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三种托板的消失模工艺总结
发表时间:2018-07-18     阅读次数:     字体:【

摘要:本文根据三个托板(产品)的结构特点,制定符合实际生产情况的消失模生产工艺。包括刷涂涂料、涂料烘干、粘接组型、埋箱造型以及浇注工艺。

1.前言

目前是用的简易的消失模铸造生产线生产三种托板产品,白模目前交给白模厂负责,现场只有黄区跟黑区。白模厂打好的白模送到现场后,现场刷涂料,之后浇注。熔炼的话现场工人做了几十年,经验丰富。

2.铸件结构分析

现场做三个铸件(托板),都是小件,其中有一个挺薄的5~6mm,需要注意一些细节处理(如何减轻白口倾向等)。三个件都不加工,对表面质量要求不高,强度韧性要求较高,所以难点主要是根据实际浇注情况(白口化)微调配料。

3.工艺方案

3.1 白区

现场白区的白模是从白模厂定做的,所以目前的白区只要负责切割浇注系统,粘接组型就可以了。

内浇口已经坐在模具上了,跟模样做在一起,省了粘接内浇口的工序。采用的顶住式浇注系统。优点是充型速度快,可以浇口当冒口,起补缩作用,可以省去设置冒口、粘接组合冒口的工序,提高工艺出品率,提高生产效率。直浇道截面尺寸80mm*80mm,横梁截面尺寸80mm*50mm,横浇道截面尺寸50mm*40mm,内浇口跟铸件壁厚一样(以上尺寸均根据现场实际生产情况制定)。用树脂砂做浇口杯。组型如图3.1,浇口杯如图3.2。现场组型是一根横浇道及下面的白模模样组好,横梁跟直浇道组好,然后刷涂料烘干,剩下的部分箱内组型。别的现场根据实际情况可以先组型再刷涂料,也可以先刷涂料后组型,直浇道跟横梁建议箱内组型。

3.2 黄区

采用消失模高锰钢专用涂料,因为产品比较简单,因此适当控制涂料浓度,争取两遍涂料搞定,减少涂料用量,提高生产效率。

(1)涂料按照规定配比进行搅拌,搅拌40min,波美度达到1.6~1.7左右即可,涂刷采用淋涂方式。

(2)对组好的白模分2次进行涂刷,以便每层涂料彻底干透。烘干房温度设置在45℃~50℃,湿度设置为16%以下。第一遍烘干1天,第二遍烘干4~6h后,对露白处进行补涂,浇口及进水口处加厚涂刷。两遍后白模涂料厚度达到1.5mm,浇口及进水口处达到2~3mm。

(3)白模浸涂后,需静置1min待表面涂料均匀后,再调整放置位置放入烘干房内进行烘干,防止白模有涂料堆积。

3.3 黑区

3.3.1 熔炼

(1)熔炼温度对高锰钢耐磨性能影响很大。如图3.3熔炼温度控制在1500℃~1550℃时,钢水中夹杂物上浮较好,吸气也不严重,钢的相对磨损最低。温度过高,钢水吸气严重;温度过低,钢水粘度大,气体跟夹杂物不易上浮排除。因此根据实际情况,出炉温度定在1550℃左右。

(2)成分根据现场浇注的实际情况微调,详见第四章缺陷分析及控制。

3.3.2 埋箱造型

现场目前采用的简易生产线,自己做的简易的雨淋加砂器。

(1) 首先加底砂200mm,开启振动,振实底砂。

(2) 然后把烘干房烘干好的白模拿出来,箱内组型,把横梁架在两根横浇道上,直浇道靠近负压口对侧,方便浇注。加砂加到砂子快盖住模样的时候,开启底振跟轴孔非径向方向的侧振,振动30~40s,充分振实,时间不宜太长,避免振裂白模,然后开启径向方向的振动10s左右,这个时间控制要求比较严格,时间太短,轴孔振不实,时间长了可能冲垮白模(这个方向振实,砂子给托板转矩较大)。

(3) 之后继续加砂,快要盖住直浇道位置,稍微振实一下,然后把树脂砂做的浇口杯跟直浇道对接上。

(4) 因为三个产品都比较小,而且尺寸相差比较大,冷却速度相差较大,所以一个箱子只埋一种产品。

3.3.3 钢水浇注

(1) 钢水浇注前做好除渣工作,钢水出炉后,尽快浇注,浇注温度一般在1520℃左右。钢水出炉快到砂箱时,打开负压系统,负压控制在-0.03~-0.05Mpa,注意三个产品,最薄的-0.03Mpa就行,壁薄,负压太大影响充型平稳,造成浇不足,而且冷却速度快,增加白口倾向。另外两个波纹托板可以根据实际浇注情况调整。

(2) 浇注速度要控制,按照先慢再快后满的节奏浇注。先慢打通浇道防止喷溅,再快保证充型速度,后慢防止溢出。

(3) 浇注完之后保压,4~6min即可,最小的保压托盘1~2min,防止冷却速度快,增加白口倾向。

(4) 保温40min~60min后翻箱,清理铸件,有抛丸机进抛丸机,没有的话,也要尽量把涂料清理掉,防止图层冷却掉以后过硬,抛不掉。

4.缺陷分析及控制

实际生产中铸件出现的主要问题,断面呈银白色,白口化严重,出现渗碳体组织,导致铸件硬而脆,加上铸件比较薄,翻箱的时候就造成断裂。

高锰钢锰含量较高,锰是白口化元素,促进白口化,加上铸件较薄冷却速度快,进一步促进白口化。一方面可以适当增加硅含量,根据浇注情况微调;一方面薄壁件浇注完后,1~2min就停掉负压,减慢冷却速度。

 
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