉、进渣、进砂、塌箱、粘砂、压痕、鼠咬痕等缺陷总结出产生的原因并提出解决方案。 1 碳缺陷产生的原理和解决方法 碳缺陷是消失模铸造特有的一种缺陷,表现为塑料泡沫熔化产物残留在铸件上,占据了铁液位置,造成碳缺陷。原因如下: 图1 1.1 负压不够 A. 工艺设计不够:有的企业片面控制粘砂,负压设计太低,如:灰铁铸件用-0.03Mpa,薄壁件勉强交货,厚大件因为气化物多,负压抽不及产生碳缺陷。 解决方法:修改工艺,提高箱内真空度。
B. 设备缺陷 (1)砂箱漏气:砂箱在负压作用下有丝丝漏气声,虽然主管道负压表真空度很高,但砂箱内负压不够,抽不及泡沫气化物,形成碳缺陷。 解决方法:焊补砂箱。 (2)砂箱纱网堵塞使负压抽不走气泡沫气化物,致使箱内负压低,形成碳缺陷。 解决方法:更换砂箱纱网。 (3)砂箱负压管道设计时截面积小,抽气流量不够, 虽然主管道负压表真空度很高,但砂箱内负压不够,抽不及泡沫气化物而形成碳缺陷。解决方法:加大抽气管道截面积a.加粗管道b.增加负压抽气管道。 图2 (4)自动负压对接装置偏移漏气,造成箱内负压低。 解决方法:检查负压对接装置。 (5)水循环真空泵缺水:无水密封引起负压低。 解决方法:检查水源供水。 (6)砂箱上口有浇注垃圾(塑料薄膜。铁和砂混合物),使塑料薄膜封不严砂箱,抽真空时漏气,形成碳缺陷。
解决方法:清理砂箱上口浇注垃圾。 图3 (7)橡胶管道与砂箱和负压阀门接口处漏气,箱内负压降低,形成碳缺陷。 解决方法: 用塑料薄膜堵漏。 (8)塑料薄膜抽到主管道内,阻挡气流畅通过,形成碳缺陷。 解决方法:一旦发现负压管道真空度不够,其他原因排除后,检查滤砂罐。 1.2 浇注过程引起负压不够 (1)浇口杯底部塑料薄膜在铁液浇注时被烫破,使箱内负压降低。形成碳缺陷。 解决方法: 浇口杯底部用泥条隔离塑料薄膜,避免烫破塑料薄膜。(2)浇注时浇包没有对准浇口杯,使铁液洒到浇口杯外,因散砂厚度不够,铁液烫破塑料薄膜,使箱内负压降低,形成碳缺陷。 解决方法:增加散砂厚度,铁液对准浇口杯浇注。
消失模铸造工艺
消失模近净成形铸造工艺技术及应用 李润生 （中天创展球铁有限公司佛山顺德528313） 一消失模铸造概述 在我国已有几千年历史的传统铸造，主要用来生产机械零件的毛坯件，尽管发展到现在，也出现了许多新的方法，但是目前生产上应用最普遍的仍然是发展较早的砂型铸造。 手工砂型铸造通常又被称之为翻砂。它必须借助于铸模（用木材或金属制成），才能将型砂制成的需形状的铸型，但是这类用木材或金属制成的模样，必须在浇注前从铸型中取出，否则就无法浇注。因此，这种工艺显得特别复杂，工序多、劳动强度大、生产周期长、成本高，而且铸件精度不够理想，表面较粗糙，加工余量大，甚至对于某些复杂的零件还无法实现活块整体铸造，这就成了砂型铸造的致命弱点。 为了改善砂型铸造的状况，人们作了不少努力，近代高速粘土湿砂射压造型和静压造型的应用，呋喃树脂自硬砂，有机酯硬化和微波加热水玻璃砂的应用，达到砂型铸造的先进水平。但是对于那些单件小批量、形状较为复杂的大中型铸件、大批量生产的复杂铸件如何来实现“高效、优质、清洁、低成本、高精度、”的生产要求，成了铸造工作者急待解决的重大课题。在消失模铸造法出现之后，这个问题得到了解决。消失模铸造是一种近无余量、精确成型的铸造方法，被铸造界的权威人士称为“21世纪的铸造工艺革命”和“最值得推广的绿色铸造工程”。 消失模铸造与传统的粘土砂铸造的主要工艺流程比较如下图：
消失模实型铸造法、干砂负压铸造法分别代表了消失模铸造发展的两个阶段，也是当前世界各地广泛使用的、已相互独立的两种铸造方法。 实型铸造法（FM法）：就是用泡沫聚苯乙烯模代替铸模进行造型，其方法主要是用化学自硬砂造型，模样不取出呈实体铸型，浇入金属液，模样气化，而得到理想铸件的一种铸造方法。该法的工艺过程是将泡沫塑料制成的模样，置入砂箱内填入造型材料后夯实，模样不取出构成一个没有型腔的实体铸型，当金属液浇入铸型时，泡沫塑料模在高温金属液的作用下迅速气化、燃烧而消失，金属液取代了原来泡沫塑料模样所占据的位置，冷却凝固成与模样形状相同的实型铸件。目前用化学自硬砂作为填充材料的实型法适用于生产单件中大型铸件。以下是呋喃树脂砂FM法主要工艺流程： 干砂负压铸造法（EPC法）：干砂负压铸造法是将真空密封造型法与实型铸造进行工艺嫁接而形成的一种新的铸造方法，因而它保留了真空密封造型法和实型铸造的主要优点，克服了它们各自的缺点和局限性。这不仅是实型铸造技术的新突破，更是实型铸造法的新发展。在干砂填充成型法基础上，采用负压浇注，不仅利用砂箱内外压差使干砂紧实，还保证了泡塑模在真空下气化，这样所产生的气体量大大减少，产生的气体也能及时和有效地排放。由于金属液被浇注进入真空状态下的型腔，因此铸件表面精度很高，同时简化了造型操作，无须混砂工序，铸件容易落砂清理，极少粉尘污染，减少了气孔以及根除了由粘结剂等添加物引起的铸造缺陷。该方法已成为消失模铸造的最重要方法。EPC法工艺流程如下：
消失模铸造工艺的特点
消失模铸造工艺的特点 1.铸件精度高 消失模铸造是一种近无余量、精确成型的新工艺,该工艺无需取模、无分型面、无砂芯,因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度,并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。铸件表面粗糙度可达Ra3.2至12.5μm；铸件尺寸精度可达CT7至9；加工余量最多为1.5至2mm，可大大减少机械加工的费用，和传统砂型铸造方法相比，可以减少40%至50%的机械加工间。 2.设计灵活 为铸件结构设计提供了充分的自由度。可以通过泡沫塑料模片组合铸造出高度复杂的铸件。 3.无传统铸造中的砂芯 因此不会出现传统砂型铸造中因砂芯尺寸不准或下芯位置不准确造成铸件壁厚不均。 4.清洁生产 型砂中无化学粘结剂,低温下泡沫塑料对环境无害,旧砂回收率95%以上。 5.降低投资和生产成本 减轻铸件毛坯的重量,机械加工余量小。 消失模铸造工艺与其他铸造工艺一样，有它的缺点和局限性，并非所有的铸件都适合采用消失模工艺来生产，要进行具体分析。主要根据以下一些因素来考虑是否采用这种工艺。1.铸件的批量批量越大,经济效益越可观。2.铸件材质其适用性好与差的顺序大致是:灰铸铁--非铁合金--普通碳素钢--球墨铸铁--低碳钢和合金钢;通过必要的准备以不致使工艺实验、调试周期过长。3.铸件大小主要考虑相应设备的使用范围（如振实台，砂箱）。4.铸件结构铸件结构越复杂就越能体现消失模铸造工艺的优越性和经济效益,对于结构上有狭窄的内腔通道和夹层的情况,采用消失模工艺前需要预先进行实验,才能投入生产。 6.国内外消失模铸造技术发展现状 1990年，美国通用汽车公司在Saturu建立了一个年产5.5万吨的新铸造厂,有三条全自动的消失模铸造生产线。 1991年，意大利菲亚特公司在都灵建成欧洲最大规模的消失模生产车间，年产量1.5万吨。 1993年，德国宝马公司建成年产20万只各种规格铝合金气缸盖
精品消失模铸造技术简介及工艺流程
消失模铸造工艺简述 消失模铸造是把涂有耐火材料涂层的泡沫塑料模样放入砂箱，模样四周用干砂充填，采用微震加负压紧实，在没有芯子的情况下浇注液态金属，在浇铸和凝固过程中继续保持一定的负压，使泡沫塑料气化继而被金属取代形成铸件的一种新型铸造工艺方法。 一．消失模铸造的工艺流程如下： 1）预发泡 模型生产是消失模铸造工艺的第一道工序，复杂铸件如汽缸盖，需要数块泡沫模型分别制作，然后再胶合成一个整体模型。每个分块模型都需要一套模具进行生产，另外在胶合操作中还可能需要一套胎具，用于保持各分块的准确定位，模型的成型工艺分为两步，第一步是将聚苯乙烯珠粒（EPS）预发到适当密度，一般通过蒸汽快速加热来进行，此阶段称为预发泡。 2）模型成型 经过预发泡的珠粒要先进行稳定化处理，然后再送到成型机的料斗中，通过加料孔进行加料，模具型腔充满预发的珠粒后，开始通入蒸汽，使珠粒软化、膨胀，挤满所有空隙并且粘合成一体，这样就完成了泡沫模型的制造过程，此阶段称为蒸压成型。 成型后，在模具的水冷腔内通过大流量水流对模型进行冷却，然后打开模具取出模型，此时模型温度较高而强度较低，所以在脱模和储存期间必须谨慎操作，防止变形及损坏。 3）模型簇组合 模型在使用之前，必须存放适当时间使其熟化稳定，典型的模型存放周期多达30天，而对于用设计独特的模具所成型的模型仅需存放2个小时，模型熟化稳定后，可对分块模型进行胶粘结合。大批量生产的铸件其分块模型胶合必须使用热熔胶在自动胶合机上进行，才能保证粘合精度。中小批量生产的铸件可采用冷粘胶手工粘合，胶合面接缝处应密封牢固，以减少产生铸造缺陷的可能性 4）模型簇浸涂、干燥 为了每箱浇注可生产更多的铸件，有时将许多模型胶接成簇，把模型簇浸入耐火涂料中，然后在大约30～60C（86-140F）的空气循环烘炉中干燥2～3个小时，干燥之后，将模型簇放入砂箱，填入干砂振动紧实，必须使所有模型簇内部孔腔和外围的干砂都得到紧实和支撑。 5）浇注 模型簇在砂箱内通过干砂振动充填坚实后，抽真空形成负压加强紧实度，铸型就可浇注，熔融金属浇入铸型后，模型气化被金属所取代形成铸件。在消失模铸造工艺中，浇注速度比传统空型铸造更为关键。如果浇注过程中断，砂型就可能塌陷造成废品。因此为减少每次浇注的差别，最好使用自动浇注机。 6）落砂清理
消失模铸造缺陷的产生原理和解决方法
消失模铸造缺陷的产生原理和解 决方法 消失模铸造缺陷的产生原理和解决方法 关注 看废品，查原因，找出解决问题的方法，然后，规范工艺纪律，使企业的效益上一个新的台阶。本文就消失模铸造常见的:碳缺陷、冷隔、皱皮、表面多肉、进渣、进砂、塌箱、粘砂、压痕、鼠咬痕等缺陷总结出产生的原因并提出解决方案。 1碳缺陷产生的原理和解决方法 碳缺陷是消失模铸造特有的一种缺陷，表现为塑料泡沫熔化产物残留 在铸件上，占据了铁液位置，造成碳缺陷。原因如下:
I a I 图1 1.1负压不够 A.工艺设计不够:有的企业片面控制粘砂，负压设计太低，如:灰铁铸件用-0.03Mpa,薄壁件勉强交货，厚大件因为气化物多，负压抽不及产生碳缺陷。 解决方法:修改工艺,提高箱内真空度。 B.设备缺陷 (1)砂箱漏气:砂箱在负压作用下有丝丝漏气声，虽然主管道负压表真空度很高，但砂箱内负压不够，抽不及泡沫气化物，形成碳缺陷。 解决方法:焊补砂箱。 ⑵砂箱纱网堵塞使负压抽不走气泡沫气化物，致使箱内负压低，形成碳缺陷。 解决方法:更换砂箱纱网。 (3)砂箱负压管道设计时截面积小，抽气流量不够，虽然主管道负压表真空度很高，但砂箱内负压不够，抽不及泡沫气化物而形成碳缺陷。 解决方法:加大抽气管道截面积a.加粗管道b.增加负压抽气管道。
I回| 图2 (4)自动负压对接装置偏移漏气，造成箱内负压低。解决方法:检查负压对接装置。 (5)水循环真空泵缺水:无水密封引起负压低。
(6)砂箱上口有浇注垃圾(塑料薄膜。铁和砂混合物),使塑料薄膜封不严砂箱，抽真空时漏气，形成碳缺陷。 解决方法:清理砂箱上口浇注垃圾。 T01 图3 ⑺橡胶管道与砂箱和负压阀门接口处漏气，箱内负压降低，形成碳缺 陷。 解决方法:用塑料薄膜堵漏。 (8)塑料薄膜抽到主管道内，阻挡气流畅通过，形成碳缺陷。 解决方法：一旦发现负压管道真空度不够，其他原因排除后，检查滤砂罐。 1.2浇注过程引起负压不够 (1)浇口杯底部塑料薄膜在铁液浇注时被烫破，使箱内负压降低。形成碳缺陷。 解决方法:浇口杯底部用泥条隔离塑料薄膜，避免烫破塑料薄膜。 (2)浇注时浇包没有对准浇口杯，使铁液洒到浇口杯外，因散砂厚度不够，铁液烫破塑料薄膜，使箱内负压降低，形成碳缺陷。
消失模铸造详情
消失模铸造详情 消失模铸造（又称实型铸造）是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。 1958年,美国的H.F.shroyer发明了用可发性泡沫塑料模样制造金属铸件的专利技术并取得了专利(专利号USP2830343)。最初所用的模样是采用聚苯乙烯(EPS)板材加工制成的.采用粘土砂造型,用来生产艺术品铸件。采用这种方法,造型后泡沫塑料模样不必起出,而是在浇入液态金属后聚苯乙烯在高温下分子裂解而让出空间充满金属液,凝固后形成铸件。1961年德国的Grunzweig和Harrtmann公司购买了这一专利技术加以开发,并在1962年在工业上得到应用。采用无粘结剂干砂生产铸件的技术由德国的H.Nellen和美国的T.R.Smith于1964年申请了专利。由于无粘结剂的干砂在浇注过程中经常发生坍塌的现象,所以1967年德国的A.Wittemoser采用了可以被磁化的铁丸来代替硅砂作为造型材料,用磁力场作为"粘结剂"。这就是所谓＂磁型铸造＂。1971年,日本的Nagano发明了V法(真空铸造法),受此启发,今天的消失模铸造在很多地方也采用抽真空的办法来固定型砂。在1980年以前使用无粘结剂的干砂工艺必须得到美国"实型铸造工艺公司"(Full Mold Process,Inc)"的批准。在此以后,该专
利就无效了。因此,近20年来消失模铸造技术在全世界范围内得到了迅速的发展。 消失模铸造工艺的特点 消失模工艺的砂... 1.铸件精度高:消失模铸造是一种近无余量、精确成型的新工艺,该工艺无需取模、无分型面、无砂芯,因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度,并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。铸件表面粗糙度可达Ra3.2至1 2.5μm；铸件尺寸精度可达CT7至9；加工余量最多为1.5至2mm，可大大减少机械加工的费用，和传统砂型铸造方法相比，可以减少40%至50%的机械加工间。 2.设计灵活:为铸件结构设计提供了充分的自由度。可以通过泡沫塑料模片组合铸造出高度复杂的铸件。 3.无传统铸造中的砂芯因此不会出现传统砂型铸造中因砂芯尺寸不准或下芯位置不准确造成铸件壁厚不均。 4.清洁生产型砂中无化学粘结剂,低温下泡沫塑料对环境无害,旧砂回收率95%以上。 5.降低投资和生产成本减轻铸件毛坯的重量,机械加工余量小。 消失模铸造工艺与其他铸造工艺一样，有它的缺点和局限性，并非所有的铸件都适合采用消失模工艺来生产，要进行具体分析。主要根据以下一些因素来考虑是否采用这种工艺。1.铸件的批量
消失模铸造
消失模铸造 消失模铸造(Lost Foam Foundry)是一种几乎没有加工余量，且能精确成型的铸造工艺。1999年，国家科技部把消失模铸造技术列为国家重点推广的高新技术。此工艺技术容易实现清洁、批量生产，为铸件复杂结构设计提供了充分的自由度。金属液的流动前沿是热解的消失模产物（气体和液体），它会与金属液发生反应并影响到金属液质量，如果金属液充型过程中热解产物不能顺利排除，就容易引起气孔、皱皮、增碳等缺陷。这就要求工艺师掌握消失模铸造成形原理，正确设计浇注系统，制定合理的工艺方案；虽然综合铸造成本较低，但最好有一定的生产批量，以获得更佳的经济效益。 干砂实型负压铸造又称消失模铸造，还称之为EPC，是目前国际上最先进的铸造工艺之一，被国内外誉为铸造史上的一次“革命”，并称之为二十一世纪“铸造新星”或“绿色工程”，铸造厂改造或者新建中小型铸造厂均可。该工艺是将泡塑模型粘结组合成模型簇，涂、刷特制耐火涂层并烘干后，埋在特制砂箱中振动造型，在一定条件下浇注金属液，使模型气化消失，金属液占据模型位置，凝固冷却后形成所需，并且铸件无飞边毛刺的方法。 综上所述，消失模铸造符合当今铸造技术发展的总趋势，有着广阔的前景，与传统铸造技术相比，消失模铸造技术具有与无伦比的优势，被国内外铸造界誉为“二十一世纪的铸造技术”、“铸造工业的绿色革命”。 山东金阳机械制造有限公司隶属山东金阳实业集团，西临济南国际机场（35公里）；东靠青岛国际港口（300公里）；坐落在济青高速公路第五出口、山东省唯一国家级卫生县城―――邹平县。公司集科、工、贸一体，最早开发研制并应用消失模铸造工艺设备的国内最大的专业公司之一，多年来已成功地为多家企业提供了自主开发的JY系
消失模铸造作业指导书.(DOC)
XXXX公司 消失模铸造作业指导书 2020-05-29
1. 白模制造作业指导书 铸技—001 白模制造作业包括：制模材料，切割操作，粘结，涂料及干燥。 1.1制模材料 1．铸造用泡沫塑料不同于包装及建筑材料，应密度小、发气量小、热解残留物小、含碳量小、颗粒小、刚性好、加工性能好、无夹杂物。比重在18—22㎏/立方米范围。常规件用小密度摸样，要求较高的铸件采用高密度。 2．EPS板制模前应经过干燥处理。 3．模样粘结用胶应无毒，不能腐蚀、溶化模样材料，快干性能好，并来得及操作，粘结强度好，粘结牢固。 4．胶易于气化、分解、发气量小、残渣少、干燥后不脆，有一定的柔韧性。常用的冷胶为WPH—1胶。 5．制模样板必须符合工艺规定，尺寸、形、位精确，牢固可靠。模板材料要有一定的耐磨、耐热性能。样板必须方便、有利于制模操作。 6．样板需经检验后才能使用。反复使用的样板在每一次使用前均需经过质检。 1.2 切割操作 1．无论是使用切割平台还是手工切割操作，均应根据所切材料大小、薄厚、选择合适的切割丝，调定好合适的切割温度，检查样板、标尺无误后，相关人员密切配合才能进行。 2．EPS板开坯时，首先要找好平面，作出基准平面，找出直角，按制作需要，画出中心线，认真对正样板与坯料各位置线，并将样板用钉固定，确认无误，才能切割。 3．切割丝切割时，必须紧贴样板，平行，均速动作。温度过高、过低、运作过快、过慢、都会对质量造成不利的影响。 4．为实现正确的操作，保证切割面平整、一致。切割时对主要点位要进行应答操作，切割过程不能沉默进行。
1.3 粘结 1．模样粘结应少用胶，粘结时双面抹胶，待胶面稍干，不粘手时，再进行粘合操作。并注意压紧，挤出多于的胶液。 2．粘结处可以插钉固定，但一定少用。特殊材质铸件，不可插钉。 3．粘结处不能有缝隙存在，缝隙无法消除时，必须用纸认真封闭，以免形成铸造缺陷。 4．模样工作面必须光洁，形状、尺寸、位置精确。不平处需用细砂布打磨平整，有缺陷必须认真妥善处理。 1.4 涂料及干燥 1.模样上涂料前，应经适当的干燥处理，去除表面水分，已利涂料干燥，并防止模样变形，或产生其他铸造缺陷。 2．应根据产品不同材质的需要，选择相应的涂料，（涂料的制配另有规定）3．模样一般应涂三遍涂料，干燥后的涂料厚度不少于1.5㎜，并有足够的强度。 4涂料的涂挂方法，主要有浸涂、刷涂、淋涂等。使用最多的是浸涂。其操作简便，节约涂料，涂层均匀。 5．在上涂料的操作过程中，应经常用手对涂料进行搅拌。 6．涂料必须均匀的覆盖模样，没有缺涂，流淌，或者夹杂气泡的现象存在。 7．模样上涂料后，可适当抖动，以便涂层均匀并去除多余的涂料。 8．上涂料后的模样，从容器取出运送、干燥、放置时均应防止变形。 9．EPS板的软点在70℃左右，因此上涂料后模样的干燥温度不能大于60℃。为达到最佳干燥条件，还应控制干燥室湿度。一般要求相对湿度不应大于30﹪。 10．为防止模样干燥中变形，可制作适宜的支撑工具，主要的是注意合理的摆放。 11．干燥后的模样应作一次全面的修补，特别注意挂钩孔内的污物要彻底去除，并用泡沫充填，对于模样表面涂料缺失及裂纹，应用较稠的涂料进行补刷处理及干燥。 12．干燥后的模样可以搁置待用，但组箱前要再烘干一下，去除潮气。
消失模铸造技术简介及工艺流程模板
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消失模铸造工艺简述消失模铸造是把涂有耐火材料涂层的泡沫塑料模样放入砂箱, 模样四周用干砂充填, 采用微震加负压紧实, 在没有芯子的情况下浇注液态金属, 在浇铸和凝固过程中继续保持一定的负压, 使泡沫塑料气化继而被金属取代形成铸件的一种新型铸造工艺方法。一．消失模铸造的工艺流程如下: 1) 预发泡 模型生产是消失模铸造工艺的第一道工序, 复杂铸件如汽缸盖, 需要数块泡沫模型分别制作, 然后再胶合成一个整体模型。每个分块模型都需要一套模具进行生产, 另外在胶合操作中还可能需要一套胎具, 用于保持各分块的准确定位, 模型的成型工艺分为两步, 第一步是将聚苯乙烯珠粒( EPS) 预发到适当密度, 一般经过蒸汽快速加热来进行, 此阶段称为预发泡。 2) 模型成型 经过预发泡的珠粒要先进行稳定化处理, 然后再送到成型机的料斗中, 经过加料孔进行加料, 模具型腔充满预发的珠粒后, 开始通入蒸汽, 使珠粒软化、膨胀, 挤满所有空隙而且粘合成一体, 这样就完成了泡沫模型的制造过程, 此阶段称为蒸压成型。
成型后, 在模具的水冷腔内经过大流量水流对模型进行冷却, 然后打开模具取出模型, 此时模型温度较高而强度较低, 因此在脱模和储存期间必须谨慎操作, 防止变形及损坏。 3) 模型簇组合 模型在使用之前, 必须存放适当时间使其熟化稳定, 典型的模型存放周期多达30天, 而对于用设计独特的模具所成型的模型仅需存放2个小时, 模型熟化稳定后, 可对分块模型进行胶粘结合。大批量生产的铸件其分块模型胶合必须使用热熔胶在自动胶合机上进行, 才能保证粘合精度。中小批量生产的铸件可采用冷粘胶手工粘合, 胶合面接缝处应密封牢固, 以减少产生铸造缺陷的可能性 4) 模型簇浸涂、干燥 为了每箱浇注可生产更多的铸件, 有时将许多模型胶接成簇, 把模型簇浸入耐火涂料中, 然后在大约30～60C( 86-140F) 的空气循环烘炉中干燥2～3个小时, 干燥之后, 将模型簇放入砂箱, 填入干砂振动紧实, 必须使所有模型簇内部孔腔和外围的干砂都得到紧实和支撑。 5) 浇注 模型簇在砂箱内经过干砂振动充填坚实后, 抽真空形成负压加强紧实度, 铸型就可浇注, 熔融金属浇入铸型后, 模型气化被金属所取
消失模铸造存在的问题
消失模铸造存在的问题/对策 2009-3-25 23:15:00 消失模铸造工艺及产品以其外观质量好，尺寸精度较高，工人劳动强度低以及作业环境好等优点在我国铸造行业中得到了很好运用，特别是近年来，国内有关厂家及科技人员不断在原材料和工艺设备上进行研制开发，使该工艺基本实现国产化，更进一步推动了消失模铸造工艺，技术的发展。 消失模铸造又名实型铸造或气化模铸造，直观来讲即：将泡沫塑料模型埋入干砂后抽真空注入铁液形成铸件，当然要很好运用此工艺技术生产出优良产品，还应很好的撑控下列问题。 一、砍消失模铸造成形原理的研究 1．干砂消失模铸造成形的基本条件 2．泡塑模型的热解特性 3．干砂消失模铸造型砂充填及紧实特性 4．干砂消失模铸造型液体金属的充型置换特性 5．干砂消失模铸造铸件凝固特性 6．干砂消失铸造铸件冷却特性及其对铸铁组织性能和残余应力的影响 二、干砂消失模铸造共健技术的开发 1．消失模铸造发泡模具设计及制造技术 （1）发泡模具的作用、要求及制造流程 （2）泡塑模型（块）设计 （3）发泡模具设计（模具种类、模块数量、模块分型面；结构设计；模腔设计、通气孔、加料口、出模机构、定位。） （4）泡模具加工 （5）模具的装配调整
（6）发泡模具试模 （7）发泡模具有的快速制造 2．消失模铸泡塑模型制造技术 （1）模型原材料性能及选择 （2）予发泡技术 （3）熟化技术 （4）模具成型技术 3．涂料及涂料要求及基本组成 （1）消失模铸造用涂料要求及基本组成（2）模型涂刷方法 （3）涂层烘干 4．微振造型技术 （1）消失模铸造对干砂造型的要求 （2）造型关键设备及工装——振动台及砂箱（3）造型工艺参数 5．负压浇注技术 （1）浇注的技术要求 （2）真空系统的开发 （3）负压浇注工艺参数 三、消失模铸造原辅材料 1．泡塑模型原材料——可发性树脂珠粒（1）消失模铸造对模型原材料的要求 （2）可发性树脂的结构及性能 （3）国内供应的树脂珠粒的品种规格 2．模型粘结胶的材料 3．模型表面修补剂 4，商品涂料的选用
消失模铸造工艺适用于下列情况
第 1 页共1 页 消失模铸造工艺适用于下列情况： 1大批量生产零件2复杂零件（使用两个以上砂芯，尤其是复杂内腔的铸件，如缸体缸盖），当然复杂更有利，但相应带来技术上的难度也较大。3可将分开制造的零件组合起来，成为一个整体零件进行生产。消失铸造不适应生产一些压力容器，因为无法避免一些缩松缺陷， 对压力容器是不适合的。 消失模生产铸钢件工艺原则： 一使泡模不留痕迹的消失，防止铸钢件缺失：1创造无氧条件的高温，使模样以汽化的形式消失，而不是以燃烧的形式消失，这是防止局部增碳。2平衡钢夜的给进速度和泡沫模样的气化速度，提高钢液温度，降低表面张力，是防止发生皮下气孔的基本原则。3负压场有方向性和缺陷导向作用，沙箱内全部负压丧失时，会发生塌箱，局部丧失时会发生沙快移位和形腔内进砂。防止白色缺陷发生的措施是“箱外组合硬链接” 二控制消失模铸件变形的工艺措施： 1发泡剂EPS原料发泡剂含量应在6.0%~6.5%之间，最少不低于5.5%。珠粒应光洁，粒度均匀。 2模样制作：1预发泡时，在蒸汽压力达到0.04MPa后，排尽管道内和蒸汽预发泡机内的水分。如果进入蒸汽预发泡机内的加热蒸汽带的水分较多，或加热蒸汽冷凝水不能及时排出，在二次发泡压型时EPS颗粒含水量高，在干燥（即熟化）时间短或熟化温度偏低（<20~25℃）珠粒易结成小块或团状，这是制作的模样极易变形。2预发珠时间一般为10~12小时，控制时间不严，模样尺寸变形很难控制。3壁厚3.5~4mm的管件预发珠密度26g/cm3左右。4制模前检查模具排气塞是否畅通，充料气压是否达到0.05MPa以上，否则影响充料饱满程度形成珠粒网文，降低模样强度，使模样在熟化时和后续工序产生变形。5制模时使用较高蒸汽压力可减少模样熟化的收缩量。6控制压型时模样成型后的冷却程度，取模前要使模样冷却到80℃以下，二次发泡终止，以得到尺寸稳定性较好的模样，防止取模时发生变形。 20 ×20 = 400
消失模铸造浇注系统设计
消失模铸造浇注系统设计 浇注系统和浇注是获得高质量铸件的重要工序，浇注系统很关键，要经过反复试验，浇注系统可以用泡沫塑料板材来制造，但浇注系统最好是发泡成型，如果可能与模型成为一体，只有这样才能减少飞边，因为薄而复杂的浇注系统在操作过程中很容易损坏，所以使浇注系统简化很重要。 浇注系统和浇注操作的目的是减少浇注时产生紊流的倾向，减轻金属液的氧化，防止产生冷隔、皱皮等缺陷，应用成功的浇口设计有很多类型，如顶注、底注、雨淋式浇注，压边浇口、牛浇口等。 金属液的充型速度必频与模型热解的速度相同，浇注速度慢或出现断流的现象，都会引起严重的塌箱，金属液量一定要充分，以保持一定的金属静压头防止金属液前沿与熔融模型之间的空隙处发生他乡。铁或铝和氧的亲和性、铁或铝的吸气性以及模型结构对控制浇注的成功至关重要。 浇注时泡沫塑料模型要发生一些列的变化，包括熔融、解聚、热解、聚合物裂解等，模型的热解产物会引起很多铸造缺陷，如铝合金中的气孔、缩松，铸件中的碳缺陷，以及铸钢件中的增碳等。 金属液充型过程中，模型在约75C时开始软化，164C时溶熔，316C 时开始解聚，在580 C时开始分解，设计浇注系统和浇注过程中，要防止气体、干砂、模型的热解残留物卷入金属液中，减少模型热解残留物取决于浇注系统的设计、浇注速度、模型的几何形状（尤其是模型的表 面和体积之比）、涂料、砂箱的排气、真空的使用、模型的密度及种类
浇注系统的主要作用是用金属液充填型腔，同时必须不对铸型和金 属两者产生部可接受的损坏，浇注系统能够在型内建立温度梯度、提供补给 金属，以促进健全的铸件，浇注过程中，浇注系统内的金属流不仅要支撑铸型，还要通过浇注系统排除模型的热解产物，在涂料和干砂的充填、紧实的 过程中，浇注系统还可用以支撑和搬运，浇注系统还要有一定的强度，便于 操作并使模型某些部位可能加固，防止变形。 浇注出铸件后，必须去掉浇注系统。浇注系统应该与铸件部重要的部位相连并且面积应尽量减小，一般情况下，面积越小，可增加浇注系统装配模型数量。 消失模铸造工艺中多使用较大的浇口杯防止浇注过程中出现断流，能够快速而稳定地浇注，保持液态金属的静压头，浇口杯多采用合粘结剂的型砂制造。生产铸件时常用过滤网，它有助于防止浇注时直浇道的损坏，金属液的静压头必须超过金属与模型界面的压力，否则就会发生反喷，金属液压头越高，通常导致铸件的质量越好，铝合金铸件中采用中空直浇道和其它组元，有助于铝液的充型。 1、消失模铸造浇注位置的确定 确定浇注位置应考虑以下原则 ①尽量立浇、斜浇，避免大平面向上浇注，以保证金属有一定上 1 速度。 ②浇注位置应使金属与模型热解速度相同，防止浇注速度慢或出现断流现象，而引起塌箱、对流缺陷。 ③模型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。
消失模铸造工艺流程介绍
消失模铸造工艺流程及车间环境状况分析消失模铸造简称EPC，又称气化模铸造或实型铸造。它是采用泡沫塑料模样代替普通模样紧实造型，造好铸型后不取出模样、直接浇入金属液，在高温金属液的作用下，泡沫塑料模样受热气化、燃烧而消失，金属液取代原来泡沫塑料模样占据的空间位置，冷却凝固后即获得所需的铸件。 消失模铸造工艺简图： 消失模铸造生产线的工艺流程分为白区与黑区两大部分。 一、白区工艺流程： 首先根据铸件的材质以及壁厚选择适合它的原始珠粒。将原始珠粒按定量加入间歇式予发机中进行预发泡，使其达到工艺要求的密
度，通过予发机硫化床干燥后发送到熟化仓内进行熟化。熟化后的珠粒运送到成型间，将珠粒注入到成型机上的模具中，通蒸汽将其膨胀融解成型，形成铸件模样，通冷水进行冷却降温，使白模具有一样的强度，这时成型机起模人工取出白模放到白模烘干车上，运输至热风隧道通过式烘干室进行烘干。白模烘干车在烘干室轨道上行走，每推进室内一车，在另一端顶出一车，以此循环。烘干室采用热风强制循环系统，烘干室内的温度及湿度通过PLC自动控制达到工艺要求，大大提高了生产效率，并节约能源。白模烘干后运输到组模间组装、粘结浇冒口。组装好的白模运输至一次涂料间浸刷涂料，不同材质的铸件选择不同的涂料配方，将原材料放入涂料搅拌机中进行搅拌，达到工艺要求时间后测试涂料密度，经测试合格后再放入涂料槽中供工人使用。将浸刷好的白模放到烘干车上运输至黄模一次烘干室进行烘干，烘干后的黄模运输到二次涂料间进行二次浸刷涂料，达到工艺要求的涂层厚度，再运输至黄模二次烘干室进行烘干、修补。经过二次烘干后的黄模用烘干车运输到黑区造型工部进行填箱、造型，烘干车空车返回成型间。至此白区工艺流程全部结束。 二、黑区工艺流程： 1、造型工部： 造型工部由两条造型线和一条回箱线组成，砂箱的循环运行是由砂箱轨道、手动变轨车来完成，每一条生产线由工艺要求的砂箱数量组成。每一条造型线由一台2吨单维振实台，两台4吨变频三维振实台组成。造好型的砂箱依次进入两条浇注冷却线，浇注冷却线由真空对接机组成。浇注冷却线进入一定数量砂箱后真空对接机自动对接、人工浇注。浇注完成后进行保压冷却，保压后真空对接机复位，撤真空，保压结束后进入冷却段进行冷却。在这两条浇注线浇注的同时，造型线造好型的砂箱依次进入令外两条浇注线等待浇注，并重复前两条浇注线的动作，以此循环。 本造型工部采用BSZ-04k变频三维振实台，其结构及工作原理：
消失模铸造工艺流程(完整)
完整的消失模铸造工艺流程-荣阳消失模铸造过程 消失模铸造工艺被称为21世纪的绿色铸造，很多铸造厂都是直接转型消失模铸造，因为大多做消失模设备的并不一定懂消失模铸造的工艺，就造成了工艺的普及还并不是很到位，所以很多铸造厂在整个过程中还是出现很多问题，荣阳消失模工艺是技术总工1999年开始接触消失模铸造，并结合实际情况总结的精华，荣阳具有20年的铸造经验，惠及了众多客户。 1，消失模铸造工艺流程-白模 将做好的白模或采购的白模，按铸件的要求组合到一起，用冷胶或热熔胶粘结，缝隙用消失模修补膏进行修补，上涂料并烘干，在此过程中需注意，白模的密度，胶的使用方法，修不膏的使用方法，涂料的质量及是否适合铸件，烘干房的温湿度等细节要求。
2，消失模铸造工艺流程-装箱 砂箱放置震实台上，将烘干好的消失模模型放置砂箱中，并根据砂箱大小合理组好簇。 砂箱震实，并在装箱过程中利用荣阳消失模生产线的回沙系统填砂至整箱装满，装满后用熟料布平铺在上方并盖砂。
此过程注意，砂箱底层需铺一层砂，合理规划模型的组簇，一半小件可以放2层，大件1层，并且要规划好铁水的流动过程，是否有漏铁水的缝隙，个别铸件需要注意一下倾斜度，整个过程震实台需要震2-3次。 3，消失模铸造工艺流程-抽真空 砂箱运至抽真空或浇铸区，在浇口位置放置浇冒。 过程中注意抽真空时的压力，不同铸件需要的压力不同。 4，消失模铸造工艺流程-浇铸 电炉融化的铁水导入浇冒口即可，砂箱运至落砂区，出铸件，砂进入循环系统。
生产过程其实并不复杂，但是工艺的要求是细节，各个环节的紧密相连，如需转型上生产线可优先考虑荣阳消失模生产线 138，0317，2637，保证顺利出成.