熔模铸造厂房工艺设计.pdf

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熔模铸造厂房工艺设计
刘洪,周恩俊
(中机中联工程有限公司,重庆400039)
摘要:以某新建熔模铸造项目为例,根据其产品种类多、材质非单一的特点,介绍了熔模铸造
エ艺的主要流程。基于熔模铸造エ艺厂房的设计原则,合理设置熔模铸造生产蜡模成形、制
壳、熔炼、清理等工序的布局,并结合生产情況,提出了熔模铸造环境保护的相关措施以减少
对环境的污染
关键词:熔模铸造;铸造エ艺;工艺布局
中图分类号:TG249.5文献标识码:B文章编号:1673-3320(2014)01-0039-04
Process Design of Workshop for Investment Casting
LIU Hong, ZHOU Enjun
Machine in China United Engineering Co, Ltd, Chongqing 400039, China
Abstract: Taking a new investment casting project as an example, the main process of investment casting
was introduced on the characteristics of multiple products and no single material Based on the design
principle of workshop for investment casting process, the process layout, such as wax pattern forming
shell making, smelting and cleaning, was set up reasonably. Combined with the production situation,
the relevant measures of environmental protection for investment casting were put forward to reduce
environment pollution.
Key words: investment casting; casting process; process layout
熔模铸造几乎应用于所有工业部门,其铸重的铸件用熔模铸造法生产较为麻烦,但目前所
件按服务对象可分为两类:一类是航空及航天工生产的大熔模铸件的质量已达1000kg左右。
业;一类是其他行业。可用熔模铸造法生产的材
熔模铸造工艺过程复杂且不易控制,使用和
料种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、消耗的材料较贵,故其适用于生产形状复杂、精
精密合金、水磁合金、铜合金、铝合金、钛合金度要求高,或很难进行其他加工的小型零件,如
和球墨铸铁等
涡轮发动机的叶轮、空心叶片等。
熔模铸件的形状一般都比较复杂,铸件上可
本文以生产机床铸什的某精密铸造企业新建
铸出孔的最小直径达0.5mm,铸件最小壁厚为项目为研究对象。该项口的精密铸造厂房生产的
0.3mm,尺寸精度可达4~6级,表面粗糙度可达产品材质和种类多,具有现代铸造企业满足市场
到R20.4~3.2um,可实现无余量铸造。在生产中竞争的柔性生产特点。
将一些原来由几个零件组合而成的部件,通过结
构设计成为整体零件而直接由熔模铸造铸出,以1生产纲领
节省加工工时和金属材料的消耗,使零件结构更1.1产品特点
为合理[习。
1)年生产纲领为1200t。具有产品种类多、
熔模铸件的质量大多为几十克到几公斤,太材质非单一的生产特点。其中铸钢件为主导产
收稿日期:2013-09-12
作者简介:刘洪(1964ー),男,工程师,主要从事铸造工艺的研究与应用
2014年第1期39
铸造工程
Foundry Engineer ing
品,占全部产品的85%~90%,其余产品为有色芯。以有机増塑剂为介质,基体材料、矿化剂作
合金铸件和铸铁件。
为分散相,经过加热混合,使粉料和增塑剂形成
2)铸件产品单重0.5~34kg,其中单重流态浆料,在一定的压力下压注成形。型芯耐火
2.5~9.6kg的铸件产品占80%左右,单重低于度达到1400℃,热膨胀系数小于4×10-6℃-
2.5kg和高于9.6kg的铸件各占约10%。
热压注法陶瓷型芯工艺流程如图1所示
2生产性质
基体材料准备
两班平行工作制,全年工作天数为250d,每
班工作8b,设备年时基数为368b,。エ人年时基し州』&数料化
数为1780h。
型芯模貝准备
压型制芯
2工艺设计与主要设备选择
型芯坯体修整
主要工艺流程
产品生产采用低温复合型模壳工艺。精度要
造型填料准备
造型
求较高的铸件采用硅溶胶十水玻璃制壳工艺,部
分精度要求相对较低的铸件直接采用水玻璃制壳
工艺。
强化剂制备
强化
2.2主要工艺说明与设备选择
2.2.1熔模铸件结构及工艺设计
检验待用
根据产品结构分析产品的基准面并进行分型
图1热压注法陶瓷型芯工艺流程
及浇注补缩系统的设计,由产品质量要求确定其2.2.5蜡模组焊
加工余量、铸孔方式、工艺孔、工艺肋等工艺参
蜡模件在组焊前必须进行修模。凊除蜡模件
数
的残留边角或分模线,修复凹处;修补气泡后
2.2.2蜡料制备
采用加热不锈钢焊刀人工组焊蜡模的方式,将蜡
根据生产纲领,蜡料平均需求量为220L/h
模按浇注系统工艺设计要求焊接在相应的浇口棒
最大需求量为270Lh。采用一台石蜡脂酸模料处
理装置(生产周期为3b,含650L储蜡桶、700L2.2.6蜡模制壳
酸处理桶、650L静置桶)对蜡液进行酸处理、静
制壳工序分为水玻璃砂浆制壳和硅溶胶砂
置、蜡液除水、除杂质及充分皂化等处理,蜡液浆制壳两种工艺。蜡模沾浆后使用封闭式淋砂机
采用气动输送机自动输送给蜡膏制备供应中心人工淋砂,沾浆+淋砂重复6~8次,具体次数根
(容积为2×140L)
据铸件生产工艺确定。水玻璃制壳采用机械推动
2.2.3蜡模制作
通过有氯化铝和氯化镁等材料的硬化槽进行硬
采用三台双工位免缸注蜡机(合模力化。硅溶胶制壳采用模壳悬挂线风干硬化
10t,模具空间600mm×450mm×650mm,2.2.7脱蜡
出型速率10~12型/h)、一台单工位免
采用电热蒸汽脱蜡釜(有效空间尺寸
缸注蜡机(合模力0~30t,模具空间の1000mm×1200mm)和蒸汽脱蜡装置(有效
750mm×600mmメ750mm,出型速率6~8尺寸2000mm×1200mm×1000mm)加热至
型/h)和一条低温蜡模生产循环线(出型速50~60℃进行模壳脱蜡。检验合格的模壳采用手
率16~20型/h,含环线顶注蜡机、冷水循推车运送到模壳焙烧室。
环系统、线体、升降换向台,最大模具尺寸2.2.8模壳焙烧
600mmX600mm×600mm。?
采用两合电加热式模壳焙烧炉(炉膛有效
2.2.4型芯制作
空间1600mm×800mm×1000mm),加热温度
少数铸件需要型芯,采用热压注法陶瓷型700~1200℃。采取大件倒立排放和小件倒立装