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鑄造模具相關(guān)流程,1,一.鑄造工藝,,,1.鑄造的整個流程,2,注：澆注溫度：灰鐵是1380℃，球鐵是1420℃ 澆注方式：底柱澆注、側(cè)面澆注 冷卻時間：澆注后原地凝固10h，隨后移動位置冷卻48-115h 開箱溫度：300℃以下 出 品 率：77%左右（鑄件:鐵水=1:1.3）,,2.2鑄造生產(chǎn)流程,3,2.實型鑄造過程,（1）泡沫稱重：目的是配比鋼水，泡沫：鋼水=1:400 （2）外觀檢查：檢查外觀是否有缺陷，分析鑄造的可行性 （3）鑄造工藝設(shè)計 ①刷涂料（泡沫上刷涂料， 一般涂料要涂刷3～5遍）,注：鑄造涂料是一種耐火粉料， 具有隔離、絕熱、抗粘砂和減低鑄件表面粗糙度等作用,4,④冒口及出氣孔設(shè)計,冒口和出氣孔位置設(shè)計好后，將上下砂箱固定好位置后，對上砂箱進行填砂。,出氣孔：在泡沫及其它地方盡量多布，目的是將泡沫燃燒的氣體排出,5,（4）澆鑄（初始澆鑄溫度一般在1550-1560?C之間，澆鑄時間在1-2分鐘之內(nèi)）,（5）開箱、落砂及鑄件清理 （去冒口、噴砂、打磨、 補焊等）,背門,澆鑄完成后，將砂箱在空氣中冷卻。一般開箱溫度在200?C以下，這樣避免開箱溫度過高而引起鑄件變形。,6,（6）熱處理：主要是退火處理，目的是消除內(nèi)應(yīng)力 （7）機加工：粗加工鑄鋼件的底面 （8）出廠,7,1.實型泡沫制作與檢查,2.實型泡沫刷涂料（2遍）,3.造型（澆口澆道的排布）,,4.填砂（原料：樹脂砂） 及砂子硬化,旋轉(zhuǎn)軸,實型泡沫放在支架上，通過旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，可以保證涂刷均勻和完整,8,5.澆注,6.冷卻,,7.開箱后鑄件,8.噴丸后鑄件,9,9.修磨,10.熱處理（去應(yīng)力退火）,11.防銹處理,12.成品,客戶指定,客戶指定,鑄造工藝及生產(chǎn)流程介紹,10,11,機床,12,砂混合攪拌裝置,熱處理爐,模型加工機,噴丸機,砂箱,高頻熔煉爐,1.實型設(shè)備、鑄造設(shè)備和熱處理設(shè)備,13,超聲波探傷儀,光譜分析儀,拉伸試驗機,碳素分析儀,金相顯微鏡,硬度儀,2.檢測設(shè)備,14,③：填砂,②鑄鋼件在砂箱中的排布和澆鑄系統(tǒng)的設(shè)計,注：砂子的原料為樹脂砂，常溫凝固劑作用下使砂型自行固化,15,3.冒口的排布原則,鑄件壁厚的 地方加冒口,T型筋，且型面起伏大的地方加冒口,,16,冒口的大小、位置布置不合理，使得冒口的根部區(qū)域液體凝固不完全，容易產(chǎn)生縮孔縮松缺陷的。,冒口根部,冒口小，補縮量不夠，出現(xiàn)縮孔,冒口大，補縮量夠，無縮孔,,,,冒口不合理,冒口合理,側(cè)圍,小鑲塊,17,4.普通砂型鑄造和實型鑄造的對比 目前鑄造工藝主要有普通砂型鑄造和實型鑄造（消失模鑄造）,實型鑄造與普通砂型鑄造的鑄造工藝對比,型腔涂刷,泡沫涂刷,18,鑄造過程中容易出現(xiàn)的問題出現(xiàn)的問題較多，見下表。,19,,5.鑄造常見缺陷 鑄造常見缺陷包括：澆不足、砂眼、縮孔、縮松、粘砂和裂紋等,,砂眼,20,21,三.熱處理工藝 所用的熱處理有退火和調(diào)質(zhì)處理,出現(xiàn)的問題： （1）調(diào)質(zhì)后的鑄鋼心部硬度高，主要是螺釘孔和凹模套孔加工困難， 原因：回火時鑄件心部沒有燒透，心部是淬火組織，硬度高 措施：回火溫度提高，使心部組織轉(zhuǎn)變，硬度降低 多杰改進的工藝為回火溫度由原來的550℃改為600 ℃ （正在等待車間的反饋）,22,退火,調(diào)質(zhì),小鑲塊,翼子板,23,側(cè)圍的鑄造工藝一其它制件的區(qū)別,（1）周期長，一般是40天左右 （2）冒口個數(shù)多，一般20個以上 （3）刷涂料的次數(shù)多，一般五遍左右 （4）澆注后在砂箱內(nèi)凝固時間長，2-3天 （5）帶著冒口進行退火，因為割冒口會使局部內(nèi)應(yīng)力變大，有變形的隱患 （6）進行調(diào)質(zhì)處理（淬火溫度860 ℃ ，回火溫度600 ℃） （7）如果變形量大，調(diào)質(zhì)→粗加工底面→出廠 如果變形量小，粗加工底面→調(diào)質(zhì)→出廠,側(cè)圍,24,鑄鋼鑲塊開裂（修邊整形序）,案例一：避免局部過厚,盡量下空,,,此處局部過厚,鑄件開裂位置,,,現(xiàn)場照片：型面以及隨型筋都有開裂現(xiàn)象,開裂原因：局部過厚，鋼水冷卻速度慢，不能實現(xiàn)順序凝固，造成凝固溫度不均勻,,局部過厚，80MM,,,,110MM,,,,,25,為了避免再次開裂現(xiàn)象，設(shè)計者更改實體,,,,,剖視圖,,此處倒斜角處理,,,,50,經(jīng)過倒斜角處理后，局部厚度減薄，基本可以滿足鑄造要求,,,26,,另外，開裂實體有兩處側(cè)空設(shè)計，原則上可以實現(xiàn)鑄造，但效果不好。,,,,,由于此型面形狀高，為更好的保證型面質(zhì)量，獲得更好鑄造效果，鑄造廠提出將此兩處側(cè)空改為下空，便于放置冒口，且冒口對型面的補縮能力強；若側(cè)空存在，也可以實現(xiàn)鑄造，但在冒口補縮過程中側(cè)空上方的型面補縮量小，存在瓶頸，型面質(zhì)量難保證；與設(shè)計者溝通后，將此處改為下空,型面高度145mm,27,冒口放置位置,,,,,,,冒口放置位置,,,,,,,,側(cè)空與下空補縮能力對比,側(cè)空若滿足深寬比例，可以實現(xiàn)鑄造，但在冒口補縮過程中側(cè)空上方的型面補縮量小，存在瓶頸，型面質(zhì)量難保證；下空不存在此缺陷,,,,28,對比：無局部過厚，對鑄造有利，值得參考,,,,,優(yōu)點：1.整體結(jié)構(gòu)勻稱，薄厚均勻 2.基本杜絕直角、尖角 注：雖然有側(cè)空，但側(cè)空深寬比例均勻，且型面形狀不高，在此處設(shè)置冒口后，補縮能力良好 建議：設(shè)計時盡量減少局部過厚或者深的側(cè)空，否則影響鑄造性能,,50,29,案例二：避免尖角和直角結(jié)構(gòu)、采用圓角過渡,,,鑄鋼鑲塊開裂,鑄件此處開裂,,,,,原因分析：實體上有直角結(jié) 構(gòu)，做出的實型泡沫圓角小， 鑄造時內(nèi)應(yīng)力集中造成熱裂,此處工作內(nèi)容為修邊,缺點：此區(qū)域內(nèi)無加強筋對鑄造過程中砂型強度有影響，且鐵水流動通道少，流動性差,,,,由于向地坑流料，出于更好排料考慮，設(shè)計時此處沒加筋,,,30,實體修改后,,,,,,,更改后優(yōu)點：1、實體上直角處更改為圓角，圓角半徑為R40，有利于內(nèi)應(yīng)力釋放 2、另一處增加加強筋，強化砂型結(jié)構(gòu)增強鐵水流動能力,,建議：強化鑄鋼件圓角概念,在結(jié)構(gòu)允許的情況下，在易出現(xiàn)問題的部位加大R角，減少因R角過渡劇烈產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力集中造成的開裂,31,B,A,,,,,,,,,,C,A、B兩處為切割冒口后補焊不好造成的裂紋缺陷,由于尖角產(chǎn)生開裂,32,B,,,,,C,A,,,,C處實體為直角結(jié)構(gòu)，實型做出的圓角小，鑄造時應(yīng)力集中，無法釋放,A、B處都是設(shè)置冒口的位置,建議：類似于C處，請設(shè)計者在實型研討的時候有意識的在泡沫上作出更改，增大圓角,如果補縮不到位切割冒口后,會補焊處理,但補焊不好,加工后就會產(chǎn)生表面的裂紋,33,案例三：避免窄空或盲孔,鑄鋼鑲塊砂眼嚴重,,此鑲塊為整形鑲塊,,深處砂眼嚴重,,原因：此處窄空貼量后長*寬*高：1380*45*160，深寬比4：1，超出鑄造極限 改進：在研討時應(yīng)該盡量將窄空或盲孔堵一半，滿足深寬2:1或者全部堵死！,34,,,鑄件上產(chǎn)生了縮孔縮 松，并且在退料螺釘 位置，對安全造成隱 患,,,,,,35,改進：對于此類孔周圍特別厚的情況： a、盲孔貼量后直徑小于40要全部堵死，以形成良好的補縮通道，達到補縮效果； b、要增大冒口的尺寸，提高冒口補縮能力 c、在保證一段加工深度后，上面加大讓空，鑄造出來（如右圖所示） d、設(shè)計結(jié)構(gòu)時，也可以使退料螺釘位置上調(diào)，使芯的下部增大讓空空間,直徑35MM,深度170MM,缺陷原因分析：實型研討的時候只堵了一半，沒有滿足深寬比例2：1；孔沒有完全堵死，不能形成良好的補縮通道，補縮效果不佳，此處產(chǎn)生缺陷,,36,增加鑄鋼件加工指示說明,,作用：對關(guān)鍵部位截圖指示，有利于在安排鑄造工藝時冒口位置合理布置,該處部位較為突出，鑄造存在風(fēng)險，故貼量應(yīng)該加大，且應(yīng)變成圓弧過渡，并確保加工余量足夠,,下圖為鑄造廠的指示說明,,該凸模底部，考慮到鑄鋼件補縮冒口的設(shè)置，可能鑄造廠會對底部結(jié)構(gòu)有所變更，如加強筋加厚，R角加大等操作，需提前告知,,鑄造廠希望實體中可以附帶一個指示說明,,,37,避免出現(xiàn)缺陷、報廢的措施 1. 對于避免出現(xiàn)缺陷所采取的措施 （1）對泡沫進行檢查、分析，所作工作多數(shù)是增大圓角和打磨砂型表面光滑度 （2）對局部肉厚的地方，加冷鐵，便于順序凝固，縮短凝固時間；增大冒口尺寸，提高補縮能力 （3）對大型結(jié)構(gòu)件，鑄件在砂箱中的保溫時間延長 （4）反饋給采購部和設(shè)計者，對鑄鋼件的部分結(jié)構(gòu)進行修改，滿足鑄造條件！,38,2.鑄造廠提出的一些建議 （1）設(shè)計者從意識上提高對鑄造的重視程度，了解鑄造知識 （2）盡量避免局部過厚、薄厚落差大的部位，最好逐漸過渡 （3）避免出現(xiàn)直徑小且深的盲孔，深寬比不要超過2:1，鑄造孔直徑不要小于40MM，否則研討時堵死 （4）避免圓角過小 （5）出于鑄造能力考慮，在結(jié)構(gòu)允許情況下，盡量減輕鑄件重量,39,技術(shù)部門和鑄造廠應(yīng)勤溝通，了解鑄造工藝，以及現(xiàn)場反饋的問題來提高結(jié)構(gòu)設(shè)計水平，增強設(shè)計者對鑄造的認識，減少由于結(jié)構(gòu)問題產(chǎn)生的在鑄造過程中的缺陷，讓設(shè)計更好的為生產(chǎn)部門服務(wù)!,謝謝,40,I wish you a Merry Christmas and Happy New Year,Your Name,完畢，謝謝！,41,