对于我们干工程机械这行的人来说,接触钢铁件是一件极其平常的事。但是我们在使用、维修和拆装如发动机、变速箱、液压泵一类机械零件的时候,有没有想过这几个问题:这么复杂的型腔零件是怎么生产出来的?铁水是怎么顺着我们工艺设计的要求凝结成型的呢?为什么我国的工程机械企业还不能生产出性能优越的发动机和液压件?要回答清楚这些问题会涉及到各种方面的技术,其中关联性最大的一个因素莫过于钢铁零件的消失模铸造技术。
如下图,通过设计形状相似的泡沫模型,浇铸铁水后,泡沫模型消失,铁水占据了泡沫的空间就得到了我们想要的壳体铸件。
一 什么是消失模?
消失模铸造(又称实型铸造)是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注,使模型气化,液体金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。
消失模设备铸造极具特殊性,干砂造型无任何粘结剂,造型及浇铸都无需取出模具,极大地改善了铸件设计的自由度,提高了铸件的表面光洁度及尺寸精度。利用负压紧实形成的一箱多铸工艺,有利于提高工艺出品率,提高生产效率。消失模铸造是目前国际上最先进的铸造工艺之一,被誉为铸造史上的一次“革命”,国内外称之为21世纪绿色铸造。
二 消失模铸造的工艺流程
下图为大量生产的消失模铸造的全部工艺流程。
可见,该流程的主要工部有:熔化工部;制模工部;模型组合及涂层烘干工部;造型浇注工部;落砂清理工部。
三 变速箱箱体消失模铸造模型展示
仔细看一下这个变速箱箱体的泡沫模型,该泡沫模型总共由4个分型泡沫组成。这些分型泡沫是由发泡机配上专用模具制造而成的。
用胶布粘结这4个分型面构成一个整齐的变速箱箱体泡沫模型。粘结过程中要对位准确,一旦出错,会造成铁水浇铸错位,得不到合格的铸件。
粘结铁水浇铸的浇道模型。浇道能够控制金属液充填铸型的速度和方向,调节铸型各部分的温度和铸件的凝固顺序,并对铸件有一定的补缩作用。
浇铸成型的变速箱箱体。用消失模技术浇铸成型的铸件尺寸形状精确, 能够更好地保证机器部件中的轴、套、齿轮的相互位置,提高传动效率。此外,也能使铸件表面光洁度更高, 无飞边毛刺,使清理打磨工作量减少50%以上。
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