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发动机缸体铸件使用消失模铸造的流程分析

时间:2020-07-20 11:18:52 点击:213 次 来源:洛阳龙尊模具股份有限公司
  消失模铸造就是一种采用与所需铸件形状完全相同的泡沫模具添加合金收缩量后代替铸模进行造型,泡沫模具不取出铸型形成实型铸造,浇入金属液使其汽化形成铸件。并且因为消失模造型采用干砂,无需粘结剂和添加物(煤粉、膨润土、水等),这样节约了大量的原辅材料又利于旧砂循环使用,减轻对环境的污染。所以现在消失模铸造技术使用较多,并且被誉为 “铸造绿色工程”。那么我们使用消失模铸造发动机缸体的话,具体应该怎样进行呢?具体的流程是怎样的呢?今天龙尊小编就来跟大家聊一聊缸体铸件使用消失模铸造的流程下面就一起来看看吧!

  消失模铸造是将与铸件尺寸形状相似的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砂中振动造型,在常压或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。那么具体的流程是怎样的呢,请看下文:
缸体模具

  一、缸体模具设计制造


  目前国内外在柴油机和汽油机发动机缸体的泡沫模型的结构工艺设计上有点不同,而分型方案的处理是一致的。经过多年的生产实践和研究发现:分型方案的处理主要是出于泡沫模片的成型质量、脱模的方便性和整体模型的胶合质量来考虑,对于发动机缸体的泡沫模型分型方案比较一致的做法是水平逐层切割,原则是保证包含进排气道的模片能在两开合的模具结构中实现顺利脱模,根据国内外几种具有代表性的发动机缸体消失模工艺方案,得出结论采用水平分型和将曲轴箱沿起模方向进行局部封实并从曲轴箱的外壁在局部封实部位作等壁厚镂空内凹处理的分型分模方案较佳。

  二、消失模模具材料预发及熟化


  1、在选择模具材料的时候,我们需要根据发动机缸体的情况,选择合适的EPS料作为制作泡沫模具的原材料。并且需要将EPS泡沫模样密度严格控制在23-24g/L范围。要想达到这一技术要求,就必须严格控制EPS珠粒的预发泡堆积密度。

  2、具体是要把EPS珠粒的预发泡堆积密度严格控制在20-21g/L,才能保证获得23-24g/L的泡沫模样密度。EPS料经预发泡机发泡后,EPS料要在熟化仓中熟化4-8h后才能使用,并且熟化要控制好时间与温度。

  三、泡沫成型及熟化


  泡沫成型一般采用液压半自动成型机,通过模具的优化设计实现缸体模样缸套和曲轴箱体一次成型,从根本上解决了变形及尺寸精度问题,同时较大限度的降低了粘胶对铸件质量影响。为使泡沫模样中水分及发泡剂扩散挥发以及减轻残留水分及发泡剂对铸造过程的不利影响,要求泡沫模样在常温条件下自然时效20天。

  四、泡沫模具烘干


  泡沫模具及成形浇注系统在组装粘接完整模样之前,需在40±5℃,相对湿度小于30%条件下采用独立的烘干室烘干处理直至泡沫模样、浇注系统等泡沫模样干透,因为只有烘干才能够正常的进行下一步的操作,所以烘干是很重要的,一定要多多注意。

  五、泡沫模具的精整和粘接组合


  1、泡沫模具在充分时效后要精心修整,去除飞边和毛刺,修补被损坏的表面,修平结合面,并检查修整质量和泡沫模样关键几何尺寸。将检测完全合格的泡沫模样及泡沫浇注系统等利用冷胶和热熔胶粘合成模型组。

  2、发动机缸体泡沫模样结构复杂,目前采用人工粘接方式,为能有足够的操作时间,我们采用冷胶粘接缸体泡沫模样分型分模面,浇注系统则用热熔胶粘接结合面。操作时涂抹胶水要均匀、在满足粘接前提下,一定要尽量少用胶。粘接牢固并用双面胶带纸严格密封。

  六、浸涂涂料及烘干


  消失模铸造涂层涂料也十分重要,消失模铸造的成功,30%左右取决于消失模涂料以及涂抹工艺。所以在选择使用涂料的时候也应该注意涂料的质量,我们要选择综合性能优,性价比高的涂料来进行使用,并且在涂料施工的过程中是需两次涂抹的,并且要将泡沫模具组按涂料次数分别烘干。另外涂层厚度不能太厚也不能太薄,我们严格控制涂层厚度在0.8-1.2mm,这样才能够更加利于使用。

  七、浇注系统操作

  对于结构复杂薄壁的发动机缸体来说,浇注系统的设计尤为重要。一是浇注系统形式,二是内浇道设置位置。缸体铸件的浇注系统,是需要采用封闭式的,即F横>F内>F直。缸体的浇注系统设计一般为(1.3-2):(1-1.5): 1,一个浇注系统浇注2件缸体铸件,用时在35-40S.缸体铸件内浇道的位置设计很关键,采用多点进水的内浇道,这样才更加合理。

  八、干砂造型选用


  1、造型选用30-50目的干砂造型。对装箱的泡沫型,装箱前要对涂层做认真细致的检查,细小的裂痕必须用快干的涂料进行修补。同时要认真检查模型是否有变形,发生变形时必须退回。采用五抽式负压专用砂箱;每箱埋四个泡沫模型。震实台采用气囊调频锁紧震实台,砂箱锁紧后加底砂,厚120mm,震实后、刮出倾斜角再摆放泡沫模型。模型摆放时要使浇杯尽可能靠箱边,以利于浇注操作。

  2、填砂分两次进行,填砂的高度和缸体端平或略高一些。调节适合的频率震动,时间不能过长,10-20秒钟即可。第二次填砂是覆盖砂。覆盖砂要有足够的厚度,从而能保证足够的吃砂量,防止涨箱。

  3、缸体铸件的浇注系统已经确定,填砂的高度以震实后的砂平面低于浇口杯端面15mm为准。型砂震实后砂面要刮平,不得成丘陵状。塑料薄膜由填砂埋型人员覆盖,薄膜覆盖后要加保护砂,保护砂层厚〉20mm,也要刮平。浇口杯要充份暴露。埋箱过程中,埋型人员要按工艺要求进行操作。埋好型的砂箱,要根据工艺要求插挂好工艺卡,移至浇注工位。
缸体模具

  九、合金铁水熔炼


  发动机缸体材质低合金铸件(化学成分控制范围:C:3.10-3.30%;Si:1.60-1.80%;Mn:0.60-0.75%;P:0.040-0.050%;S:0.050-0.060%。Cu :0.6~1.0%,Cr :0.3~0.5%),抗拉强度不低于250 MPa;铸件需经消除内应力处理,硬度为187~255HBS,硬度差不大于40HBS,采用1.5吨中频电炉生产,要求出炉温度控制在1540-1560℃,这些都是很重要的,如果达不到将会影响到浇注以及铸件的质量。

  十、浇注及冷却落砂


  1、在进行浇注之前浇注人员要检查保护砂层是否有足够的厚度,浇口杯位置是否适合;位置是否对准;检查真空泵是否运行正常;负压是否平稳;浇包选用茶壶包。浇包烘烤呈暗红色才能使用!

  2、浇注人员和天车操作人员都要培训上岗,浇注要有专人负责。浇铁水之前,浇包一定要降到较佳高度和位置,浇包嘴尽可能接近浇杯,使滴铁水能准确浇到浇杯的中心位置。开始浇注初先用小流试浇,待浇口杯燃烧冒出黑烟,听到吸水声后就要加大流量。根据经验判断吸水声音减小以后就快要满了。此时,应提前收流,由大流变成小流;使浇口杯充满又不外溢保证浇注正常。

  3、另外浇注真空度控制在-0.040PMa~-0.045PMa之间。浇注温度:根据现场的浇注情况来进行确定,另外缸体铸件的浇注温度要>1430℃,同时铸件在砂箱中冷却1.5h后才可以开始落砂。

  以上就是对发动机缸体铸件使用消失模铸造的流程分析全部的内容,实际上不管是什么铸件对于铸造工艺都是有一样要求的,都是需要严谨并且每一个环节都要保证质量,这样才能够保证每一个环节的顺利进行,从而保证铸造流程的顺利。另外在进行铸造的时候铸造技术人员一定要进行工艺分析,如果铸件局部地方消失模铸造工艺不能满足,可以借助其他铸造工艺手段进行工艺弥补。确保铸件工艺技术参数符合消失模铸造工艺要求,这样生产出来的铸件才是一件合格的铸件。今天龙尊小编的分享就是这些了,龙尊消失模模具厂家,是一家追求,精益求精的厂家,以优质的产品质量、完善的售后服务、现代化的营销理念、合理的产品价格为广大客商提供优质的产品和服务。如果大家有需求的情况下可以进行留言咨询,或者是电话咨询,龙尊欢迎您的咨询与留言!

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