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熔模精密铸造型壳是“上涂料——撒砂——干燥”这一过程的重复。但对于具有长孔、窄槽这样结构的铸件而言,由于长孔、窄槽内部不易上涂料、撒砂,当通孔的孔深和孔径之比H/d>5,窄槽的槽深或长与宽之比大于一定比例时很难铸出,往往采用机械加工的方法实现。对于直径略大的长孔,虽然型壳可以做出,但已被浆料、型砂填满,增加了缩孔、缩松缺陷发生的几率,今天精密铸造件厂商宇丰金属跟大家讨论熔模精密铸造长孔、窄槽类铸件的工艺方法。
一、浸浆法
1、浸浆法:在制壳二层或三层后,将型壳浸入到浆料中,使浆料充满长孔或窄槽中型壳余下的空间,待其中的浆料干透后,再进行下一层型壳的制作。目的是增加孔内型壳的强度,防止出现跑火现象。
2、工艺要点
①浸浆浆料:硅溶胶+莫来粉(200目),粘度20±2S。粘度大,浸浆时流动不好,不易充满;粘度小,浸浆时看起来已满,但干透后由于水分蒸发会留下较多的空洞,影响强度。
②浸浆前吹净长孔内的浮砂。
③浸浆后型壳一定要干透,以保证强度。接头A三层浸浆后干燥时间为24小时,干燥条件:温度24±2℃,湿度40~60%,吹风。
二、长孔内插木条法
1、长孔内插木条法:在制壳三层或四层后,在长孔余下的空间插入木条,随后进行正常制壳、封浆、脱蜡等操作。型壳焙烧时,插入的木条烧掉形成空洞,从而改善型壳浇注后的散热条件,消除缩孔、缩松缺陷的方法。
2、工艺要点:
①插入木条可根据孔大小在制壳三层后或者四层后进行,此时应保证型壳有一定强度抵抗钢水冲击。
②插入木条直径应与余下型壳孔洞接近,这样既方便操作,又保证能插住。
③插入木条应在制壳2~3小时后进行。过早,型壳强度低,易损坏;过晚,型壳有一定强度,凹凸不平的撒砂平面,阻碍了木条的插入。
④木条长度足够,以保证插透。
⑤为便于操作,组树时蜡模六孔中心与模头夹角大于60°。
三、型壳局部保温法
1、型壳局部保温法:焙烧前,在型壳的局部敷贴保温材料,延缓此处的冷却、凝固时间,打开钢水的补缩通道,以达到消除缩孔、缩松缺陷的目的。
2、实例铸造配件法兰阀盖
法兰阀盖铸造配件结构见图3,虚线为浇口。该件结构特点:上下两个较厚法兰盘间有较长的流量口,孔径Φ15mm,长51.4mm,壁厚3mm。铸造工艺设计:上法兰盘一个浇口,一字横模头组树,四层半型壳,浇注时下法兰盘处采用“型壳局部淬水”工艺,浇注温度为1600~1610℃。但在浇注后,有部分铸件在流量孔内中部产生缩松现象。
图三
分析认为:该件流量孔长且壁薄,铸件浇注后的凝固补缩状态见图4。下法兰盘及附近的Ⅲ区,因型壳淬水的激冷作用,最先凝固而得到致密的组织;靠近浇口Ⅰ区,钢水的收缩有来自浇口的热钢水补充,也得到致密的组织;处在中间的Ⅱ区,上部的钢水补充及下部的激冷作用都无法到达该处,而在制壳完成后,流量孔基本上已被浆料和型砂填满,散热及冷却条件极差,于是在流量孔的中部产生了缩松缺陷。在流量孔的外部型壳处涂敷保温材料后,延缓了Ⅰ区的凝固时间,打开了自上而下的补缩通道,使来自浇口的热钢水通过Ⅰ区补充到了Ⅱ区,解决了孔内的缩松问题。
长孔、窄槽类铸件是熔模精密铸造常见结构之一,生产中经常因为孔槽内跑火、缩松等缺陷造成返修,甚至报废。本文所述几种工艺方法,在某种程度上可解决这些问题,生产出符合要求的铸件。
上述就是精密铸造长孔、窄槽类铸件的工艺方法,希望对大家都有所帮助,精密铸造厂家宇丰金属成立于2003年是生产精密铸造、精密铸件、全硅溶胶熔模精密铸件出众的供应商,从模具制造到精密铸件生产提供联合开发和一站式定制化服务,致力为中国高端制造业提供质优的精密铸造。
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