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铸造工艺基础知识培训 技术中心工艺技术部2011年9月 第2页共3页 一 铸造厂工艺流程 加强过程控制提高工艺管理水平 第3页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 混砂熔炼造型下芯浇注冷却落砂制芯清理抛丸击芯细清检验喷粉入库 第4页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 二 造型生产工序介绍 第5页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 1 铸造工艺参数 铸造工艺参数是指铸型工艺设计时需要确定的某些工艺数据 铸造工艺参数与铸件精度有密切关系 也与造型 制芯 下芯及合箱的工艺过程有联系 这些工艺参数是 铸造收缩率 机械加工余量 拔模斜度 最小铸出孔的尺寸 工艺补正量 分型负数 反变形量 非加工壁厚的负裕量 砂芯负数及分芯负数等 1 铸造收缩率K L模 L件 L件X100 L模 模样 或芯盒 工作面的尺寸L件 铸件尺寸铸造工艺设计时 通过铸造收缩率来确定模样和芯盒的尺寸 它与合金的种类及成分 冷却时阻力大小等有关 2 机械加工余量在铸件加工表面上留出的 准备切去的金属层厚度 称为机械加工余量 影响因素 铸造方法所能达到的铸件精度 加工表面所处的浇注位置 铸件尺寸和结构 第6页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 3 拔模斜度为了使模样容易从铸型中取出 或从型盒中取出型芯 在平行于出模方向的模样表面上所增加的斜度称为拔模斜度 拔模斜度应小于或等于产品图上所规定的拔模斜度值 以防止零件在装配或工作中与其他零件想妨碍 尽量使铸件内 外壁的摸样 芯盒斜度取值相同 方向一致 以使铸件壁厚均匀 4 最小铸出孔铸出与不铸的一般原则 较大的孔应铸出 弯曲孔应铸出 可用钻头加工的有中心线位置精度要求的孔最好不铸 5 工艺补正量 6 分型负数 7 反变形量等 第7页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 气孔 1 定义 气孔是由于铁水中的气体在铸件凝固前没有逸出铁水而形成的一种孔洞类缺陷 气孔的存在 破坏了金属材质的连续性 减少了铸件的有效承载截面 降低了铸件的机械性能 特征 孔壁表面一般比较光滑 表面颜色一般为亮白色 有时有氧化现象 有圆形 长圆形或不规则形状 气孔多存在于铸件的表面或靠近坭芯 冷铁 芯撑及浇昌口附近 气孔的种类 根据气体来源和形成机理不同 气孔分为三种 侵入气孔 析出气孔 反应气孔 砂眼砂眼是铸件内部或表面充满有砂粒的孔洞 一般是产生在铸件的上表面 砂眼主要是砂型和型芯的强度低或造型工作不够细致造成的 第8页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 2 造型 主要设备及功能气冲造型线 高压造型线 造型主机把型砂制成铸型 可以比作铸造装配线 生产机体 挤压造型线 造型主机把型砂制成铸型 可以比作铸造装配线 生产主轴承盖 生产过程 气冲造型线 高压造型线生产机体 造型 组芯 下芯 合箱 浇注 冷却 落砂 铸件毛坯运送清理工部 生产过程 挤压线生产主轴承盖 同上但无组芯 下芯 主要要求检查设备是否正常 模具是否正常 标识正确性 生产日期 产品标识等 检查坭芯与当日产品是否一致 坭芯是否破损 坭芯吹干净 坭芯位置度等 常见废品模式气孔 砂眼 单边 第9页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 3 清理 清理浇冒口主要工具 榔头 撬棒等 生产过程 去除浇冒口上披缝 去除表面废砂 主要要求 浇冒口残留量不超标 不敲坏铸件 机体抛丸主要设备及功能抛丸清理室 抛丸器把铁丸抛向铸件表面清理铸件粘砂 浮砂使铸件光洁 生产过程 铁丸以一定速度抛向铸件 去除铸件表面附着物 主要要求 粗糙度要达到要求 第10页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 4击芯 击芯 主要设备及功能击芯机 清除机体残留芯砂等 生产过程 振动 转动 主要要求 掏砂 击芯时间 细清主要工具 榔头 撬棒 斩子等 生产过程 去除飞边 毛刺 披缝 去除表面废砂 满足清洁度要求 主要要求 浇冒口 披缝残留量不超标 清洁度合格 粗糙度合格 尺寸合格 第11页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 型砂在铸造中用来造型的材料 第12页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 铁砂比铸型中浇入的铁水量与砂型重量的比例称为铁砂比 一般为1 5 1 7因此 在铸造生产中 所用的重量最大的原材料是型砂对型砂性能的要求最重要的一点 稳定 波动小 第13页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 型砂在铸造生产中具有的基本性能1 较高强度性能和热稳定性 第14页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 2 透气性型砂能让气体透过而逸出的能力影响铸件质量的最重要性能之一 第15页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 3 退让性型砂退让性差 是铸件产生残余应力的最主要因素之一 第16页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 4 溃散性型砂或芯砂溃散性优劣直接导致柴油机机体内腔清洁度的指标 第17页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 5 复用性型砂在使用后保留原有性能而能多次反复使用的性能复用性关系到铸件的成本和质量 是铸造生产生存和提高品质的基础 第18页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 型砂混制铸件冷却后 震动落砂输送带输送 磁选沸腾冷却 喷雾加水加新砂 约3 斗式提升机升至4楼筛分 去除大块旧砂和芯砂 输送至旧砂斗 3楼 待用定量斗定量 加水 膨润土 煤粉 淀粉等辅材混制 在线检测 水分 强度 输送带输送至生产线 造型 第19页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 制芯原砂气力输送至混砂机上方定量斗中定量加入混砂机 同时加入酚醛树脂和聚异氰酸酯 混制 使两种树脂的混合物包裹在沙粒表面高压射进芯盒 通三乙胺 催化两种树脂快速反应 形成连接桥 产生强度 组芯 整体浸涂耐火涂料输送带送至坭芯库 待用 坭芯库由PC控制数量 品种 及上线的坭芯品种和数量 第20页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 熔炼工部 第21页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 一 铸铁的分类1 以石墨在基体中形态分a 灰铸铁 片状 b 球墨铸铁 球状 c 蠕墨铸铁 蠕虫状 d 可锻铸铁 团絮状 2 以使用性能分a 减磨铸铁 抗磨铸铁b 耐热铸铁c 耐蚀铸铁 第22页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 二 灰铸铁1 灰铸铁的标准国家标标中规定 我国灰铸铁的牌号按单铸30mm试棒的抗拉强度值划分6级牌号抗拉强度 bMpaHT100 100HT150 150HT200 200HT250 250HT300 300HT350 350验收时 强度一般要控制在n n 100 Mpa范围内 第23页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 2 灰铸铁的性能特点a 强度性能较差b 硬度的特点c 较低的缺口敏感性d 良好的减震性e 良好的减磨性铸铁的所有性能特点 几乎都和石墨有关 因此 总的来说 灰铸铁的力学性能虽然来源于它的金属基体 但却在很大程度上受制于石墨 它的性能是基体与石墨作用的综合体现 第24页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 3 灰铸铁中的石墨类型由于凝固条件不同 指化学成分 冷却速度 形核能力等 灰铸铁中的片状石墨可出现不同的分布及尺寸 国家标准把灰铸铁的石墨分为6种 把石墨长度分为8种 第25页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 第26页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 4 灰铸铁的成分a 化学成分常规5大元素 C Si Mn P S合金化元素 Ni Cu Cr Mo等b 碳当量CE根据各元素对共晶点实际碳量的影响 将这些元素折算成碳量的增减 谓之碳当量CE C 1 3 Si P 第27页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 5 提高灰铸铁性能的主要途径a 合理选定化学成分b 进行孕育处理铁液浇注前 在一定条件下 如一定的过热温度 一定的化学成分 合适的加入方法等 向铁液中加入一定量的物质 称为孕育剂 以改善铁液的凝固过程 改善铸态组织 从而达到提高性能为目的的处理方法 c 低合金化 第28页共3页 加强过程控制提高工艺管理水平 三 灰铸铁的生产1 冲天炉熔炼a 冲天炉熔炼的基本要求可以概况为优质 高产 低耗 长寿与操作便利五个方面 b 冲天炉结构 炉底与炉基 炉体与前炉 烟囱与除尘 送风系统与鼓风机