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铸造模具相关流程介绍 一 铸造工艺 1 铸造的整个流程 注 浇注温度 灰铁是1380 球铁是1420 浇注方式 底柱浇注 侧面浇注冷却时间 浇注后原地凝固10h 随后移动位置冷却48 115h开箱温度 300 以下出品率 77 左右 铸件 铁水 1 1 3 2 2铸造生产流程 2 实型铸造过程 1 泡沫称重 目的是配比钢水 泡沫 钢水 1 400 2 外观检查 检查外观是否有缺陷 分析铸造的可行性 3 铸造工艺设计 刷涂料 泡沫上刷涂料 一般涂料要涂刷3 5遍 注 铸造涂料是一种耐火粉料 具有隔离 绝热 抗粘砂和减低铸件表面粗糙度等作用 冒口及出气孔设计 冒口和出气孔位置设计好后 将上下砂箱固定好位置后 对上砂箱进行填砂 出气孔 在泡沫及其它地方尽量多布 目的是将泡沫燃烧的气体排出 4 浇铸 初始浇铸温度一般在1550 1560 C之间 浇铸时间在1 2分钟之内 5 开箱 落砂及铸件清理 去冒口 喷砂 打磨 补焊等 背门 浇铸完成后 将砂箱在空气中冷却 一般开箱温度在200 C以下 这样避免开箱温度过高而引起铸件变形 6 热处理 主要是退火处理 目的是消除内应力 7 机加工 粗加工铸钢件的底面 8 出厂 1 实型泡沫制作与检查 2 实型泡沫刷涂料 2遍 3 造型 浇口浇道的排布 4 填砂 原料 树脂砂 及砂子硬化 旋转轴 实型泡沫放在支架上 通过旋转轴转动 可以保证涂刷均匀和完整 5 浇注 6 冷却 7 开箱后铸件 8 喷丸后铸件 9 修磨 10 热处理 去应力退火 11 防锈处理 12 成品 客户指定 客户指定 铸造工艺及生产流程介绍 机床 砂混合搅拌装置 热处理炉 模型加工机 喷丸机 砂箱 高频熔炼炉 1 实型设备 铸造设备和热处理设备 超声波探伤仪 光谱分析仪 拉伸试验机 碳素分析仪 金相显微镜 硬度仪 2 检测设备 填砂 铸钢件在砂箱中的排布和浇铸系统的设计 注 砂子的原料为树脂砂 常温凝固剂作用下使砂型自行固化 3 冒口的排布原则 铸件壁厚的地方加冒口 T型筋 且型面起伏大的地方加冒口 冒口的大小 位置布置不合理 使得冒口的根部区域液体凝固不完全 容易产生缩孔缩松缺陷的 冒口根部 冒口小 补缩量不够 出现缩孔 冒口大 补缩量够 无缩孔 冒口不合理 冒口合理 侧围 小镶块 4 普通砂型铸造和实型铸造的对比目前铸造工艺主要有普通砂型铸造和实型铸造 消失模铸造 实型铸造与普通砂型铸造的铸造工艺对比 型腔涂刷 泡沫涂刷 铸造过程中容易出现的问题出现的问题较多 见下表 5 铸造常见缺陷铸造常见缺陷包括 浇不足 砂眼 缩孔 缩松 粘砂和裂纹等 砂眼 三 热处理工艺所用的热处理有退火和调质处理 出现的问题 1 调质后的铸钢心部硬度高 主要是螺钉孔和凹模套孔加工困难 原因 回火时铸件心部没有烧透 心部是淬火组织 硬度高措施 回火温度提高 使心部组织转变 硬度降低多杰改进的工艺为回火温度由原来的550 改为600 正在等待车间的反馈 退火 调质 小镶块 翼子板 侧围的铸造工艺一其它制件的区别 1 周期长 一般是40天左右 2 冒口个数多 一般20个以上 3 刷涂料的次数多 一般五遍左右 4 浇注后在砂箱内凝固时间长 2 3天 5 带着冒口进行退火 因为割冒口会使局部内应力变大 有变形的隐患 6 进行调质处理 淬火温度860 回火温度600 7 如果变形量大 调质 粗加工底面 出厂如果变形量小 粗加工底面 调质 出厂 侧围 铸钢镶块开裂 修边整形序 案例一 避免局部过厚 尽量下空 此处局部过厚 铸件开裂位置 现场照片 型面以及随型筋都有开裂现象 开裂原因 局部过厚 钢水冷却速度慢 不能实现顺序凝固 造成凝固温度不均匀 局部过厚 80MM 110MM 为了避免再次开裂现象 设计者更改实体 剖视图 此处倒斜角处理 50 经过倒斜角处理后 局部厚度减薄 基本可以满足铸造要求 另外 开裂实体有两处侧空设计 原则上可以实现铸造 但效果不好 由于此型面形状高 为更好的保证型面质量 获得更好铸造效果 铸造厂提出将此两处侧空改为下空 便于放置冒口 且冒口对型面的补缩能力强 若侧空存在 也可以实现铸造 但在冒口补缩过程中侧空上方的型面补缩量小 存在瓶颈 型面质量难保证 与设计者沟通后 将此处改为下空 型面高度145mm 冒口放置位置 冒口放置位置 侧空与下空补缩能力对比 侧空若满足深宽比例 可以实现铸造 但在冒口补缩过程中侧空上方的型面补缩量小 存在瓶颈 型面质量难保证 下空不存在此缺陷 对比 无局部过厚 对铸造有利 值得参考 优点 1 整体结构匀称 薄厚均匀2 基本杜绝直角 尖角注 虽然有侧空 但侧空深宽比例均匀 且型面形状不高 在此处设置冒口后 补缩能力良好建议 设计时尽量减少局部过厚或者深的侧空 否则影响铸造性能 50 案例二 避免尖角和直角结构 采用圆角过渡 铸钢镶块开裂 铸件此处开裂 原因分析 实体上有直角结构 做出的实型泡沫圆角小 铸造时内应力集中造成热裂 此处工作内容为修边 缺点 此区域内无加强筋对铸造过程中砂型强度有影响 且铁水流动通道少 流动性差 由于向地坑流料 出于更好排料考虑 设计时此处没加筋 实体修改后 更改后优点 1 实体上直角处更改为圆角 圆角半径为R40 有利于内应力释放2 另一处增加加强筋 强化砂型结构增强铁水流动能力 建议 强化铸钢件圆角概念 在结构允许的情况下 在易出现问题的部位加大R角 减少因R角过渡剧烈产生内应力集中造成的开裂 B A C A B两处为切割冒口后补焊不好造成的裂纹缺陷 由于尖角产生开裂 B C A C处实体为直角结构 实型做出的圆角小 铸造时应力集中 无法释放 A B处都是设置冒口的位置 建议 类似于C处 请设计者在实型研讨的时候有意识的在泡沫上作出更改 增大圆角 如果补缩不到位切割冒口后 会补焊处理 但补焊不好 加工后就会产生表面的裂纹 案例三 避免窄空或盲孔 铸钢镶块砂眼严重 此镶块为整形镶块 深处砂眼严重 原因 此处窄空贴量后长 宽 高 1380 45 160 深宽比4 1 超出铸造极限改进 在研讨时应该尽量将窄空或盲孔堵一半 满足深宽2 1或者全部堵死 铸件上产生了缩孔缩松 并且在退料螺钉位置 对安全造成隐患 改进 对于此类孔周围特别厚的情况 a 盲孔贴量后直径小于40要全部堵死 以形成良好的补缩通道 达到补缩效果 b 要增大冒口的尺寸 提高冒口补缩能力c 在保证一段加工深度后 上面加大让空 铸造出来 如右图所示 d 设计结构时 也可以使退料螺钉位置上调 使芯的下部增大让空空间 直径35MM 深度170MM 缺陷原因分析 实型研讨的时候只堵了一半 没有满足深宽比例2 1 孔没有完全堵死 不能形成良好的补缩通道 补缩效果不佳 此处产生缺陷 增加铸钢件加工指示说明 作用 对关键部位截图指示 有利于在安排铸造工艺时冒口位置合理布置 该处部位较为突出 铸造存在风险 故贴量应该加大 且应变成圆弧过渡 并确保加工余量足够 下图为铸造厂的指示说明 该凸模底部 考虑到铸钢件补缩冒口的设置 可能铸造厂会对底部结构有所变更 如加强筋加厚 R角加大等操作 需提前告知 铸造厂希望实体中可以附带一个指示说明 避免出现缺陷 报废的措施1 对于避免出现缺陷所采取的措施 1 对泡沫进行检查 分析 所作工作多数是增大圆角和打磨砂型表面光滑度 2 对局部肉厚的地方 加冷铁 便于顺序凝固 缩短凝固时间 增大冒口尺寸 提高补缩能力 3 对大型结构件 铸件在砂箱中的保温时间延长 4 反馈给采购部和设计者 对铸钢件的部分结构进行修改 满足铸造条件 2 铸造厂提出的一些建议 1 设计者从意识上提高对铸造的重视程度 了解铸造知识 2 尽量避免局部过厚 薄厚落差大的部位 最好逐渐过渡 3 避免出现直径小且深的盲孔 深宽比不要超过2 1 铸造孔直径不要小于40MM 否则研讨时堵死 4 避免圆角过小