美国福特汽车公司早在上世纪五十年代建造了高度自动化的消失模生产线,大批量生产发动机的缸盖和缸体,拉开了消失模铸造技术的发展序幕,随着汽车工业对铸件形状复杂、壁薄、质量要求高等方向发展,消失模铸造技术逐步完善成熟,以突出的表面质量好、尺寸精度高、低投入高产出等的特点,显现出强大的竞争力。进入二十一世纪,如日本、美国、德国等工业发达国家,陆续建成了高度机械化、智能化的消失模生产线并投入生产,意大利法塔公司设计建成了当时较大的汽车缸体缸盖消失模生产线,生产能力提高数十倍。随后德国宝马汽车公司也建成了年产数十万件缸盖的消失模铸造流水线。国外设计较为复杂零件消失模工艺时,白模大都采取了分片较多的设计理念,将复杂结构拆分为多个简单结构,以便于白模的成型,然后依靠数控机器人粘结机的自动化装备,使得模型的尺寸精度方面控制的非 常高。国外消失模技术经历了半个世纪的发展,己成功应用于机械、电子、航空、汽车、造船、轻工、纺织等许多行业,实际应用己较为成熟,而美国的消失模铸造技术发展的速度之快,令世界瞩目。
国内消失模铸造研究与应用现状
我国模具CAD/CAM在上世纪八十年代开始研究应用,1984年华中理工大学与国营733厂共同开发了国产化精冲模模具CAD/CAM系统,随后国内如上海交通大学等,也相继研发出了多种模具制作系统。近年来,国内应用CAD/CAM计算机辅助技术进行模具设计制造发展较为迅速。
我国消失模铸造技术研究也进行了五十多年,早些年,由于历史原因,这项技术发展缓慢。但近十年来,国内诸如法士特集团制造公司、河北冀凯铸造有限公司、大连机车车辆厂等各铸造行业均己全面深入地开展消失模铸造技术研究应用的转型升级,并取得了令人可喜进步,但多数为半机械化或手工生产,铸件的质量还处于中低档水平。
国内设计较为复杂零件铸件毛坯工艺,在实际设计生产制造中,受限于制模工艺装备的自动化程度,由于机械化、智能化程度比不上西方发达国家水平,大部分采用整体泡沫设计的思路,以尽可能的减少泡沫模样分片,通过不粘结或少粘结来减少尺寸误差和减少用胶量,在提高铸件成品率方面也取得了较好的效果。
水泵叶轮生产企业若想在消失模铸造实践中立于不败之地,定制化的水泵叶轮消失模铸造专用模具工装的设计、加工、制造及应用过程中,以追求实现设计制造高品质的模具产品,服务于消失模铸造工艺研究应用,才能为转型升级更好推进提供有力的支撑和保障。在此情形下,迫切需要着力于研究应用先进的设计技术、开发应用先进的智能化制造装备,依照消失模铸造技术研究应用进程需求,设计制造出满足技术需求的水泵叶轮消失模铸造专用模具,以更好的促进企业转型升级步伐和平稳发展。
热裂是 消失模铸件常见的铸造缺陷,与传统的砂型铸造相比,消失模铸件热裂产生的部位和原因有其自己的特点。
(一)产生的原因
单相电机壳在浇注过程中,部分热解产物透过涂层排出,另一部分热解产物随着钢液的向上充型逐渐上移,当消失模铸件截面突然变薄时,充型钢液湍流严重,卷入钢液中的热解产物量增多,而较上部没有冒口,这些被热解产物污染的钢液不能排除在冒口内,钢液增碳严重,随着钢液中含碳量的增加,铸钢的线收缩系数增大,消失模铸件内应力加剧。浇注完后,真空度保持较高,型砂强度大,严重阻碍消失模铸件收缩,在拉肋的作用下,连板的平面上产生裂纹。
(二)防止措施。
(1)降低原钢液中的含碳量,浇注后消失模铸件的含碳量应达到技术要求。
(2)采取相应的工艺措施降低消失模铸件的增碳量。
(3)选择合适的真空度,缩短保压时间。
(4)制定正确的脱氧工艺,降低钢液中的含铝量,减少热裂倾向。
泊头市井刘光明机械厂(http://www.btgmjx.com)位于汽车模具之乡、铸造名城——泊头市,主营项目:铸件毛坯、电机壳、消失模铸件铸造加工一体的机械加工企业,主要生产工序有消失模发泡造型工序,消失模蒸气烘干工序,消失模涂层工序,砂箱造型工序,中频电炉熔化工序,浇铸机浇铸工序,清砂抛丸清理工序等。










