消失模铸造工艺学

消失模铸造浇注系统设计

浇注系统和浇注是获得高质量铸件的重要工序，浇注系统很关键，要经过反复试验，浇注系统可以用泡沫塑料板材来制造，但浇注系统最好是发泡成型，如果可能与模型成为一体，只有这样才能减少飞边，因为薄而复杂的浇注系统在操作过程中很容易损坏，所以使浇注系统简化很重要。

浇注系统和浇注操作的目的是减少浇注时产生紊流的倾向，减轻金属液的氧化，防止产生冷隔、皱皮等缺陷，应用成功的浇口设计有很多类型，如顶注、底注、雨淋式浇注，压边浇口、牛浇口等。

金属液的充型速度必频与模型热解的速度相同，浇注速度慢或出现断流的现象，都会引起严重的塌箱，金属液量一定要充分，以保持一定的金属静压头防止金属液前沿与熔融模型之间的空隙处发生他乡。铁或铝和氧的亲和性、铁或铝的吸气性以及模型结构对控制浇注

的成功至关重要。

浇注时泡沫塑料模型要发生一些列的变化，包括熔融、解聚、热解、聚合物裂解等，模型的热解产物会引起很多铸造缺陷，如铝合金中的气孔、缩松，铸件中的碳缺陷，以及铸钢件中的增碳等。

金属液充型过程中，模型在约75℃时开始软化，164℃时溶熔，316℃时开始解聚，在580℃时开始分解，设计浇注系统和浇注过程中，要防止气体、干砂、模型的热解残留物卷入金属液中，减少模型热解残留

铸件的好坏主要取决于消失模涂料,消失模铸造涂料的配比是至关重要的工序。

谈消失模铸造涂料的价值所在

今天我来为大家分享一下消失模铸造涂料的一些知识。

1、消失模涂料的性能： 它应该具有耐高温性、悬浮性、抗粘砂性、耐冲涮性、透气性、流平性、烧结性。 涂涮后能使泡塑模型表面上形成致密的高强度涂层，在高温浇注的时候，应有微小部份溶化，这样才能达到涂料烧结，在冷却后涂料才能脱壳好，同时在高温浇注中涂料也应有很小量的挥发成份，这样才能达到涂料透气好。

2、消失模涂料的使用： 它是以水为载体，模样涂涮后需产即烘干，热节较大的铸件，涂涮至少要刷2－3遍，件的涂涮厚度不能低于1.5－2.0mm; 涂涮厚度也可根据铸件的大小和装箱沙泣来定，一般是装箱沙泣的三分之二（沙泣直径），烘干温度45－55摄氏度，烘干最好在通风条件下进行，也可在自然环境……

3、消失模涂料的价格：有众多的消失模涂料厂及消失模设备商都以为，在消失模工艺中涂料起着关键性的作用，把很多铸造厂带入了误区。其实消失模的每一个环节都很关键，比如：装箱、模型变形、浇铸、钢液给进速度不一致、装箱的砂粒和铸件的大小不匹配、负压的大小和砂粒与铸件不匹配等等，这都会增大铸造缺陷，涂料只是其中一个方面。 目前消失模涂料

XXXX公司

消失模铸造作业指导书

2015-06-16

1. 白模制造作业指导书

铸技—001

白模制造作业包括：制模材料，切割操作，粘结，涂料及干燥。 1.1制模材料

1．铸造用泡沫塑料不同于包装及建筑材料，应密度小、发气量小、热解残留物小、含碳量小、颗粒小、刚性好、加工性能好、无夹杂物。比重在18—22㎏/立方米范围。常规件用小密度摸样，要求较高的铸件采用高密度。 2．EPS板制模前应经过干燥处理。

3．模样粘结用胶应无毒，不能腐蚀、溶化模样材料，快干性能好，并来得及操作，粘结强度好，粘结牢固。

4．胶易于气化、分解、发气量小、残渣少、干燥后不脆，有一定的柔韧性。常用的冷胶为WPH—1胶。

5．制模样板必须符合工艺规定，尺寸、形、位精确，牢固可靠。模板材料要有一定的耐磨、耐热性能。样板必须方便、有利于制模操作。

6．样板需经检验后才能使用。反复使用的样板在每一次使用前均需经过质检。

1.2 切割操作

1．无论是使用切割平台还是手工切割操作，均应根据所切材料大小、薄厚、选择合适的切割丝，调定好合适的切割温度，检查样板、标尺无误后，相关人员密切配合才能进行。

2．EPS板开坯时，首先要找好平面，作出基准平面，

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消失模铸造作业指导书

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1. 白模制造作业指导书

铸技—001

白模制造作业包括：制模材料，切割操作，粘结，涂料及干燥。 1.1制模材料

1．铸造用泡沫塑料不同于包装及建筑材料，应密度小、发气量小、热解残留物小、含碳量小、颗粒小、刚性好、加工性能好、无夹杂物。比重在18—22㎏/立方米范围。常规件用小密度摸样，要求较高的铸件采用高密度。 2．EPS板制模前应经过干燥处理。

3．模样粘结用胶应无毒，不能腐蚀、溶化模样材料，快干性能好，并来得及操作，粘结强度好，粘结牢固。

4．胶易于气化、分解、发气量小、残渣少、干燥后不脆，有一定的柔韧性。常用的冷胶为WPH—1胶。

5．制模样板必须符合工艺规定，尺寸、形、位精确，牢固可靠。模板材料要有一定的耐磨、耐热性能。样板必须方便、有利于制模操作。

6．样板需经检验后才能使用。反复使用的样板在每一次使用前均需经过质检。

1.2 切割操作

1．无论是使用切割平台还是手工切割操作，均应根据所切材料大小、薄厚、选择合适的切割丝，调定好合适的切割温度，检查样板、标尺无误后，相关人员密切配合才能进行。

2．EPS板开坯时，首先要找好平面，作出基准平面，

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消失模铸造作业指导书

2015-06-16

1. 白模制造作业指导书

铸技—001

白模制造作业包括：制模材料，切割操作，粘结，涂料及干燥。 1.1制模材料

1．铸造用泡沫塑料不同于包装及建筑材料，应密度小、发气量小、热解残留物小、含碳量小、颗粒小、刚性好、加工性能好、无夹杂物。比重在18—22㎏/立方米范围。常规件用小密度摸样，要求较高的铸件采用高密度。 2．EPS板制模前应经过干燥处理。

3．模样粘结用胶应无毒，不能腐蚀、溶化模样材料，快干性能好，并来得及操作，粘结强度好，粘结牢固。

4．胶易于气化、分解、发气量小、残渣少、干燥后不脆，有一定的柔韧性。常用的冷胶为WPH—1胶。

5．制模样板必须符合工艺规定，尺寸、形、位精确，牢固可靠。模板材料要有一定的耐磨、耐热性能。样板必须方便、有利于制模操作。

6．样板需经检验后才能使用。反复使用的样板在每一次使用前均需经过质检。

1.2 切割操作

1．无论是使用切割平台还是手工切割操作，均应根据所切材料大小、薄厚、选择合适的切割丝，调定好合适的切割温度，检查样板、标尺无误后，相关人员密切配合才能进行。

2．EPS板开坯时，首先要找好平面，作出基准平面，

V法与消失模铸造生产线

谢一华 江阴华澳机电设计研究所有限公司 0510－86807123 章 舟 杭州学林科技开发服务部铸造研究室 0571－88062120 一、V法与消失模铸造的比较

V法铸造和消失模铸造具有共同特点，使用干砂，真空泵抽气，震实台紧实干砂型，塑料薄膜密封砂箱，形成砂型，内外有压力差而紧实。V法铸造是空腔，消失模铸造是实腔——白模为实型腔，金属液浇入后而消失。二者各有特色和利弊，可依据铸件的特点和要求择其之一，使铸件生产出最优质量，最低成本，获得最大利润。

V法铸造与消失模铸造有着共同的主要设备和工艺，采用消失模铸造的厂家或车间，有些铸件改用V法铸造更加合理，投入更少，产出更多。消失模铸造工艺流程如图1所示，V法铸造工艺原理及流程如图2所示。

从图1和图2中可以发现消失模铸造和V法铸造的相同和差异，如表1所示。

图1 消失模铸造工艺流程

图2 V法铸造工艺原理及流程

表1 消失模铸造和V法铸造的比较

特 性 模型 砂箱 薄膜 上涂料 泡沫塑料白模（手工、发泡成型） 一面或五面抽气（或漏底），高 一箱上面薄膜 涂料与合金白模匹配浸、刷（水基） 模板（带有抽气箱和抽气孔）

第五章 消失模车间岗位事故及应急处理

第一节 白膜切割岗位常见安全事故原因及相应现场处置预案

（一）白膜切割岗位常见事故及原因分析

1、作业人员没有经过培训，没有掌握岗位操作实务，不具备独立上岗的能力。存在酒后上岗和违章作业现象。

2、作业人员着装不符合“三紧”要求，没有正确佩戴劳动保护用品，女同志长头发没有纳入帽内，有打领带外露、戴围巾上班的现象。

3、作业前，没有认真检查每台切割机电源线及接头有无破损，绝缘是否完好，变压器是否将电压调至36V以内。

4、用湿手接触开关旋钮,容易发生触电事故；使用电极丝切割时，用手直接接触电极丝，易发生触电事故。在通电状态下或机器正在运转时,接触电器柜和操作台内的电气元件，容易发生触电事故。

5、模样制造场地有吸烟现象，泡沫切割机附近没有放置性能正常的二氧化碳或其他相应的灭火器材。

6、模样制造场地5S管理不到位，边角料没有堆放整齐。 7、使用粘结胶水时，操作人员没有戴好胶手套操作。

8、接触式调压器、塑胶枪、电扇、空调等设备没有接在漏电短路保护器下，容易发生触电事故。

9、用电热丝切割泡沫时，没有根据电热丝的直径调整好加热温度和切割速度，切割完毕没有及时切断电源，容易导致电极丝过热发生火灾。

10、带电

2. 硅砂有哪些缺点？硅砂在铸造生产中使用时应注意哪些问题？

答：优点：硅砂比较稳定，来源广泛，价格低廉，纯度高，耐火度高

缺点：硅砂破碎相当困难，颗粒形貌较差，不适于铸一些特殊种类的钢，易形成麻点， 发生化学粘接

注意事项：硅砂不宜用来铸造高锰钢，易发生化学粘接，也不宜铸造镍铬合金铸件，易产生麻点

8粘土为什么加水后才具有粘性？为什么水分过多、过少都不好？

答：极性水分子有规则排列网的连接可称为“表面连接”。在没有吸附阳离子的情况下，这种连接也是可以存在的，连接力的大小主要受含水量多少的影响。桥连接发生于相邻粘土颗粒所吸附阳离子的水膜之间，阳离子及其水化膜的作用就像一座“水桥”，附加在粘土的表面，只有当存在吸附阳离子时才可能产生这种桥连接。

湿强度为表面连接强度和桥连接强度之和，大约在粘土晶层之间进去三层水分子，表面连接形成的粘结力最大，此时吸附的阳离子可能已经形成水化膜。

15.从铸造生产的全过程分析，在铸造工艺流程中型砂应具备哪些性能要求？

答：铸造时型砂的湿度、强度、透气性、发气性、耐火度、退让性和

导热性影响铸件质量。、

18.由于金属液的热作用，湿型砂自型腔表面至砂型的一段区域内的温度、湿度、强度发生了变化

程军超 制

铸造工艺学

名词：4个，每个2分；填空：20个，每个1分；简答+计算：72分。 铸造：是将液态合金注入铸型中使之冷却、凝固，制备铸件的工艺方法。 与其它工艺相比，铸造具有的优点： ① 适用范围广

② 不受金属或合金种类限制 ③ 铸件尺寸精度高 ④ 成本低廉

第一章 粘土砂及涂料

1. 铸造工艺设计：根据铸造零件的特点，技术要求，生产批量和生产条件等确定铸造方案

和工艺参数，绘制工艺卡等技术文件的过程。

2. 3. 4. 5.

原砂中颗粒直径小于20um部分所占的质量分数统称为原砂的含泥量。 铸造用砂的粒形大致分为三类：即圆形、多角形、尖角形。○、□、△ 角形系数（E）是铸造用硅砂的实际比表面积与理论比表面积的比值。

ZGS 92-50/100(54A)：铸造用硅砂、硅砂中二氧化硅质量分数最低为90%、主要力度组成为三筛，其首筛筛号为50，尾筛筛号为100，粒度的平均细度值为54，平均细度偏差为±2。

6. 粘土砂铸型常见的缺陷：夹砂、粘砂、裂纹、侵入性气孔。 7. 8.

第二章 无机化学粘结剂型（芯）砂

1. 常用的无机化学粘结剂有水玻璃、水泥、磷酸盐聚合物等。 2. 钠水玻璃CO2硬化法优缺点：

优点：①混砂、紧实、硬化、起模

铸造工艺学考题（考试总结）

一，冷铁：为增加铸件局部冷却速度，在型腔内部及工作表面安放的金属块

作用：

①在冒口难于补缩的部位防止缩孔 缩松。

②防止壁厚交叉部位及急剧变化部位产生裂纹。

③与冒口配合使用，能加强铸件的顺序凝固条件，扩大冒口补缩距离或范围，减少冒口数目或体积。

④用冷铁加速个别热节的冷却，使整个铸件接近于同时凝固，既可防止或减轻铸件变形，又可提高工艺出品率。

⑤改善铸件局部的金相组织和力学性能。如细化基体组织，提高铸件表面硬度和耐磨性。

⑥减轻和防止厚壁铸件中的偏析。

二，分型面及选择原则

分型面是两半铸型接触的的表面，分型面在很大程度上影响铸件的尺寸精度，成本和生产率。

选择原则：

①应使铸件全部或大部分位于同一砂型内

②应尽量减少分型面的数目 ③分型面应尽量选用平面

④便于下芯，合箱和检查型腔尺寸

⑤不使砂箱过高

⑥受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度

⑦注意减轻铸件清理和机械加工量

三钠水玻璃砂硬化机理

硬化机理：因为水玻璃中本来就有下列平衡，硅酸钠水解，

Na2O·mSiO2·nH2O=2NaOH+mSiO2·nH2O 向水玻璃中吹入二氧化碳时，由于二氧化碳是酸性氧化