失蜡精密铸造工艺
作为中国精密铸造行业知名企业,宁波天业精密铸造有限公司是一家专业从事全硅溶胶精密铸造/熔模铸造生产企业和出口制造商。公司投资1800万人民币,建成一条现代化硅溶胶熔模铸造工艺流水线,目前已形成年产1200吨高质量全硅溶胶精密铸件的生产能力。
公司主要产品有不锈钢精密铸造,铜合金精密铸造,低碳合金钢精密铸造,高精密汽车、摩托车机械零部件,不锈钢船用五金,不锈钢管、阀件,不锈钢建筑五金构件,高导电纯铜件及各种铜合金精密铸件,汽轮机、燃气轮机导叶片、叶轮。企业目前已开发生产的品种近1000余种,除了满足国内市场需求外,还大量的出口至美国、法国、日本、澳大利亚、韩国、英国、加拿大等国家。公司可根据客户的不同情况铸造多种不锈钢、铜合金、低碳合金钢铸件,供汽车,摩托车,管阀,建筑五金等使用。
尺寸精度高,光洁度好
尺寸精度最好可达到名义尺寸的5‰,粗糙度水平为Ra0.8-3.2μm.从而大大减轻了后续机械加工的工作负担。在近净形甚至净形情况下,机械加工几乎全部被取消。
铸件的机械性能优越,成型成本低
由于该工艺本身的优越性和稳定性,铸件的机械性能可以保持在较高水平上。失蜡精密铸造特别适合于结构形状复杂的情况。合理设计的单一铸件有时可以代替多个零件的装备其中可以包括普通铸造、机械加工、冲压、锻造、注塑、钣金等。同时鉴于该工艺的强大灵活性,成型显得容易,零部件的重量可以明显减轻,从而大大降低加工成本。此外,还非常有利于节约和环保。
广泛的材质适应性
硅溶胶失蜡精密铸造适合于大部分铸造合金,包括各种铸铁、碳素钢、低合金钢、工具钢、不锈钢、耐热钢、镍合金、钴合金、钛合金、青铜、黄铜、铝合金等。并且其总体加工效果比较稳定,尤其适合难于锻造、焊接、机械加工的材料。
优良的生产柔性
对于大批量、小批量、甚至单件生产均非常适合,有时甚至没有生产成本的区别。无须非常复杂的机械设备,模具加工方案也灵活多样。
生产工艺":[{"c":{"ix":0,"iy":0,"iw":892.979,"ih":1262.879},"p":{"x":0,"y":0,"w":892.979,"h":1262.879},"t":"pic"}],"page":{"ph":1262.879,"pw":892.979,"iw":892.979,"ih":1262.879,"v":6,"t":"1","pptlike":null,"cx":130,"cy":108,"cw":632,"ch":704}})
生产流程
模具设计与制造
压射蜡模
检查修整蜡模
蒸汽脱蜡
制作陶瓷型壳
组树
模壳焙烧
熔炼浇注
振动碎壳
打磨浇口
抛丸处理
切割
矫正
热处理
机械加工
表面处
包装
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作为中国精密铸造行业知名企业,宁波天业精密铸造有限公司是一家专业从事全硅溶胶精密铸造/熔模铸造生产企业和出口制造商。公司投资1800万人民币,建成一条现代化硅溶胶熔模铸造工艺流水线,目前已形成年产1200吨高质量全硅溶胶精密铸件的生产能力。
公司主要产品有不锈钢精密铸造,铜合金精密铸造,低碳合金钢精密铸造,高精密汽车、摩托车机械零部件,不锈钢船用五金,不锈钢管、阀件,不锈钢建筑五金构件,高导电纯铜件及各种铜合金精密铸件,汽轮机、燃气轮机导叶片、叶轮。企业目前已开发生产的品种近1000余种,除了满足国内市场需求外,还大量的出口至美国、法国、日本、澳大利亚、韩国、英国、加拿大等国家。公司可根据客户的不同情况铸造多种不锈钢、铜合金、低碳合金钢铸件,供汽车,摩托车,管阀,建筑五金等使用。
尺寸精度高,光洁度好
尺寸精度最好可达到名义尺寸的5‰,粗糙度水平为Ra0.8-3.2μm.从而大大减轻了后续机械加工的工作负担。在近净形甚至净形情况下,机械加工几乎全部被取消。
铸件的机械性能优越,成型成本低
由于该工艺本身的优越性和稳定性,铸件的机械性能可以保持在较高水平上。失蜡精密铸造特别适合于结构形状复杂的情况。合理设计的单一铸件有时可以代替多个零件的装备其中可以包括普通铸造、机械加工、冲压、锻造、注塑、钣金等。同时鉴于该工艺的强大灵活性,成型显得容易,零部件的重量可以明显减轻,从而大大降低加工成本。此外,还非常有利于节约和环保。
广泛的材质适应性
硅溶胶失蜡精密铸造适合于大部分铸造合金,包括各种铸铁、碳素钢、低合金钢、工具钢、不锈钢、耐热钢、镍合金、钴合金、钛合金、青铜、黄铜、铝合金等。并且其总体加工效果比较稳定,尤其适合难于锻造、焊接、机械加工的材料。
优良的生产柔性
对于大批量、小批量、甚至单件生产均非常适合,有时甚至没有生产成本的区别。无须非常复杂的机械设备,模具加工方案也灵活多样。
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生产流程
模具设计与制造
压射蜡模
检查修整蜡模
蒸汽脱蜡
制作陶瓷型壳
组树
模壳焙烧
熔炼浇注
振动碎壳
打磨浇口
抛丸处理
切割
矫正
热处理
机械加工
表面处
包装
熔模铸造又称"失蜡铸造",通常是指在易熔材料制成模样,在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳,再将模样熔化排出型壳,从而获得无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。由于模样广泛采用蜡质材料来制造,故常将熔模铸造称为“失蜡铸造”。
可用熔模铸造法生产的合金种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精密合金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。熔模铸件的形状一般都比较复杂,铸件上可铸出孔的最小直径可达0.5mm,铸件的最小壁厚为0.3mm。在生产中可将一些原来由几个零件组合而成的部件,通过改变零件的结构,设计成为整体零件而直接由熔模铸造铸出,以节省加工工时和金属材料的消耗,使零件结构更为合理。
熔模铸件的重量大多为零点几十牛(即几十克到几公斤),太重的铸件用熔模铸造法生产较为麻烦,但目前生产大的熔模铸件的重量已达800牛左右。
熔模铸造工艺过程较复杂,且不易控制,使用和消耗的材料较贵,故它适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件,如涡轮发动机的叶片等。编辑本段熔模的制造
熔模铸造生产的第一个工序就是制造熔模,熔模是用来形成耐火型壳中型腔的模型,所以要获得尺寸精度和表面光洁度高的铸件,首先熔模本身就应该具有高的尺寸精度和表面光洁度。此外熔模本身的性能还应尽可能使随后的制型壳等工序简单易行。为得到上述高质量要求的熔模,除了应有好的压型(压制熔模的模具)外,还必须选择合适的制模材料(简称模料)和合理的制模工艺。编辑本段3.1模料
制模材料的性能不单应保证方便地制得尺寸精确和表面光洁度高,强度好,重量轻的熔模,它还应为型壳的制造和获得良好铸件创造条件。模料一般用蜡料、天然树脂和塑料(合成树脂)配制。凡主要用蜡料配制的模料称为蜡基模料,它们的熔点较低,为60~70℃;凡主要用天然树脂配制的模料称为树脂基模料,熔点稍高,约70~120℃。编辑本段3.2模料的配制及回收
1)模料的配制
配制模料的目的是将组成模料的各种原材料混合成均匀的一体,并使模料的状态符合压制熔模的要求。
配制时主要用加热的方法使各种原材料熔化混合成一体,而后在冷却情况下,将模料剧烈搅拌,使模料成为糊膏状态供压制熔模用。有时也有将模料熔化为液体直接浇注熔模的情况。2)模料的回收。
使用树脂基模料时,由于对熔模的质量要求高,大多用新材料配制模料压制铸件的熔模。而脱模后回收的模料,在重熔过滤后用来制作浇冒口系统的熔模。使用蜡基模料时,脱模后所得的模料可以回收,再用来制造新的熔模。可是在循环使用时,模料的性能会变坏,脆性增大,灰分增多,流动性下降,收缩率增加,颜色由白变褐,这些主要与模料中硬脂酸的变质有关。因此,为了尽可能地恢复旧模料的原有性能,就要从旧模料中除去皂盐,常用的方法有盐酸(硫酸)处理法,活性白土处理法和电解回收法。编辑本段3.3熔模和模组的制造
1)熔模的制造
生产中大多采用压力把糊状模料压入压型的方法制造熔模。压制熔之前,需先在压型表面涂薄层分型剂,以便从压型中取出熔模。压制蜡基模料时,分型剂可为机油、松节油等;压制树脂基模料时,常用麻油和酒精的混合液或硅油作分型剂。分型剂层越薄越好,使熔模能更好地复制压型的表面,提高熔模的表面光洁度。压制熔模的方法有三种,柱塞加压法、气压法和活塞加压法。2)熔模的组装
熔模的组装是把形成铸件的熔模和形成浇冒口系统的熔模组合在一起,主要有两种方法:
1.焊接法用薄片状的烙铁,将熔模的连接部位熔化,使熔模焊在一起。此法较普遍。
2.机械组装法在大量生产小型熔模铸件时,国外已广泛采有机械组装法组合模组,采用此种模组可使模组组合和效率大大提高,工作条件也得到了改善。编辑本段型壳的制造
熔模铸造的铸型可分为实体型和多层型壳两种,目前普遍采用的是多型壳。
将模组浸涂耐火涂料后,撒上料状耐火材料,再经干燥、硬化,如此反复多次,使耐火涂挂层达到需要的厚度为止,这样便在模组上形成了多层型壳,通常将近其停放一段时间,使其充分硬化,然后熔失模组,便得到多层型壳。
多层壳有的需要装箱填砂;有的则不需要,经过焙烧后就可直接进行浇注。
在熔失熔模时,型壳会受到体积正在增大的熔融模料的压力;在焙烧和浇注时,型壳各部分会产生相互牵制而又不均的膨胀的收缩,因此,金属还可能与型壳材料发生高温化学反应。所以对型壳便有一定的性能要求,如小的膨胀率和收缩率;高的机械强度、抗热震性、而火度和高温下的化学稳定性;型壳还应有一定的透气性,以便浇注时型壳内的气体能顺利外逸。这些都与制造型壳时所采用的耐火材料、粘结剂以及工艺有关。编辑本段4.1制造型壳用的材料
制造型壳用的材料可分为两种类型,一种是用来直接形成型壳的,如耐火材料、粘结剂等;另一类是为了获得优质的型壳,简化操作、改善工艺用的材料,如熔剂、硬化剂、表面活性剂等。耐火材料
目前熔模铸造中所用的耐火材料主要为石英和刚玉,以及硅酸铝耐火材料,如耐火粘土、铝钒土、焦宝石等。有时也用锆英石、镁砂(MgO)等。粘结剂
在熔模铸造中用得最普遍的粘结剂是硅酸胶体溶液(简称硅酸溶胶),如硅酸乙酯水解液、水玻璃和硅溶胶等。组成它们的物质主要为硅酸(H2SiO3)和溶剂,有时也有稳定剂,如硅溶胶中的NaOH。
硅酸乙酯水解液是硅酸乙酯经水解后所得的硅酸溶胶模铸造中用得最早、最普遍的粘结剂;水玻璃壳型易变形、开裂,用它浇注的铸件尺寸精度和表面光洁度都较差。但在我国,当生产精度要求较的碳素钢铸件和熔点较低的有色合金铸件时,水玻璃仍被广泛应用于生产;硅溶胶的稳定性好,可长期存放,制型壳时不需专门的硬化剂,但硅溶胶对熔模的润湿稍差,型壳硬化过程是一个干燥过程,需时较长。编辑本段4.2制壳工艺
制壳过程中的主要工序和工艺为:1)模组的除油和脱脂
在采用蜡基模料制熔模时,为了提高涂料润湿模组表面的能力,需将模组表面的油污去除掉。
2)在模组上涂挂涂料和撒砂
涂挂涂料以前,应先把涂料搅拌均匀,尽可能减少涂料桶中耐火材料的沉淀,调整好涂料的粘度或比重,以使
熔模铸造流程
涂料能很好地充填和润湿熔模,挂涂料时,把模组浸泡在涂料中,左右上下晃动,使涂料能很好润湿熔模,均匀覆盖模组表面。涂料涂好后,即可进行撒吵。
3)型壳干燥和硬化
每涂复好一层型壳以后,就要对它进行干燥和硬化,使涂料中的粘结剂由溶胶向冻胶、凝胶转变,把耐火材料连在一起。4)自型壳中熔失熔模
型壳完全硬化后,需从型壳中熔去模组,因模组常用蜡基模料制成,所以也把此工序称为脱蜡。根据加热方法的不同,有很多,脱蜡方法,用得较多的是热水法和同压蒸汽法。5)焙烧型壳
如需造型(填砂)浇注,在焙烧之前,先将脱模后的型壳埋箱内的砂粒之中,再装炉焙烧。如型壳高温强度大,不需造型浇注,则可把脱模后的型壳直接送入炉内焙烧。焙烧时逐步增加炉温,将型壳加热至800-1000℃,保温一段时间,即可进行浇注。编辑本段5.1熔模铸件的浇注
熔模铸造时常用的浇注方法有:1)热型重力浇注方法有以下几种。
这是用得最广泛的一种浇注形式,即型壳从焙烧炉中取出后,在高温下进行由浇注。此时金属在型壳中冷却较慢,能在流动性较高的情况下充填铸型,故铸件能很好复制型腔的形状,提高了铸件的精度。但铸件在热型中的缓慢冷却会使晶粒粗大,这就降低了铸件的机械性能。在浇注碳钢铸件时,冷却较慢的铸件表面还易氧化和脱碳,从而降低了铸件的表面硬度、光洁度和尺寸精度。2)真空吸气浇注将型壳放在真空浇注箱中,通过型壳中的微小孔隙吸走型腔中的气体,使液态金属能更好地充填型腔,复制型腔的形状,提高铸件精度,防止气孔、浇不足的缺陷。该法已在国外应用。3)压力下结晶
将型壳放在压力罐内进行浇注,结束后,立即封闭压力罐,向罐内通入高压空气或惰性气体,使铸件在压力下凝固,以增大铸件的致密度。在国外最大压力已达150atm。4)定向结晶(定向凝固)
一些熔模铸件如涡轮机叶片、磁钢等,如果它们的结晶组织是按一定方向排列的柱状晶,它们的工作性能便可提高很多,所以熔模铸造定向结晶技术正迅速地得到发展。编辑本段5.2熔模铸件的清理
熔模铸件清理的内容主要为:(1)从铸件上清除型壳;(2)自浇冒系统上取下铸件;(3)去除铸件上所粘附的型壳耐火材料;(4)铸件热处理后的清理,如除氧化皮、尽边和切割浇口残余等。编辑本段熔模铸造工艺设计
如同一般铸造工艺设计,熔模铸造工艺设计的任务为:
(1)分析铸件结构的工艺性;
(2)选择合理的工艺方案,确定有关的铸造工艺参数,在上述基础上绘制铸件图;
(3)设计浇冒系统,确定模组结构。
硅溶胶失蜡技术流程
磨具设计-----磨具制造----压蜡(射蜡制蜡模)---修蜡----蜡检----组树(腊模组树)---制壳(先沾浆、淋沙、再沾浆、最后模壳风干)---脱蜡(蒸汽脱蜡)-------模壳焙烧--化性分析--浇注(在模壳内浇注钢水)----震动脱壳---铸件与浇棒切割分离----磨浇口---初检(毛胚检)---抛丸清理-----机加工-----抛光---成品检---入库
铸造生产流程大体就是这样总的来说可以分为压蜡、制壳、浇注、后处理、检验
压蜡包括(压蜡、修蜡、组树)压蜡---利用压蜡机进行制作腊模修蜡---对腊模进行修正组树---将腊模进行组树
制壳包括(挂沙、挂浆、风干)
后处理包括(修正、抛丸、喷砂、酸洗、)
浇注包括(焙烧、化性分析也叫打光谱、浇注、震壳、切浇口、磨浇口)后处理包括(喷砂、抛丸、修正、酸洗)检验包括(蜡检、初检、中检、成品检)
1.班前准备
1.1压铸工上班必须按规定穿戴劳保用品,包括:工作服、工作鞋、工作帽,严禁穿背心、短裤、赤膊。
1.2压铸工必须提前20分钟到岗,进行上岗前准备,包括:
查看交接班记录
准备好生产需要二类工具及检具
查看上个班次本班及其它班产品质量情况
1.3每班交接班前15分钟,由班长集中班组员工召开班前会,内容包括:
由班长布置、调整当班工作
由班长传达公司决定
由班长介绍上班次存在的各种问题,提醒员工并提出要求。
2.生产准备验证
2.1生产前必须按《生产准备作业验证》进行验证,其中工艺验证包括:核对现场实际工艺和工艺卡是否一致
将没有输入的工艺逐项输入并核对
3.机床启动
3.1启动机床前,必须全面检查机床确保机床处于正常状态。
3.2启动机床前,手动润滑3次后再开机。
3.3点动启动机床并观察机床运转情况,如有异常立即停机。
3.4机床启动后,应开冷却水,以防油温升高。
3.5机床发生故障或报警信号响起,应立即查看原因后报修,严禁机床带病工作。
4.模具安装
4.1模具安装前,压铸工必须全面了解模具结构状况,包括:
模具有无抽芯;动模抽芯,还是静模抽芯;滑块抽芯,还是液压抽芯;
是否需要安装复位杆;
浇口套大小,溶杯大小,结合尺寸是否一致;
是否中心浇口;
顶棒位置、大小、长短是否合适;
4.2根据模具情况更换熔杯冲头,必要时调节压射升降机构。
4.3检查动静模板,确保表面无异物、无高点。4.4正确安装吊具,在确定安全的情况下起吊,并确保模具进入机床前无摇动,以免撞伤机床。
4.5根据模具情况,正确安装模具。特别注意,带有液压抽芯的模具,必须将机床相对应抽芯状态调到“选择”并且抽芯在动模的,要调到“锁模前”插芯;抽芯在静模的,要调到“锁模后”插芯状态。
4.6压紧模具,接好油管及冷却水管完成模具安装。
5.模具调试
5.1安装完毕后进行模具调试,装有抽芯器的先调试抽芯器,调试时必须注意:
严禁在动模未插芯到位及静模未抽芯到位时,合模
严禁在静模插芯时,开模
严禁动模抽芯器芯未抽芯到位时,顶出
5.2装有拉杆的模具,必须先调试顶出行程,拉杆未复到位严禁插芯或合模。
5.3调节机床开档选择合适的锁模力。
5.4调节压射跟出行程,检查冲头冷却水,确保无泄漏。
5.5根据压铸工艺卡片输入工艺参数。
6.压铸生产
6.1压铸生产前,对模具型腔、顶杆、复位杆、导柱、导套、型芯、滑道等全面刷油。
6.2将模具冷却水暂时关闭[模具热时,根据模温调节水量]特殊模具,需要预热的按要求加热,加热时不得使局部过热、发红,以防模具退火6.3在冷模状态下,在工艺无特除规定情况下应将机床二快和增压关闭。
6.4根据零件重量,合理选择浇注量进行试压,并相应调节,确保料饼厚度。
6.5模具在冷模状态下,多刷油少喷涂,模具热起来按正常喷涂料。
6.6模具到了正常温度后,将二快和增压打开,按正常程序生产。
6.7生产的首件产品,必须进行全面检查,作好记录,并保留由检验员检验。
6.8在正常生产过程中,压铸工要根据压铸工艺要求,正确控制并及时调整如下要素:
喷涂
料温控制
模温控制
料饼厚度控制
分型面清理
滑动部位润滑
6.9在正常生产过程中,要按要求检查铸件质量,如有异常,及时修理或更换模具。
6.10模具修理必须填写《工装报修单》,维修后的模具必须经首件检验合格后才能批生产
7.模具拆卸
7.1生产完毕拆卸模具,必须保留末件并作好标识,随模具转运。
7.2拆卸模具,必须将模具清理干净,包括模具分型面铝皮,并将顶出往复运动,刷油。7.3大型模具,须动定模分拆,以便修模。
8.现场5S管理
8.1生产中必须保持现场整洁、整齐。
8.2不用的工具、压室、冲头等物品应放到指定货架中,废品、飞边毛刺等应集中到工位器具中。
8.3班后必须对机床及其周围卫生责任区进行清扫。
9.交接班
9.1交班前必须将机床模具合上|/span>12|,但不能使机床锁紧。
9.2交班前必须将产品按规定转序,并填写《工序流转卡》
9.3交班时由班长填写《生产记录》和《交接班记录》
9.4在交接班时,如模具处于冷模状态,机床未正常生产等情况下,必须重新调节开档,并将二块及增压关闭,以免窜铝或损坏模具。
10.设备维护保养
10.1压铸工负责压铸机日常维护保养
10.2压铸工应严格按机床操作规程操作,严禁违章操作。
11.安全生产
11.1严禁在压射时,站在分型面正面及压射后方。
11.2严禁未停机时,进入机床内清理或检查修理模具。
11.3严禁在合模状态下,调整机床开档。11.4严禁私拆或移动机床安全防护元件和装置。
11.5严禁进入浇注机械手回转半径范围内
11.6浇包、浇勺必须粉刷涂料并烘干后,才能使用。
11.7铝料、废料加入坩锅前必须在炉子上加热后才能加入坩锅。
11.8在拆卸机床液压系统时,必须先放掉蓄能器内的液压油。
11.9停机时,必须关闭电源,长时间停机必须停水,冬季长时间停机必须将冷却器内水放掉,以防冻坏冷却器
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一.压铸机的分类及其工作方式
压铸机的分类方法很多,按使用范围分为通用压铸机和专用压铸机;按锁模力大小分为小型机(≤4000kN)、中型机(4000kN~10000kN)和大型机(≥10000kN);通常,主要按机器结构和压射室(以下简称压室)的位置及其工作条件加以分类,各种类型的压铸机的名称
压铸机
热室压铸机
冷室压铸机
常规热室压铸机
卧式热室压铸机
立式冷室压铸机
卧式冷室压铸机
全立式冷室压铸机
压铸机由下列各部分组成。(1)合模机构
驱动压铸模进行合拢和开启的动作。当模具合拢后,具有足够的能力将模具锁紧,确保在压射填充的过程中模具分型面不会胀开。锁紧模具的力即称为锁模力(又称合型力),单位为千牛(kN),是表征压铸机大小的首要参数。(2)压射机构
按规定的速度推送压室内的金属液,并有足够的能量使之流经模具内的浇道和内浇口,进而填充入模具型腔,随后保持一定的压力传递给正在凝固的金属液,直至形成压铸件为止。在压射动作全部完成后,压射冲头返回复位。(3)液压系统
为压铸机的运行提供足够的动力和能量。(4)电气控制系统
控制压铸机各机构的执行动作按预定程序运行。(5)零部件及机座
所有零部件经过组合和装配,构成压铸机整体,并固定在机座上。6)其他装置
先进的压铸机还带有参数检测、故障报警、压铸过程监控、计算机辅助的生产信息的存储、调用、打印及其管理系统等。(7)辅助装置
根据自动化程度配备浇料、喷涂、取件等装置。
立式冷室压铸机的工作方式
立式冷室压铸机的工作方式如图5。压室7呈垂直放置,而上冲头8处于压室上方(图上方的位置),下冲头10则位于堵住喷嘴5孔口处,以免金属液浇入压室内自行流入喷嘴孔。模具的开、合动作呈水平移动,开模后,压铸件留在动模。工作步骤如下:(1)合拢模具;
(2)以人工或其他方式将金属液浇入压室;
(3)上冲头以较低的压射速度下移,进入压室内及至刚接触金属液液面;(4)上冲头转为较高的压射速度压下,而下冲头则与上冲头保持着中间一段存有金属液的相对距离同步地快速下移;(5)当下冲头下移至让出喷嘴孔口时,正好下到最底部而被撑住;于是,上、下冲头一同挤压金属液高速向喷嘴孔(直浇道6的一部分)喷射;
(6)金属液通过由喷嘴、浇口套4、定模的锥孔和分流器2组成的直浇道6,从内浇口3填充进入模具型腔;
(7)填充完毕,但上冲头仍保持一定的压力,直至型腔内的金属液完全凝固成压铸件1为止;浇道和压室内的金属液分别凝固为直浇口和余料饼9;
(8)上冲头提升复位;同时,下冲头向上动作,将尚与直浇口相连的余料饼切离;
(9)下冲头继续上升,把余料饼举出压室顶面,再以人工或其他方式取走;(10)下冲头下移复位至堵住喷嘴孔口;
(11)打开模具,压铸件和直浇口一同留在动模上,随即顶出并取出压铸件;一旦切离余料饼之后,开模动作可以立即执行,也可以稍缓至适当的时候执行,与下冲头完成上举和复位的动作无关;至此,完成一次压铸循环。
卧式冷室压铸机的工作方式
卧式冷室压铸机的工作方式如图6所示。压室7呈水平放置,压射冲头5处于压室最右端虚线位置。模具的开、合动作呈水平移动,开模后,压铸件留在动模。工作步骤如下:(1)合拢模具;
(2)将金属液以人工或其他方式浇入压室;
(3)压射冲头按预定的速度和一定的压力推送金属液,使之通过模具的浇道3,从内浇口2填充进入模具型腔;
(4)填充完毕,冲头保持一定的压力,直至金属液完全凝固成为压铸件1为止;这时,浇道和浇口套6(没有浇口套的模具在该处即为连体压室)内的金属液也同时凝固,成为浇口和余料饼4;
(5)打开模具,冲头与开模动作同步移动,从而推着余料饼随着压铸件和浇口一同留在动模而脱离定模,到达一定的距离时,冲头便返回复位;
(6)开模后,压铸件、浇口和余料饼留在动模上,随即顶出并取出压铸件;至此,完成一次压铸循环。
全立式冷室压铸机的工作方式
全立式冷室压铸机的工作方式如图7。压室5垂直放置在机器的下部,模具的开、合动作为上下移动,故称为全立式压铸机。通常模具的动模固定在上方,开模后,压铸件留在动模。工作步骤如下:(1)将金属液以人工或其他方式浇入压室;(2)合拢模具;
(3)冲头6上移压送金属液,通过浇道3、分流器4,从内浇口2填充进入模具型腔;
(4)填充完毕,冲头保持一定的压力直至金属液完全凝固成为压铸件1为止;这时,浇道和压室内的金属液也同时凝固,而压室内的便成为余料饼7;(5)打开模具,冲头与开模动作同步向上移动,从而使余料饼跟随压铸件和浇口一同随着动模上移而脱离定模,到达一定的距离时,冲头便下移复位;(6)开模后,随即顶出并取出压铸件;至此,完成一次压铸循环。
二.压铸机的选用
压铸机的选用,对压铸生产过程中的产品质量、生产效率、管理成本等诸多方面,有着十分重要的影响。为此,合理地选择适用的压铸机,是一项技术性和经济性都很强的工作。
热室压铸机的特点
目前生产中,多数采用常规的热室压铸机。市场供应的以锁模力小于4000kN的机器为主导,更多的则是锁模力在1600kN以下,而锁模力大于4000kN的很少。其特点如下:
(1)通常以低熔点合金的压铸为主,而以锌合金最为典型;
(2)以小型压铸件的生产为宜,中、大型压铸件不宜采用热室压铸;
(3)填充进入模具型腔的金属液始终在密闭的通道内流动,氧化夹杂物不易卷入,对压铸件的质量较为有利;(4)压铸过程的自动化容易实现;
(5)由于不需要浇料程序,在正常运行的状态下,生产效率较高;
(6)压射比压稍低,并且压射过程没有增压阶段,但对小型、薄壁件影响较小;(7)压射冲头、浇壶、喷嘴等热作件的寿命难以掌握和控制,失效后更换较为费时;
(8)更换或修理熔炉时,要拆装热作件,增加了辅助时间;
(9)对于高熔点合金的热室压铸,目前仍以镁合金较为适宜,而用于镁合金的热室压铸机,同样存在上述的特点。
立式冷室压铸机的特点
(1)适合于锌、铝、镁、铜等多种合金的压铸;(2)生产现场中用量较少,并以小型机占多数;
(3)压室呈垂直放置,金属液浇入压室后,气体在金属液上面,压射过程中包卷气体较少;
(4)压射压力经过的转折较多,使压力传递受到影响,尤其在增压阶段,因喷嘴入口处的孔口较小,压力传递不够充分;(5)方便于开设中心浇口;
(6)机器的长度方向占地面积较小,但机器的高度相对较高;(7)下冲头部位窜入金属液时,排除故障的工作不方便;
(8)生产操作中有切断余料饼和举出料饼的程序,降低生产效率;(9)采用自动化操作时,增加从下冲头的顶面取走余料饼的程序。
卧式冷室压铸机的特点
(1)适合于各种有色合金和黑色金属(目前尚不普遍)的压铸;(2)机器的大小型号较为齐全;
(3)生产操作少而简便,生产效率高,且易于实现自动化;
(4)机器的压射位置较容易调节,适应偏心浇口的开设,也可以采用中心浇口,此时模具结构需采取相应措施;(5)压射系统的技术含量较高;
(6)压射过程的分级、分段明显并容易实现,能够较大程度地满足压铸工艺的各种不同的要求,以适应生产各种类型和各种要求的压铸件;(7)压射过程的压力传递转折少;
(8)压室内金属液的水平液面上方与空气接触面积较大,压射时易卷入空气和氧化夹杂物;对于高要求或特殊要求的压铸件,通过采取相应措施仍能得到较满意的结果。
全立式冷室压铸机的特点
(1)广泛用于电机转子的压铸,多为中小型机器;
(2)此类压铸机比同吨位其他压铸机器的占地面积小,但高度较高;(3)金属液进入模具型腔时转折少、流程短,压力损耗小;
(4)浇注金属液时,需越过模具分型面,应保证液滴不会滴在模具分型面上;(5)压射机构在下方,更换压室和维修工作都不方便。
选用压铸机的基本原则
(1)了解压铸机的类型及其特点;
(2)考虑压铸件的合金种类以及相关的要求;
(3)选择的压铸机应满足压铸件的使用条件和技术要求;
(4)选定的压铸机在性能、参数、效率和安全等方面都应有一定的裕度,以确保满意的成品率、生产率和安全性;
(5)在保证第4点的前提下,还应考虑机器的可靠性与稳定性,据此来选择性价比合理的压铸机;
(6)对于压铸件品种多而生产量小的生产规模,在保证第4点的前提下,应科学地选择能够兼容的规格,使既能含盖应有的品种,又能减少压铸机的数量;(7)在压铸机的各项技术指标和性能参数中,首要应注意的是压射性能,在同样规格或相近规格的情况下,优先选择压射性能的参数范围较宽的机型;
(8)在可能的条件下,尽量配备机械化或自动化的装置,对产品质量、生产效率、安全生产、企业管理以及成本核算都是有益的;
(9)评定选用的压铸机的效果,包括:成品率、生产率、故障率、维修频率及其工作量、性能的稳定性、运行的可靠性以及安全性等。
选型前的技术测算工作
选型的原始要素包括压铸件的图样、实物、合金种类、最大外廓尺寸(长×宽×高)、净重、平均壁厚、最大壁厚、最小壁厚、需要抽芯的方向及个数、需要抽芯的最大长度以及特殊结构。
压铸件的使用条件和技术要求(包括后续加工工序)。
生产大纲需求量(月度、季度或年度)、压铸生产的工作制度。
(1)初定压铸机的锁模力测算模具分型面上的金属投影面积,设为A(mm2),通常包括压铸件(按型腔数)、浇道系统、溢流系统和压室直径等4个部分的面积的总和(当有真空抽气道时应另加)。根据压铸件的技术要求选用增压比压,设为pz(MPa);模具分型面上金属投影的胀型力,设为F1(kN),则F1=A×pz动、定模合拢楔紧斜面(含抽芯机构)在合模方向的分力的总和,设为F2(kN);合模方向的胀型力的总和,设为F0(kN),于是F0=F1+F2
选择的压铸机的锁模力,设为F(kN),同时考虑安全系数k(一般取0.85~0.95),测算时,选择压铸机的锁模力F应大于胀型力F0,即F>F0/k
(2)查对已选的压铸机与模具体积及安装尺寸的匹配情况①压铸机4根大杠(又称拉杠)的内间距应大于模具的横向与竖向的模板外廓尺寸;②压铸机可调的模具厚度尺寸应在模具总厚度(含定模、动模和动模座)的范围之内;③压铸机的开合模行程应满足压铸后能够顺利取出压铸件所需要的开模距离;
(3)查核压铸机的压室能够容纳的金属液的重量
①估算浇入压室的金属液的重量G0(g或kg),包括压铸件(按型腔数)、浇道系统、溢流系统和余料饼等4个部分的总和;②根据已初步选定的压室直径,查阅机器样本或机器说明书中关于该直径的压室允许容纳的最大金属液重量G(g或kg);③查核时,应满足G>G0。
经过上述的初步测算,便有了预选压铸机的型号和规格的技术基础。在正式设计模具时,选用的技术参数可能会有些差异,只要稍作调整就能解决。
估算压铸生产的节拍
压铸的生产节拍按一个压铸工作循环作为计算单位,通常从合模开始,经过各种动作和各个环节,直至下一次合模为止,即作为一个工作循环。这个工作循环所需的时间,称为每模需要的时间,以“s/模”表示。压铸生产时,每模需要的时间由下列几个部分组成。
(1)机器一次空循环时间
压铸机按机动顺序所作的每一个空循环所需的时间称为一次空循环时间。
对于热室压铸机,包括:合模、压射、压射回程、开模、顶出和顶出返回诸动作所用的时间的总和,是为一次空循环时间。
对于立式冷室压铸机,包括:合模、压射、压射回程、下冲头切料并举料、下冲头返回、开模、顶出和顶出返回诸动作所用的时间的总和,是为一次空循环时间。对于卧式冷室压铸机,包括:合模、压射、开模、冲头跟出、压射回程、顶出和顶出返回诸动作所用的时间的总和,是为一次空循环时间。
对于全立式冷室压铸机,包括:合模、压射、开模、冲头上举、压射回程、顶出和顶出回程诸动作所用的时间的总和,是为一次空循环时间。(2)压铸操作需用的时间
浇料的运行时间(指冷室压铸机,有手工的、机械的和气压式的);润滑压射冲头的时间;
对模具喷涂润滑剂、等候润滑剂挥发、清理模具等操作所用的时间;取件时间;
对于立式冷室压铸机,下冲头举起余料饼至高于压室顶面后,取走余料饼的时间;检查压铸件的时间(人工目测时加入);
放置铸入镶件至模具内的时间(有这一操作时加入)。
(3)工艺需要的时间
金属液浇入压室后等待静置的时间(指冷室压铸机);压射终了需持续施压的持压时间;
压射填充完毕,压铸件凝固过程所需的延续留在模具内的留模时间;抽芯动作占用的时间(有手工的活镶块或液压抽芯时加入)。
(4)其他原因造成的追加时间
因模具结构复杂,需要增加操作程序或工艺程序造成的追加时间;
因模具的原因(如模具结构不合理、旧模具)而不能顺利操作造成的延迟时间;因压铸件产生变形,需要采取补救措施(如加长留模时间)造成的追加时间;因其他原因造成的追加时间。
测算生产节拍时,根据实际需要选择应加入测算的项目。每模型腔数多于1时,在按上述项目测算的结果的基础上,再酌情追加时间,但不需按型腔数的倍数增加。
书很好找啊!比如去书店看一下《铸造手册》的《特种铸造》分卷,介绍的还算详细。
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