消失模铸造模型
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消失模铸造
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。
1.技术特征
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。
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。
消失模铸造失蜡法铸造
消失模铸造失蜡法铸造的工艺流程非常复杂,首先需要根据所需零件的设计制作出蜡模型,然后将蜡模型涂覆上多层陶料,形成一个完整的陶壳。
接下来,将陶壳置于高温下,使蜡模型融化并流出,留下一个空腔。
然后,将熔化的金属注入到空腔中,待金属冷却凝固后,将陶壳敲碎,最终得到所需的金属零件。
与其他铸造工艺相比,消失模铸造失蜡法铸造具有以下优点:
1. 精度高,由于蜡模型的制作精度高,因此可以制造出复杂形状、精密度高的零件。
2. 表面光滑,由于陶壳的表面光滑,因此最终得到的金属零件表面也非常光滑,无需后续的加工处理。
3. 材料利用率高,由于采用蜡模型,因此可以最大程度地减少原材料的浪费。
4. 适用范围广,可以用于各种金属的铸造,包括铁、钢、铝、铜等。
消失模铸造失蜡法铸造的工艺虽然复杂,但是其制造出的零件质量高、精度高,因此在一些对零件精度要求较高的领域得到了广泛的应用。
随着科技的发展,相信这种古老而又精密的铸造工艺将会得到更广泛的应用和发展。
消失模铸造工艺在铸造公司生产中的应用消失模铸造工艺是一种现代化先进的铸造工艺,主要应用于小批量、复杂形状和高精度的铸造件生产。
下面将详细介绍消失模铸造工艺在铸造公司生产中的应用。
消失模铸造工艺首先要制作一个可燃模型,通常使用蜡模、聚苯乙烯泡沫模或其他可燃性材料制作。
然后将可燃模型放入一个铸型材料中,如石膏、砂等,形成一个完整的铸型。
待铸型干燥后,通过蒸煮或烘烤的方式将可燃模型融化后燃尽,留下一个空腔。
将金属熔液倒入这个空腔中,待金属凝固后,将铸件从铸型中取出,即可得到所需的产品。
1. 生产复杂形状的铸件:消失模铸造工艺能够生产出非常复杂的形状,如花纹、空腔、细节等。
传统的铸造工艺往往无法制造这些形状,消失模铸造则可以通过制作精密的可燃模型来实现。
2. 生产高精度的铸件:消失模铸造工艺的制作精度非常高,可以达到微米级别。
这对于一些需要高精度的零部件非常重要,如航空、航天领域的零部件。
3. 小批量生产:消失模铸造工艺可以根据需求生产出少量的铸件,不需要大规模生产。
这对于一些小型企业或研发型企业来说非常有用,可以降低生产成本,缩短生产周期。
4. 材料选择灵活:消失模铸造工艺可以使用多种材料进行生产,如钢、铝、铜等,可以满足不同产品的需求。
5. 成本可控:消失模铸造工艺的模具制作成本相对较低,尤其是相对于传统的金属模铸造工艺来说。
因为可燃模型可以通过多次利用,减少模具制作的成本。
消失模铸造工艺在铸造公司生产中的应用非常广泛。
它能够生产复杂形状和高精度的铸件,适用于小批量生产,并且成本可控。
随着科技的不断进步和工艺的不断完善,相信消失模铸造工艺将在未来得到更广泛的应用和发展。
消失模铸造技术简介消失模铸造我国称真空实型铸造,美国人称消失模或气化模铸造,国际上称EPC工艺。
什么是消失模铸造?消失模铸造是用泡沫模型代替金属或木模,造型后模样不取出,呈实体型腔,即一个与铸件形状完全相似的泡沫模型保留在铸型内,形成“实型”铸型,而不是传统砂型的“空腔”铸型,在浇金属液时,泡沫模型在高温金属液体作用下不断分解气化,产生金属——模型的置换过程,而不象传统“空型”铸造是一个金属液体的充填过程;最终模样气化得到铸件。
与传统的砂型铸造技术相比,消失模铸造技术具有较强的工艺优势,因此被国内外铸造界誉为“二十一世纪的铸造技术”和“绿色的铸造工程”。
我国曾在“七五”、“八五”、“九五”三个五年计划中把此项技术列入机械行业推广项目。
我国有铸造厂(车间)二万余个,绝大部分采用传统的砂型铸造,劳动强度大,工人易得矽肺病(环境污染严重),废晶率高;其产品完全靠生产面积扩展:产品质量好坏很大程度依赖操作工人的技术水平,培养一批三级以上造型工队伍至少5-10年。
过去消失模铸造在我国一直发展缓慢,其主要原因是许多外部客观条件不成熟,比如“一汽”早年引入一条生产线,生产10万件/年铝合金轿车进气管,从胶粘剂到制泡沫模EPS(铸造用聚苯乙烯粒珠)原材料和生产线设备均要靠进口供应,成本较高,再加上消失模铸造对于大多数企业来讲属于新事物。
目前,由于国家重视以及国内化工业科技发展,发展消失模铸造技术所需的各种设备、原材料全部国产化,基本能够满足消失模铸造要求,因此,近几年消失模铸造技术在国内铸造业发展很快。
消失模铸造(EPC)工艺特点1、形状尺寸与铸件完全相似的泡沫塑料模样保留在铸型内铸型,而不是传统砂型的“空腔”铸型。
2、使用无粘结剂的干砂,振动造型。
3、浇注时,泡沫塑料模型在高温液体金属作用下不断气化分解,产生金属——模样的置换过程,而不象传统“空腔”铸造是一个液体金属的充填过程.制作一个铸件,就要“消失”掉一个泡沫塑料模型。
熔模铸造和消失模铸造- 原理。
- 熔模铸造又称失蜡铸造。
首先用易熔材料(如蜡料)制成精确的可熔性模型(熔模),在模型上包覆若干层耐火涂料,制成型壳。
然后将模型熔化排出型壳,从而获得无分型面的铸型,再经高温焙烧后进行浇注,得到铸件。
- 工艺过程。
- 制造熔模:通常采用注射成型等方法制作蜡模,蜡模的精度直接影响铸件的精度。
- 制造型壳:将蜡模浸入耐火涂料中,随后撒上砂粒等耐火材料,经干燥硬化后形成型壳。
这个过程要重复多次以增加型壳的强度。
- 脱蜡:通过加热使蜡模熔化流出型壳,脱蜡后的型壳要进行高温焙烧,以进一步提高其强度和去除残留的蜡质等杂质。
- 优点。
- 铸件精度高,可以铸造形状复杂的零件,如航空发动机叶片等具有精细内部结构和复杂外形的部件。
- 表面光洁度好,能够减少后续的加工工序。
- 适用于各种合金材料的铸造,包括一些难加工的高温合金等。
- 缺点。
- 工艺过程复杂,生产周期较长,从制造熔模到最终得到铸件需要多道工序。
- 成本相对较高,由于需要使用高质量的蜡料、耐火材料,并且工序较多导致人力成本也较高。
- 原理。
- 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。
- 工艺过程。
- 制作泡沫模型:利用聚苯乙烯(EPS)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等泡沫材料,通过数控加工、模具发泡等方法制作出与铸件形状一致的泡沫模型。
- 模型组合与粘结:将多个泡沫模型按照设计要求组合在一起,使用专用的粘结剂进行粘结。
- 涂挂涂料:在模型表面涂挂耐火涂料,以防止浇注时金属液对泡沫模型的冲刷,并使型砂能够更好地成型。
- 优点。
- 铸件尺寸精度较高,由于泡沫模型的可塑性,可以制造一些具有复杂内腔结构的铸件。
- 工艺简单,不需要分型面,减少了因分型面带来的铸造缺陷。
- 成本较低,设备相对简单,并且泡沫材料成本较低。
消失模铸造名词解释消失模铸造是一种现代化的铸造工艺,其核心概念是使用可溶性材料制作模具来浇铸金属制品。
在传统的铸造过程中,常用的模具材料是砂型、陶瓷或金属,这些模具在铸造完成后需要通过破碎或分解的方式才能取出铸件。
而消失模铸造则在铸造过程中使用可溶性材料制作模具,当铸造完成后,模具可以在水或其他溶液中溶解,从而方便取出铸件。
消失模铸造的优点在于可以制造出复杂形状的铸件,而传统的砂型或陶瓷模具往往无法实现。
这种工艺特别适用于需要高精度和高质量铸件的领域,如航空航天、汽车制造和医疗设备等。
此外,消失模铸造还可以减少铸造过程中的缺陷和残留物,使得铸件具有更好的表面质量和尺寸精度。
消失模铸造的制作过程通常包括以下几个步骤:首先,根据铸件的设计要求,制作可溶性模具的模型。
这可以通过3D打印、雕刻或其他加工方法完成。
然后,将模型浸泡在可溶性材料的溶液中,使得模具能够均匀地覆盖在模型表面。
随后,将模具放置在烘箱或其他适当的环境中,使其干燥和固化。
最后,将熔化的金属倒入模具中,待金属凝固后,将模具浸泡在水或其他溶液中,使其溶解,从而取出铸件。
虽然消失模铸造拥有许多优点,但也存在一些挑战和限制。
首先,制作可溶性模具的成本较高,特别是在处理大型或复杂形状的模具时。
其次,模具的耐火性和稳定性也是一个问题,特别是在高温环境下,模具可能会失去稳定性,影响铸件的质量。
此外,还需要对可溶性材料的选择进行深入研究,以确保其在铸造过程中能够稳定地溶解,并不对铸件质量产生负面影响。
总体而言,消失模铸造是一种高精度和高质量铸造工艺,拥有广阔的应用前景。
随着材料科学和制造技术的不断发展,消失模铸造将继续得到改进和优化,为各个行业提供更多创新的解决方案。
1. 消失模铸造的界定最早使用泡沫模型制造金属铸件的方法是美国人H.F斯洛伊(Shroyer)在1958年4月15日获得的美国专利(专利号:2830304)。
这一天是铸造史上具有跨时代意义的日子,我们应该把这一天视为消失模铸造纪念日。
在Shroyer的专利中,他描述的是用聚苯乙烯(EPS)泡沫板手工拼接泡沫模型,用粘结砂使之固定进行金属液体浇注的过程。
这种在当时令人耳目一新的铸造方法与传统铸造不同的是:粘结砂中不再是空腔,而是实实在在的泡沫模型,所以,称之为实型铸造,也就是所说的FM或FMCP法。
美国人Shroyer的专利被德国人G.哈特曼(G.Hartmann)买断,在泡沫专家A.维特莫塞(A.Wittmoser)的指导下实现了工业化生产应用,并在1962年首先报导了将泡沫模型埋在干砂中生产铸件的方法。
这种方法我们称之为干砂实型铸造。
通常,干砂实型铸造只用于低密度和低熔点的铸铝件,这是因为铸铝件在型腔内金属铝液热辐射和对流导热的系数较小,泡沫型和铝液隙的空隙小,所以,干砂不易溃散。
铸铁,铸钢时由于铸态金属的密度大,温度高,热辐射和对流导热强烈,泡沫气化速度快,发气量大,泡沫型和液态金属间的气隙非常大,所以,干砂显得强度低,定型困难,控制不当,易于溃散塌箱,因此,很少用于铸钢和铸铁件的生产。
几乎与德国G.Harttmann报导干砂实型铸造的同时期,日本长野县工业实验所和秋田株式会社发明了V法铸造(Vacuum)。
V法铸造是英文真空密封法铸造的字头,Vacuum是利用塑料薄膜封闭砂箱,抽真空使干砂定型的造型方法。
1980年Shroyer的专利保护期满后,使用泡沫模型做铸造的方法才从垄断中解放出来,得到了迅速发展。
聪明的日本人将抽真空使干砂定型的方法应用到泡沫型铸造上,使消失模铸造和真空铸造得以同时发展,而产生了我们今天共同研讨的,具备泡沫模型,干砂,真空三个工艺条件的铸造方法。
这种铸造方法初始名字很多,如:气化模铸造,负压实型铸造,泡沫模型干砂负压法铸造等等,为了避免多种称谓给描述造成的混淆和误解,1990年夏季,美国铸造协会通过一项协议,将使用泡沫做模型,干砂埋型,抽真空定型的这种铸造方法称为:消失模铸造,简称(EPC)。
消失模铸造模型
技术领域
本实用新型涉及一种铸造模型,具体是一种消失模铸造模型。
背景技术
消失模是一种全新的铸造工艺,具有铸造质量好,生产成本低,结构设计自由度大,是铸造工艺的一个重要发展方向。
目前在金属液的充型特性,涂料性质,模样的热解技术不成熟,造成铸件浇注时塌箱,表面增碳,铸件夹砂(即通常所称的“白色”缺陷。
消失模铸造的造型工艺是把发泡成形的模型,加内浇道、冒口、涂料烘干后,由内浇道、横浇道、立浇道组装在砂箱里埋干砂后加浇口杯,用专用塑料布封口,抽真空进行浇注,由于立浇道、浇口杯的连接处封闭不严密,抽真空时易把干砂随铁液抽到铸型内,形成铸件夹砂,即白色缺陷,而造成产品报废,或只能做低端产品。
发明内容
本实用新型的目的是解决现有消失模铸造时易把干砂随铁液抽到铸型内形成白色缺陷的问题,提供一种改进的消失模铸造模型。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
一种消失模铸造模型,包括消失模砂箱,砂箱内设置有内浇道、横浇道和立浇道,砂箱顶端设有与立浇道相通的浇口杯,所述的浇口杯由连成一体的设于砂箱顶部外侧的水玻璃砂上型和设于砂箱顶部内侧的水玻璃砂下型组成,水玻璃砂上型中部开有浇口,水玻璃砂下型中部设有与立浇道和水玻璃砂上型上的浇口相通的通孔。
本实用新型所述的消失模铸造模型,使水玻璃砂上型、水玻璃下型以及立浇道形成无缝隙平面密封体,干砂通过抽不到时铸型内,故不存在夹砂,不会形成白色缺陷。
采用本实用新型所述的消失模铸造模型,实现了无白色铸件生产,从只
能生产一般铸件,转向高端产品煤机的主要配件和汽车零部件的生产,易操作,比原来的冒口节约36%,节省铁液50%,减轻了工人的劳动强度。
附图说明
图1为本实用新型消失模铸造模型的结构示意图;
图中:1-砂箱,2-内浇道,3-横浇道,4-立浇道,5-水玻璃上型,6-水玻璃下型,7-干砂。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型所述的技术方案做具体说明。
一种消失模铸造模型,包括消失模砂箱1,砂箱1内设置有内浇道2、横浇道3和立浇道4,砂箱1顶端外侧设有做为浇口杯的水玻璃砂上型5,砂箱1顶端内侧设有与水玻璃砂上型5连接的水玻璃砂下型6,水玻璃砂下型6与立浇道4连成一体。
在砂箱1内埋干砂7,抽真空进行浇注。
制作时,先用箱外箱立浇道4顶部做下箱,装水玻璃砂吹二氧化碳硬化起模,形成的水玻璃砂下型6和立浇道4形成一个整体平面。
在砂箱1顶端外侧用上箱装浇口杯模样,装水玻璃砂吹二氧化碳起模制作水玻璃砂上型。
做好的水玻璃砂上型5和水玻璃砂下型6对齐立浇道口形成两个无缝隙平面密封体。
权利要求书
1、一种消失模铸造模型,包括消失模砂箱(1),砂箱(1)内设置有内浇道(2)、横浇道(3)和立浇道(4),砂箱(1)顶端设有与立浇道(4)相通的浇口杯,其特征在于:所述的浇口杯由连成一体的设于砂箱(1)顶部外侧的水玻璃砂上型(5)和设于砂箱(1)顶部内侧的水玻璃砂下型(6)组成,水玻璃砂上型(5)中部开有浇口,水玻璃砂下型(6)中部设有与立浇道(4)和水玻璃砂上型(5)上的浇口相通的通孔。
说明书摘要
本实用新型涉及铸造模型,为了解决现有消失模铸造时易把干砂随铁液抽到铸型内形成白色缺陷的问题,本实用新型提供的一种改进的消失模铸造
模型,包括消失模砂箱,砂箱内设置有内浇道、横浇道和立浇道,砂箱顶端设有与立浇道相通的浇口杯,所述的浇口杯由连成一体的设于砂箱顶部外侧的水玻璃砂上型和设于砂箱顶部内侧的水玻璃砂下型组成,水玻璃砂上型中部开有浇口,水玻璃砂下型中部设有与立浇道和水玻璃砂上型上的浇口相通的通孔。
水玻璃砂上型、水玻璃下型以及立浇道形成无缝隙平面密封体,干砂通过抽不到时铸型内,故不存在夹砂,不会形成白色缺陷。
说明书附图
图1。