消失模铸造工艺设计课件.pptVIP

消失模铸造工艺设计一、总论二、制模工艺三、浇注系统设计四、涂料五、填砂与浇注

一、总论§消失模铸造工艺设计目的：获得表面和内部质量较好的优质铸件。§消失模铸造工艺特点：消失模的型腔是实型的，且有泡沫塑料模样，高温浇注时，模样气化消失。§消失模铸造优点：精度高、污染小、低成本，可以铸造各种材质、大中小型、形状复杂的铸件。

模铸造工艺流程为：1）制作泡塑气化模；2）组合浇注系统；3）气化模表面刷、喷特制耐火涂料并烘干；4）将特制隔层砂箱置于振动工作台上；5）填入底砂（干砂）振实，刮平；6）将烘干的气化模放于底砂上，填满干砂，微振适当时间刮平箱口；7）用塑料薄膜覆盖，放上浇口杯，接真空系统抽真空，干砂紧固成型后，进行浇注，气化模气化消失，金属液取代其位置；8）释放真空，待铸件冷凝后翻箱，从松散的砂中取出铸件。

二、制模工艺§目前，消失模模样所用的原材料主要有可发泡聚苯乙烯（EPS）、可发泡聚甲基丙烯酸甲酯(EPMMA)、苯乙烯和甲基丙烯酸甲醋的共聚物（STMMA）等。EPS模样发气量低，残留物量少，密度小、气化迅速、价格适中等优点，但EPS模样容易引起铸铁件表面产生光亮碳缺陷和使铸钢件表面增碳，而采用EPMMA模样对解决增碳、皱皮、黑渣等缺陷非常有效，但是，EPMMA的发气量大，约是EPS的1.5倍。STMMA是苯乙烯和甲基丙烯酸甲醋的共聚物，兼有前两者的优点。

原料→预发泡→珠粒熟化处理→制模→模样的熟化→模样组合（1）原料(EPS、EPMMA、STMMA等)采用聚苯乙烯珠粒，聚苯乙烯塑料具有发气量低，残留物量少，密度小、气化迅速、价格适中等优点。（2）予发泡：聚苯乙烯在制模之前，必须经过予发泡处理，来调整并获得所需的粒度和密度。

泡孔内，使其状态稳定，恢复弹性和再膨胀能力。（4）制模：制模在制模机上进行，将熟化后的聚苯乙烯珠粒用压缩空气发送到模具内，通入蒸汽使其软化膨胀，珠粒间受热融合，黏结成型，模具冷却后开模，取出模样。（5）组模：将制成的模样与切割的浇道、浇口等粘接在一起，形成浇注模。

三、浇注系统的设计→铸件典型浇注系统由浇口杯（外浇口）、直浇道、直浇道道窝、橫浇道和内浇道等部分组成。能否获得健全的铸件，与浇注系统结构和形式有很大的关系。如果设计不合理，就可能使铸件产生气孔、缩孔和冷隔等缺陷。消失模铸造还会出现特有的皱皮、冷隔状夹杂和铸钢件的渗碳等瑕疵。→浇注系统的设计应该有利于金属液顺利平稳地充满整个型腔，而且具有良好的浮渣和排气能力，以获得无缺陷的优质铸件。消失模浇注系统的位置安放自由，不受起模、合箱、抽芯的限制。因此可以放在最理想的位置上。对各种大、中、小型，各种材质、形状复杂的铸件都适用。

§如图1）§浇注系统的安排要考虑到模样束在砂箱中的位置，便于填砂紧实。§浇注系统的设计要保证模样束的整体强度。§内浇道的个数、位置对金属液充型方向的影响。§浇注系统多采用简单的形式。§金属液压头应超过金属前沿的界面气体压力，以防呛火（反喷）。

§图1.浇注过程各种压力平衡§Ph—砂型对涂料的压力；§P气—泡沫塑料分解物气体压力；§P金—液态金属对涂料及砂型的压力

铸件的凝固。实现顺序凝固的铸件，可以消除缩孔、缩松，保证获得致密铸件，在这种条件下，浇注位置的确定应有利于安放冒口。埋型操作时，需考虑气化模在砂箱中的合理位置，使它与箱壁之间有合理的距离，即吃砂量。只要具备一定厚度的吃砂量，在抽真空后才能产生足够的强度，形成坚固的铸型，使其能承受住金属液静压力的作用。

§§模样的大平面应垂直或倾斜放置；§尽量将气化模上具有开口部分（如空穴及凹槽等）朝上安放，便于填砂紧实；§便于开设浇、冒系统和除渣排气通道；§利于造型材料的填充，避免形成死角区；§尽量满足凝固原则，就是使截面的横截面积自上而下逐渐增大；§模样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。

浇注系统可分为以下几种（如图2.所示）：顶注；上（侧）注；下1/3处浇注；阶梯浇注；底注；下雨淋浇注。其中，下1/3浇注较为常用。顶注式浇注系统的优点是，充型时间最短、浇速快，防止塌箱；满足顺序凝固要求，补缩作用好，而且有利于防止浇不足和冷隔缺陷。缺点是难以控制流速，容易使残留物卷入，对型腔的冲击大，飞溅大。侧注式浇注系统的优点，液体从模样中间引入，可缩短内浇道的距离。侧柱金属液一进入型腔就可以在360°角范围内向四周扩散，充型速度快。

图2.浇注系统的形式a)顶注b)上注c)下1/3处浇注d)阶梯浇注e)底注f)下雨淋浇注

越往上升金属液的温度越低，不利于顶部冒口的补缩；金属液上升速度慢，铸件表面易出现碳缺陷，尤其是厚大铸件。阶梯式浇注系统兼有顶注和底注两种浇注方