中文名 | 蜡模精密铸造 | 别 名 | 失蜡铸造或熔模铸造 |
---|---|---|---|
类 型 | 铸造 | 特 点 | 精密 |
铸造方法是:先把要做的铸件用蜡料制成模型,并把模型用同种材料焊接到浇口棒上,制成模组(铸件大时可以单个为一组),在模组表面蘸上耐火涂料(水玻璃或硅溶胶与细砂的混合物),再洒上耐火砂,(沾浆、撒砂要反复数次,使砂层足够厚),待其干燥固化后,给模组加热,把蜡料从浇口处脱出,形成空壳。将空壳焙烧,使之成为坚固的模壳,将金属液体从浇口浇入,冷凝后,就成为金属铸件。
蜡模精铸在我国起源于青铜器时代,已有两千多年的历史。已广泛应用于各个行业,如航空航天、石油化工、兵器船舶、机械制造、家用电器及仪器仪表等。
蜡模精铸有许多优点:能制造形状复杂的铸件,能制造小孔薄壁零件;适用各种金属和合金;制造精度高。
按蜡料和所用制壳材料的不同,蜡模精铸分为:低温蜡---水玻璃(泡花碱)工艺;中温蜡---硅溶胶工艺;复合工艺
低温蜡——水玻璃工艺常用制模设备
从左至右其名称分别是:制膏注蜡一体机、气动注蜡机搅注一体注蜡机、液压注蜡机。
搅蜡机 化蜡桶
中温蜡——硅溶胶工艺所用制模设备
2100433B
蜡模精密铸造基本简介
铸造方法是:先把要做的铸件用蜡料制成模型,并把模型用同种材料焊接到浇口棒上,制成模组(铸件大时可以单个为一组),在模组表面蘸上耐火涂料(水玻璃或硅溶胶与细砂的混合物),再洒上耐火砂,(沾浆、撒砂要反复数次,使砂层足够厚),待其干燥固化后,给模组加热,把蜡料从浇口处脱出,形成空壳。将空壳焙烧,使之成为坚固的模壳,将金属液体从浇口浇入,冷凝后,就成为金属铸件。
蜡模精铸在我国起源于青铜器时代,已有两千多年的历史。现在已广泛应用于各个行业,如航空航天、石油化工、兵器船舶、机械制造、家用电器及仪器仪表等。
蜡模精铸有许多优点:能制造形状复杂的铸件,能制造小孔薄壁零件;适用各种金属和合金;制造精度高。
按蜡料和所用制壳材料的不同,蜡模精铸分为:低温蜡---水玻璃(泡花碱)工艺;中温蜡---硅溶胶工艺;复合工艺
低温蜡--水玻璃工艺常用制模设备
从左至右其名称分别是:制膏注蜡一体机、气动注蜡机搅注一体注蜡机、液压注蜡机。
搅蜡机 化蜡桶
中温蜡--硅溶胶工艺所用制模设备
压铸件的缺陷特征,产生原因,防止方法名称 流痕及花纹 网状毛翅 脆性 裂纹 缩孔缩松特征及检查方法 外观检查:铸件表面上有与金属液流动方向一致的条纹,有明显可见的与金属基体颜色不一样无方向性的纹路,无...
它包括:熔模铸造、陶瓷型铸造、金属型铸造、压力铸造、消失模铸造。其中较为常用的是熔模铸造,也称失蜡铸造:选用适宜的熔模材料(如石蜡)制造熔模;在熔模上重复沾耐火涂料与撒耐火砂工序,硬化型壳及干燥;再将...
射蜡机,空压机,淋沙机,浮沙桶,浆桶,脱蜡釜,蜡静止桶,保温桶,焙烧炉,中频炉,震壳机,切割机,打磨机,抛丸机,光谱仪,氩弧焊机等。这是硅溶胶工艺的
分析了弧形套筒类铸件结构特点和成型工艺,介绍了熔模精密铸造模设计方法。
其特点为灰份度低、收缩率小,尤其适合民用领域精密铸造。
精铸用蜡模料KC2656L(适合硅溶胶工艺用蜡)
Test(测试 ) Standard(标准 ) Specifcation(规格 )
Ring&Ball softening point (ICI3.0) :177℉≈80.5℃
( 环球软化点 )
Penetration(针入度) (ASTM1321) :450mg load 29.4dmm100mg load 5.8dmm
Ash Content(灰份含量) (ICI 1.0) :<0.015%
Speific Gravty (比重) :Cps
Viscosity ( 粘度 ) 200℉≈93℃ 60
Brookfield thermosel 190 ≈87℃ 103
Spindle# 170 ≈77℃ 235
Expansion (体膨胀) :48℃ 3.5%
60℃ 7.2%
72℃ 9.3%
Shrinkage (收缩率 ) :≈1%
化蜡温度(Melting temperature) :105℃~110℃
保温温度(Keeping temperature) :55℃~60℃
射蜡温度(Injection temperature)糊状 :55℃~60℃
射蜡温度(Injection temperature)液状 :63℃~68℃
射蜡压力(Injection pressure) :20~30kg/c㎡
模具温度(Mold temperature) :20~25℃
熔模铸造在生产中较多采用糊状模料,这主要由于糊状模料比液态模料收缩小、凝固快、生产率高。在压型一蜡模一铸件的生产过程中,蜡模的尺寸稳定性和变形程度,极大地影响了铸件的质量状态。
针对易变形件要从第一道工序一射蜡就采用在蜡模中放入阻碍物限制收缩变形,开浇道根后粘浇道,压蜡后在水中冷却等有效措施,使蜡模处在一个良好的质量状态之下。大量生产实践证明,这些预防措施是有效并且十分必要的。
一、在蜡模中放入阻碍物限制收缩变形
精铸件右页结构见图1,因需保证门的回转良好,故两个Ф10.5mm的孔要求同轴,客户要求用专用销轴检具全检,并且专用销轴一端要自由落体式无障碍地穿过两个孔。原来的生产工艺为:压蜡后,压型放入水中冷却30min后取出蜡模,修好蜡模后组树。浇注出的
铸件用专用销轴穿两个Ф10.5mm的孔,因两孔不同轴,销轴穿不进去,需要100%校正,而且变形没有一点规律,极大增加了校正工作量,严重拖后生产进度。
针对此情况,改进了工艺,经过计算,做了10根Ф10.80-0.1mm的销轴,在压制右页蜡模后,就将该销轴在Ф10.5mm孔处穿入蜡模,之后一并放入水中,冷却30min后取出,针对这些蜡模做了两种方法:一种是修蜡模后直接组树,另一种是再在上面粘一条拉筋,见图1。铸件生产出来用销轴检测,仅有1件两孔略偏斜,其余则完全符合要求,此1件偏斜的右页,稍一校正即可符合要求。经归类,发现第一种方法未粘拉筋的就已经满足生产要求,可投入批量生产。
5×5BT阀套精铸件阀套的4个爪有严格要求,爪的外圆要求加工,必须保证足够的加工量,露黑皮不行。为此,在蜡模和铸件上均有专用样板检测爪尺寸变化(见图2)。
原来的工艺为:压蜡后放入水中冷却40min后取出蜡模。经检测,4爪在蜡模上总体为向内变形,每个爪还左右摆,变形没有规律。射蜡工1小时只能修出7件符合样板的蜡模。为解决变形问题,经计算,专门制作了金属支撑圈,见图2双点划线所示,在阀套蜡模射出后,将金属支撑圈插入,一并放入冷水中冷却40min后取出。在采用
金属支撑圈并按工艺要求校正蜡模后,几乎不用修蜡模,大大提高了修蜡模的工作效率。现批量生产中已按改进后工艺执行,取得了良好效果。
二、采用开浇道根后粘浇道的措施
DNl50法兰盘结构见图3,其结构对称、壁厚均匀。如果直接在其上开出浇道,因浇道较厚大,与蜡模本体
形成壁厚差,不仅在从模具拿出过程中取蜡模困难,而且会因取模方式不当造成变形;也会在蜡模的冷却过程中因壁厚不均,而造成收缩变形。所以综上考虑,对DNl50法兰盘采用先预设浇道根(高度为1.0~1.5mm),后粘浇道的方法来避免在蜡模上因浇道厚大而形成壁厚不均,导致收缩不同步的变形。
三、蜡模冷却方式
压蜡后,还要注意冷却方式的选择,通常是在空气中冷却或在冷水中冷却。在冷水中冷却可强制蜡模定型,而有些三端或两端为法兰盘,如DN40法兰闸阀体,在正常生产条件是放入水箱中冷却的,导致在蜡模上的两法兰盘间距L1和L2(见图4)相差得很大,可达到2.0~2.5mm。
经分析,除结构本身的特点,蜡模在水箱中为漂浮状态,出现蜡模的一部分在水中,一部分在空气中的情况。由于水面上下的法兰盘冷却条件不同,产生的收缩不同,使法兰盘产生较大的变形。为防止这种现象,应设法使蜡模完全浸入水中。使同一蜡模的各个部位冷却条件一致,待尺寸稳定后再取出,可大大减少此类问题的发生
四、从工艺设计上来减少变形
4.1门扣
门扣结构见图5,因属于厚大开口件,易在开口处变形(见图5虚线所示),靠插入阻碍物的方法仅能解决在蜡模上的变形,无法解决在铸件成形过程中因收缩不均而导致的变形。所以需在开口处加上一条Ф7mm的拉筋(见图6),既能解决蜡模上的变形又能解决铸件上的变形,待铸件热处理后再把拉筋去掉。
4.2锁紧支架
锁紧支架材质为SCSl3,结构见图7,最初采用横模头组树,2件/树,见图8。铸件做出后,变形很严重,达到3~4mm,见图7双点划线所示。后改用圆弧模头组树,仍为2件/树,见图9。
由于用圆弧模头组树,可充分利用圆形开口件的特点,虽然在凝固过程中模头有收缩,但SCSl3材质的韧性很好,模头会发生回弹,这样减少了铸件在凝固过程中由于受模头牵连而造成的收缩变形。变形由原来的3~4mm减少到1mm,极大地减轻了校正的工作量。
五、结语
在熔模铸造的整个工艺过程中,蜡模的变形程度对于铸件变形具有很大影响。在射蜡工序中针对不同产品,注意应用防止蜡件变形的各项措施,认真规范工艺操作,是可以达到防止熔模铸造件变形的目的的。
资料来源:压铸
免责声明:本公众平台发布之内容系网络转载,版权归原作者所有。但因转载众多,无法确认真正原始作者,故仅标明转载来源。如涉及作品版权问题,请致电与我们联系,我们将根据您提供的版权证明材料确认版权并于接到证明的24小时内予以删除处理!不承担任何法律责任。联系电话17339325886
脱蜡精密铸造的使用特征为可制造薄壁零件、形状复杂零件、花纹精细零件、工序繁杂零件、难切削加工零件、净形零件、材质昂贵零件、及数种零件一体成型、且尺寸精度及表面光度良好。尤其是对于难以用传统砂模铸造、锻造法或切削加工方法制造的奇形怪状、中空、复杂零件,及虽然可以用锻造、切削加工等方法制造,但工序繁多,需大量机械加工,生产率低,又会耗费大量金属材料,致制造成本高的零件,改用脱蜡模铸造,可达到工期短、成本低的目的。
对精细花纹、细槽、弯曲细孔零件,也可省却放电加工及雷射雕刻工时与成本支出。另外,运用脱蜡精密铸造法最适合制造净形(Net Shape)零件,可大幅减轻零件重量,也可将数种零件铸成一体,减轻重量,改善机械性能及尺寸精度,并减少加工时数、降低成本。
本土生产脱蜡精密铸件的最大界限长度为700mm,易做长度在200mm以下。铸件最大重量约100公斤,一般常做为10公斤以下铸件,超过30公斤以上铸件较少。铸件尺寸公差约20mm±0.13mm、100mm±0.30mm、200mm ±0.43mm,而小件尺寸精度不易达到±0.10mm以内。角度公差为±0.5~±2.0度,铸件最薄壁厚度可做到0.5mm。铸件表面粗度约Rmax 4S~12S。
脱蜡精密铸件的另一特色是材质活泼,几无任何限制,如铸铁、铸钢、合金钢、不锈钢、工具钢、铝合金、镁合金、钛合金、铜合金、铍铜合金、超合金、钴基和镍基耐热合金等,任合金属都适用。张永远说,任何合金均能行脱腊铸造,如果遇到生产某一零件,其合金是难切削或不可能切削时,一般脱蜡精密铸造即是该零件的最好生产方法。且有些合金较适合用脱蜡精密铸造生产,会更有效率、更完美,如复杂组合零件可以精细铸出孔、沟、斜角、锯齿状、缺口、薄断面、刀口及其它形态,由于尺寸精度良好,有90%以上不需再加工即可使用,因此那些铣切、车削、搪孔等完工精制之工具机均可不用,产品开发、设计的可挠性极佳。
促使许多买主由其它制造方法改变成脱蜡精密铸造的动机,是可节省大笔经费,一般来说,制造成本降低幅度约50%以上,且适合各种批量生产。其应用范围很广,包括:燃气涡轮、蒸汽涡轮、飞机零件、内燃机、车辆零件、船舶零件、医疗器材、高尔夫球头、食品机械、印刷机械、制纸机械、压缩机、阀件、帮浦、计测仪、缝纫机、武器、事务机器及其它机器零件等。2100433B