铸造工艺范文

导语：如何才能写好一篇铸造工艺，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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1）铸造收缩率。考虑到客户明确要求材质上添加Cu合金，宽、高方向选用1%的缩尺，长度方向选用1.2%的缩尺。2）机械加工余量。参照客户要求所有加工面的加工余量在4mm~10mm范围内，导轨面、轴孔在发运前要进行粗加工，确定铸件导轨和轴孔的加工余量12mm，其余加工面的加工余量按照10mm制作。3）尺寸精度。在无特别指定情况下，拔模斜度、长度尺寸公差及壁厚尺寸公差参照顾客规范和公司内部规范制作。结构牢固、合理，尺寸、形状稳定精确，表面光洁，不变形[1]。对于影响铸件起型（芯）处均要求做成活块，且要求不允许出现尖角料，所有活块必须做标识，安装起型装置。

2造型材料

砂型、砂芯无特殊要求全部使用呋喃树脂砂。涂料下型外观芯采用喷涂方式，内腔芯采用流涂方式，易粘砂内腔部位采用先刷一遍涂料，后流两遍涂料的方式，其涂层厚度为0.5mm~1mm，且要求刷涂后的表面光滑均匀。涂料在每刷一遍后用明火点燃（醇基），使其自然干燥，每流涂一遍用煤气烘烤（水基），使其自然干燥，组芯合箱后再使用烘箱烘烤型腔。制芯时，轴孔芯、易粘砂部位采用铬矿砂。

3浇冒口系统

3.1浇注系统

浇注系统选择开放式：遵循快速充型原则（浇注时间短）和内浇口处低流速原则，多采用全开放、多点分散浇注方式，使铸型温度均匀，从而降低了铸件局部出现过热，降低了铸件出现冲砂、粘砂等缺陷。树脂砂铸铁件浇注时间可由下式确定：t=22.6×W（/ρ×S×fv×h12）（1）式中：t—浇注时间，s；W—浇注重量，3490kg；ρ—铸铁密度，灰铁件~7.0，kg/cm3；fv—速度因子（根据浇注系统类型确定）；底注：fv=0.5；h—静压头：100cm；S—阻流断面面积，43.5cm2；计算得：t=51.8s.直浇道：80mm，直浇道面积50.24cm2；横浇道：（65+80），85×2mm，横浇道面积127.5cm2；内浇道：12×35（mm）；4×25（mm），内浇道面积135.02cm2；直∶横∶内=1∶2.5∶2.7内浇口理论平均流速：V内=0.85m/s，可以实现在内浇口流速低的情况下快速充型。为验证上述计算结果的正确性，通过MAGMA软件做充型和温度场分析，结果见图4、图5，充型速度与理论计算基本一致，模拟充型时间为45s，理论计算为51.8s.从MAGMA模拟出的温度场结果来看，内浇道的开设比较理想，温度场分布均匀，基本上可以实现同时凝固，如图6、图7所示。

3.2冒口设计

此产品属于灰铁、薄壁机床铸件，厚大断面处于浇铸时的下型，不存在特殊的补缩要求。因此，铸造工艺上设计的冒口，主要是以排气畅通为主。按1.5S阻流截面积≤S排气截面积≤4S阻流截面积原则，设计冒口排气面积。

4浇注熔炼要求

1）化学成分控制目标。在满足顾客材质的化学成分和力学性能要求的前提下，根据公司内部配料规范，严格控制化学成分。2）熔化、浇注过程温度及时间控制。熔炼出铁温度控制到1460℃～1500℃；浇注温度控制到1380℃～1400℃；浇注时间控制到50s～60s；3）熔炼材质变质处理。采用包内孕育、孕育槽孕育和浇口盆孕育相结合的方式对铁液进行变质处理。

5结论

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关键词：风电机组，齿轮箱，行星架

中图分类号：TG233

风能作为一种可再生的清洁能源，被广泛的开发和利用着，特别是我国风资源丰富，风电技术也日益成熟，风力发电将得到更好的发展。风电齿轮箱是风电机组的重要核心部件，对可靠性的要求也极为苛刻。大型风电齿轮箱均采用行星传动，通过行星架输入风轮叶片传来的转矩，行星架是典型的低速、重载、变转矩和增速传动件。在齿轮箱的故障率中行星传动的故障率约占40%。行星架质量的可靠性对机组的安全运行具有重要影响。以下针对1.5MW 机组用铸钢行星架为研究对象，以MAGMA-soft软件为模拟手段，对行星架铸件的成套生产工艺进行研究。

1、铸件结构及质量要求

行星架是齿轮箱的核心部件，工作时，其支撑主轴、承受纵向力。因风电机组必须满足长期工作免维护的要求，故系统对行星架有很高的可靠性要求。行星架选用的材料是G32NiCrMo8-5-4，有良好的强韧性、较高的屈强比。鉴于行星架在齿轮箱中的重要性，行星架铸件不得有影响强度的缺陷，轮毂处及各孔处等主受力部位应经超声波探伤（UT），质量要求不低于JB/T5000.14―1998 技术条件中的2级。铸件外表面及内表面经湿法荧光磁粉探伤（MT）检查，不应有裂纹。

2、行星架的工艺设计

2.1 行星架的铸造工艺

为确保铸件内、外质量，决定采用透气性和溃散性均较优的酯硬化水玻璃砂造型，局部砂芯和圆角处采用水玻璃铬铁矿砂-CO2 硬化。采用底注式浇注系统，以使钢液平稳进入铸型。直浇道直径尴80mm，横浇道2道，直径为尴60mm，内浇道4道，直径为尴60mm。形成开放式浇注系统，各截面的比例为：F 直∶F 横∶F 内=1∶1.125∶2.25。开放式浇注系统的优点是钢液平稳进入铸型，能避免钢液飞溅产生铁豆。为了提高冒口的补缩效率，采用阶梯式浇注系统，在接近冒口根部设置阶梯内浇道，直径为尴80mm。当浇注钢液到达冒口根部高度时，阶梯浇口开始进钢液，冒口进入高温钢液，以提高冒口的补缩效率。铸件设置一个顶冒口，直径尴940mm，高度550mm。钢液浇注完毕后在冒口液面覆盖冒口发热剂（加入量为钢液量的1.5%），以减缓冒口的冷却速度，提高冒口的补缩效率。铸件浇注温度为1550～1560℃，漏包浇注，浇注口直径尴60mm，单件浇注7200kg，每包浇2 件。

2.2 化学成分优化

为提高G32NiCrMo8-5-4 钢的铸造工艺性能和焊修性能，在保证满足力学性能的前提下，决定将C 及Ni、Mo、Cr 等合金元素控制在3 试制中出现的问题及其解决措施

3.1 试制中出现的问题

用上述工艺试制了94 版和03 版两个规格的铸钢行星架，铸件力学性能、内在质量和表面质量等虽然基本达到了用户要求，但存在铸件表面和内部缺陷较多，焊修工作量大、成本和废品率较高等缺点。经对缺陷进行技术分析，主要有以下几类：（1）二次夹渣。铸件表面局部有大量的毛细裂纹状缺陷，形成夹渣。（2）气孔。在浇注结束后可以在冒口中看到不断有气泡冒出，说明钢液中产生了气体，在凝固过程中析出。（3）行星架上下法兰间的3 个三角立柱跟部裂纹。

3.2 解决措施

针对行星架铸件的缺陷，铸造工艺上采取了以下措施。

（1）提高钢液冶炼质量

严格控制钢液冶炼过程，减少钢液气体含量和夹渣物含量，有利于较少铸件夹渣和降低产生气孔的可能性。

（2）改进浇注系统

将开放式浇注系统改成半封闭式浇注系统，较少浇注过程中钢液的氧化吸气。直浇道由尴80mm 改为尴100mm，横浇道和内浇道保持不变，则浇注系统各截面的比例为：F 直∶F 横∶F 内=1∶0.72∶1.44。由于浇注系统采用了半封闭结构，阶梯式浇口必须进行相应的修改或去除。如去除阶梯浇口，则浇注完毕后必须补浇冒口，提高冒口钢液的温度，以提高冒口的补缩效率。补浇冒口完毕后在冒口钢液液面覆盖发热剂。

（3）内浇道与铸件结构呈对称布置，提高温度场径向分布均匀性；局部提高砂芯的退让性，防止铸件圆角处产生裂纹。

（4）行星架上下法兰间砂芯近表面布置尴10mm 通气绳，使造型材料产生的气体尽可能通过通气道排出，防止气体进入铸件。

（5）行星架上下法兰间砂芯近3个三角立柱跟部处填埋秸秆等易燃材料，铸件浇注后这些填埋材料被烧毁，改善砂芯的退让性，防止铸造裂纹的产生。按以上改进后的工艺及流程开始了小批量生产行星架，经探伤、热处理、加工，生产出了合格产品。从探伤结果看，铸件表面（MT 探伤）合格率达到了97%，内部质量（UT探伤）合格率达到了95%，证明通过本项研究所确定的铸件工艺合理、完善，且根据目前资料看还具备一定的先进性。同时，由于保证了成品率，使铸件的生产有较好的经济性，具备了批量工业化生产的基础。

4 结论

通过对风力发电机组行星架结构工艺性研究，以及铸造用合金钢化学成分的优化的研究，形成了行星架铸件的成套生产工艺；冶炼出了化学成份和各项性能均合格、且烧注性能较优的G32NiCrMo8-5-4 钢液；通过对铸钢行星架铸造工艺的优化设计，生产出的行星架合格率高、生产经济性好，具备了批量工业化生产的基础。此外，所研制的工艺具有参数选择合理、布局流畅、经济性好、系统性强等优点，具有一定的先进性。

参考文献：

【1】刘文川，赖小平，祝举章，等. 适用范围宽的铸件有效浇注时间计算公式[J]. 铸造技术，2000，（5）：3-7.

【2】刘忠明，段守敏，王长路.风力发电齿轮箱设计制造技术的发展与展望[J].机械传动，2006，30（6）：l～6.

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在实用金属中镁合金是最小的密度，体现出极好的散热性、电磁屏蔽性、手感良好、外部美观，因此替代塑料材质迅速应用在通讯工具、笔记本的壳体等方面。镁合金在汽车行业的节能与轻量化方面具有最大的优势，已经开始替代铝部件，截止到目前，镁合金已经应用于超过60余种的汽车零部件中。

1.镁合金特点

1.1_目前的工程金属

镁合金具有最小的密度，大概是铝的64%，钢的23%，具备极高的比刚度与比强度。因此在刚度要求相同的情况下，构件应用镁合金进行制造能够有效减轻自身的重量，在汽车、电子等领域的发展前景很好。

1.2.比较镁合金和钢、铝

比较小的弹性模量，体现出极高的阻尼振动容量，也就是低惯性与减震性。由于弹性模量比较小，当外力发生作用时会出现更加均匀的应力分布，可以有效防止应力过高集中。

1.3.极好的加工切削特点

其拥有的切削速度要比其它金属大。例如镁合金切削需要的功率是1，而铝是1.8，铸铁是3.5。因为其的稳定性极高，加工镁合金尺寸需要极高的精度。

1.4.镁合金导

良好的热性，较强的抗磁干扰能力，广泛应用在计算机、电子和通讯行业中。

1.5.镁元素

储藏最丰富的元素，同时镁合金方便进行回收，因此，假如可以在生产中成功应用镁合金，不但能够节约成本，还可以有效节省资源，对环境积极保护，促使人类健康发展。

1.6.镁合金

耐腐蚀性不佳，其氧化膜不同于氧化铝膜，不够致密，不能对内部金属产生的腐蚀进行保护。但是由于迅速发展的表面技术以及不断开发的新型镁合金，逐渐解决了较差耐腐蚀性的问题。

2.镁的高压铸造工艺

2.1.重力与低压铸造

重力铸造是指在地球重力作用下金属液注入铸型的工艺，也称为砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造等，低压铸造是指压力作用下在型腔中填充液体金属，最终产生铸件工艺。

重力与低压铸造工艺非常适合生产复杂的几何形状的中小型镁合金铸件，更加有利于薄壁大型成形铸件，几乎全部的镁合金铸造都能够利用重力与低压铸造工艺生产。

2.2.压铸

常常将压铸工艺称为高压压力铸造，这一铸造过程凸显了精密性。压铸镁合金的优点就是壁薄、近终形状、极高的铸造速度和铸模时间长、优良的形成性和较高的生产效率等。在压铸方面镁合金的优点为：较低的液粘度、良好的流动性，铸件容易充型，很小的铸造斜度，铸件尺寸具有很高的精度，熔点与结晶的低潜热，压铸过程中冲蚀模具程度较小，其模具使用时间较长，压铸需要的周期较短。镁合金压铸包含了两种方式，分别有热室与冷室，重点要看铸件的厚度，通常在薄壁铸件中应用热室压铸。当前93%都是采用压铸方法制造了镁合金工程结构构件。但是镁合金却很少用于压铸，相较于重力铸造合金，压铸镁合金数量比较少。

注射量控制是对镁合金压铸成本进行降低的方法之一。当前先进科学的真空压铸和充氧压铸，将出型腔中的气体抽出对压铸件内的气孔进行减少或者消除最终与合金中的气体积实施溶解，相较于传统的压铸技术，在对铸造镁合金压铸件的缺陷进行消除以及提高力学功能和内在质量上这些技术具有很大的优势。

2.3.半固态铸造

半固态是指合金内不但产生了球团状固相还出现了流体液相。这一工艺成形温度低，收缩凝固小，成形零件高精度，质量良好。生产与应用镁合金半固态加工技术包括铸造流变、铸造触变恶化触变成形注射，具体应用触变成形的方法。这一工艺的优势在于：较低的成形温度；较低的保温时间，更少的热疲劳，极少的热腐蚀；在高温时有效避免镁合金发生腐蚀与燃烧；液体固化极少，因此限制了收缩孔隙；缩短了周期。

3.高压铸造的合金研制

3.1.合金元素

合金的蠕变性能积极改善降低冲击作用所需要的性能。含有合金元素越高，铝的含量也就越高，更加容易变脆。但是AE合金表现出了极好的抗蠕变性以及延展性，进一步能够比拟铝含量相同的AM合金。合金优异性能的显微组织特点是，与金属之间的相组织形成于树晶轴间与晶粒边界上并且体现为片状结构。这一粗大晶粒可以产生牢固的不易变形的隔离层，在集中应力较小的情况下这种片状结构的金属容易张开内裂纹，发生变形，在裂纹界面上出现错位的聚焦。

3.2.AE系合金的性能

3.2.1_机械性能

将合金元素加入镁合金之后，对其进行拉伸试验时产生的屈服极限会由于下降的伸长率而提升。在一些镁合金中，这一损失比要小于其他合金。AE合金的伸长率和强度是最好的匹配。

针对4种镁合金与A380标准的铝合金来讲，在正常室温下它们的应力和形变之间的关系曲线类似，但是它们的伸长率不同。相较于应用在传动零件制造的铝合金，全部镁合金都体现出了极好的拉伸性。并且AE44合金的各种机械性能之间的匹配度最佳。

在温度较高的情况下，断裂AE44合金会增大伸长率，下降了强度极限。一般，在高温下AE44合金表现了极好的屈服极限，而塑性在一40℃与+200℃范围内表现最好。

3.2.2.蠕变极限

为了对蠕变极限进行测定，拉伸试验及温度不同的试验在恒定负荷与不同负荷下进行。例如，在不同负荷150℃下进行试验，时间决定了总体形变，并且重复试验也体现出反应的材料差异。有时为了实行蠕变试验，需要在一定温度下增加载荷。最佳的镁合金能够体现出与A380合金接近的蠕变极限性能，AE合金潜力巨大。

4.结束语

当今不断涌现的各种高新技术，发展速度极快。高新技术逐渐增加了对传统工艺的影响，这也是目前科学技术发展的重要趋势。传统的铸造产业，在一定程度上其发展水平对制造业的发展造成了限制与影响。镁铸造也紧密联系高新技术将是对传统的铸造业的重要改革。新技术的开发应用有效提高了企业的产品质量和经济效益，提高了企业本身的竞争能力，也是企业未来的重要发展方向。

参考文献：

[1]余继志.浅谈镁合金压铸的历史、现状和未来[_T_.特种铸造及有色合金，2009，（2）

[2]曾大本，培杰.镁合金压铸业现状与发展趋势[J].铸造，2009，（2）

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一、铸件简介

本次生产的双吸叶轮结构如下图所示，叶轮主要特点为：双吸式叶轮，上下结构对称，被中间盖板隔开，毛坯重量为600kg，叶轮外径为800mm，叶轮高度为400mm，叶片上下个5枚叶片，叶片厚度为30mm，盖板厚度为40mm，其化学成分如下C：1.85～2.15%、Si：0.3～0.8%、Mn：0.5～1.0%、P

二、铸造工艺设计

2.1叶轮结构较复杂，模型和芯盒均采用木模，叶片采用铸铝，造型方法采用呋喃树脂砂造型，砂型尺寸为1200*1200*400两扇。

2.2分型面和拔模斜度。根据叶轮的形状，在上盖板中间分型，如工艺图所示，查《铸造工程师手册》取拔模斜度取1%。

2.3收缩率与加工量。高铬铸铁收缩率比较大，一般按照2%留收缩，结合我厂多年生产叶轮的实际经验，叶轮流道部分基本不收缩，所以流道不留收缩，其余按照2%留收缩。

加工量：高铬铸铁材质较硬和脆，不利于机械加工，所以加工量尽量留小一点，参考铸件尺寸和机械加工余量（GB/T6414-1999）以及结合我厂多年实际生产经验，取上箱加工量为5mm，下箱加工量为4mm。

2.4浇注系统和冒口设计。高铬铸铁A49材料流动性很差，宜采用开放浇注系统，在叶轮上下两层，沿盖板芯头外圆处，内浇道六道，各浇道截面积按照 F直：F横：F内：=1.0：0.9：1.2。其中阻流断面积为灰铸铁的1.5倍。

冒口：高铬铸铁A49收缩率比普通的白口铁收缩性稍大，所以在顶部放置三个冒口，冒口直径大小为140，高220。由于轴头盖板处较薄，需要增加工艺贴补。

2.5冷铁及激冷砂的放置。根据叶轮铸件结构，结合高铬铸铁A49材质的特点，在叶轮下盖板和靠近中心轴头位置均需要放置冷铁，中芯采用激冷的铬铁矿砂混制。

2.6浇注温度和浇注速度。叶轮结构复杂，叶片和盖板又较薄，所以尽量提高浇注温度，但是高铬铸铁A49材质温度过高造成材质晶粒粗大，容易开裂，合理的浇注温度尤为重要，根据我厂多年的现场经验，确定浇注温度为：1450～1490℃，浇注速度为：40～60秒。

其余工艺参数查询铸造手册选取，铸造工艺简图如下。

三、生产过程

3.1造型、制芯。我公司才用25吨移动连续混砂机进行混砂作业，树枝加入量为1%，固化剂为0.5%，保证铸型24小时干强度不低于1.2。造型时先造下箱，对砂型进行充分紧实，将预先准备好的冷铁和混砂的铬铁矿砂放到需要激冷的部位，然后覆盖树脂砂。造上箱时按照工艺规定放置浇注系统和冒口等，并保证浇冒口冲刷根部重点紧实。过十五分钟待砂型硬了以后翻箱起模。叶轮制芯时将盖板与芯盒压紧，放置起吊装置，对叶片根部也采取覆盖铬铁矿砂，保证厚度大于100mm，叶轮中芯也采用铬铁矿砂，并在中间加入冷铁棒。

3.2涂刷、合箱。涂刷前对铸型和砂芯进行修磨，主要是叶片根部圆角的修磨，吹尽浮砂。使用醇基锆英粉涂料，涂刷前将涂料进行充分搅拌均匀，刷涂料均匀光滑，涂刷完毕后点燃，对涂料流痕和窝灰部位进行打磨，涂层厚度要保证0.5～1mm，易粘砂部位应涂刷至少两遍涂料，浇冒口系统与铸型一样也需要重点涂刷。合箱前用喷灯烘烤10～15分钟，合箱时下芯完毕后检验芯子位置是否正确，并且在合箱前要验箱，检查有无偏箱、壁厚是否符合，浇口、气眼周围是否严密，气眼是否正确、铸型有无压坏、掉砂等。

3.3熔炼浇注。采用1吨中频炉熔炼，熔炼时先加入高铬，再加入低铬和废钢，贵重合金铜镍钼等待铁水熔化完毕后加入，尽量减少烧损，熔化完毕后用光谱仪测定成分，待成分合格后将炉内铁水温度提高到1560～1590℃，出炉前采用0.1%的孕育剂进行孕育处理，浇注前测温度为1450～1490℃之间。

3.4铸件后处理。双吸叶轮铸件结构扭曲度比较大，需要压箱五天以上，待铸件温度小于50℃以下方可打箱，高铬铸铁A49材质脆性大，应该先热处理去除内应力，然后才能切割浇冒口。

四、工艺优化

按照上述工艺试制生产叶轮两件，得知该工艺不成熟，主要为缺陷为叶片与盖板交叉根部开裂、轴头部分有气孔以及下盖板有缩孔产生，针对出现铸造缺陷原因分析得知，由于A49材质热裂倾向大和下盖板不能充分补缩所致。

根据出现的铸造缺陷，我们对工艺进行改进：

1.对叶片开裂部位增加拉肋2道，拉肋厚度为壁厚的5mm，拉肋的断面高度是厚度的50mm，

2.为了有效补缩下盖板，增加侧冒口三个，侧冒口直径大小为?160mm，高度400mm。

3.浇注前用热风机在200℃下对铸型进行烘烤2小时，以此来防止砂型吸潮，减少砂型中树脂发气量。

4.采取低温快浇的方法降低浇注温度，提高浇注速度，将浇注温度降低为1430～1450℃，浇注速度为30～50秒。

经过生产验证，改进工艺后又生产叶轮两件，没有出现缩松和裂纹，证明我们改进的工艺是成熟的。

五、总结

双吸叶轮结构复杂，一般很少用于高铬铸铁材质，而A49材质热裂倾向更大。本文通过对双吸叶轮的结构和特定材质进行了专门的工艺设计，并通过实际生产验证并改进工艺，最终生产出合格的铸件，积累了经验，为我公司以后承接更多结构复杂的耐磨件提供了有力的技术保障。

参考文献

[1]尹怡民.高铬铸铁大型超薄衬板铸造成形.铸造技术.2009，11：1485—1486

[2]《铸造手册》第五卷，铸造工艺分册，机械工业出版社，1994：205

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【关键词】箱体类零件；静压造型；铸造工艺流程

箱体类零件是部件或者机器的基础零件，它与部件或机器中的轴、套、齿轮等相关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力（如发动机缸体、变速箱箱体等）。其作用决定了箱体零件必须具有强度高、壁薄、尺寸精度高、内外表面精度高等性质，而箱体零件的铸造质量会直接影响部件或机器的精度、性能和寿命。下面就箱体零件的铸造工艺流程进行分析探讨。

1 铸铁熔炼

箱体类零件的材料一般为灰铸铁或铁合金，熔炼温度一般在1500℃左右。目前铸铁熔炼主要是采用冲天炉-感应电炉双联熔炼和感应电炉熔炼。随着熔炼设备的技术水平不断提高，感应电炉具有融化效率高、融化升温快、炉温容易控制、过载能力强、炉子周围温度低、作业环境好、熔炼运行可靠等优点，感应电炉能够满足节能环保方便的要求，所以感应电炉在国内铸造行业已得到广泛应用。

炉后可采用桥式起重机和电磁吸盘配置铁料，并加入振动输送加料小车，通过振动输送加料小车将炉料加入电炉内，每台加料小车对应电炉的一个炉体。炉台上设合金斗及合金称量加入装置，称量好的合金加入加料小车并随炉料一起加入电炉内。电炉的除尘可采用炉盖回转排烟罩的形式，产生的烟尘通过除尘系统过滤后达标排放。炉前检验可采用真空直读光谱仪、碳硫分析仪和热分析仪及其它一些常规检验装置，以调整和控制铁液成分和温度，确保铁液质量。

2 造型工艺

箱体类零件通常具有壁薄、尺寸精度要求高等特点，适合采用高密度造型。高密度造型主要有气冲造型、气流预紧实加压造型、挤压造型、静压造型等形式，这类造型方法要求型砂水分较低（约为2.8%～3.2%），要求型砂紧实率较高（约为37%～42%），铸型表面硬度可达90HB以上，铸件尺寸精度可达GB/T6414-1999的CT8～10级。

下面以静压造型线为例介绍其造型工艺。造型线由静压造型主机、翻箱、下芯、合箱、浇注及冷却、落砂等几个功能区段组成。为了满足铸件的品质、尺寸精度、表面粗糙度和生产规模的要求，保证设备的可靠性，造型线主机可选用有质量保障的名优产品。该线采用下芯机下芯，采用浇注机浇注，并配置随流孕育装置。根据箱体类零件的尺寸大小和产量，可采用一箱多型的方法来提高生产效率。

浇注后的铸件转运到冷却通廊内冷却，其型内冷却时间一般应大于4小时，落砂后铸件由取件机械手挂上延长冷却悬链，其冷却时间大于2小时。冷却通廊、冷却悬链与造型、浇注跨分开设置，以利于排除湿热烟气。

造型线落砂可采用“振动输送机+惯性振动输送落砂机”的方式，用机械手在振动输送机上敲掉浇冒口系统并把铸件放入悬链吊斗内冷却，然后输送到箱体清理车间。根据箱体零件的具体要求，如比较精密的箱体类零件也可采用较先进的落砂装置，使铸件无撞击无损伤落砂，并能将芯砂和旧型砂进行分流。

3 制芯工部

常用的制芯工艺主要有常规制芯、自硬砂制芯、热芯盒砂制芯、冷芯盒砂制芯、壳芯制芯等。目前国内铸造企业已大多采用冷芯制芯工艺，因其具有无需加热固化节省能源、固化时间短、生产效率高等优点，但是其强度却不及热芯。当冷芯尺寸大且截面薄时，如果取芯后放置不当，会在形成终强度的过程中产生应力而发生变形，从而影响铸件质量，因此一些截面比较薄的重要砂芯应采用热芯制芯。

因箱体零件通常都存在各种油道、水道、气道等，这些部位的砂芯截面就比较薄而容易变形，这类砂芯采用热芯制芯工艺较为合适。所以箱体类零件采用冷芯和热芯相结合的制芯工艺，冷芯机生产大砂芯，热芯机生产部分薄截面的小砂芯。

大砂芯射制完后，可由人工加吊具取芯并放到输送线托板上，小砂芯射制好后，人工修芯、钻孔、搬运到组芯线上，按照砂芯的工艺位置依次组芯。在射芯机旁可设置砂芯缓存架，调配制芯、组芯的不匹配。

组合后的芯组可用涂料机器人抓起、浸涂料、甩去多余的涂料、放到表干炉的辊道托板上进炉烘干。但每隔一定时间，机器人的夹具夹持点要在清洗池中清洗一次。

配备一台连续式砂芯烘干炉，涂料后的砂芯加热去除水份并冷却到50℃以下。可采用全自动的辊道输送系统输送砂芯，并设砂芯辊道缓存部分砂芯以匹配造型线生产。

4 型砂处理工艺

型砂处理工部应连续大量地向造型工部供应质量合格的型砂，核心设备混砂机及控制设备可选用先进的产品，包括混砂机、砂称量装置、辅料称量装置、加水称量装置、温度湿度检测装置、电气及控制装置等应择优选择。根据造型线的用砂量，匹配合适的混砂机。

落砂后的旧砂经过三道磁选送入筛砂机，送到双盘冷却器进行冷却，双盘冷却器的出口砂温可以降到49℃以下，冷却后的旧砂水分含量一般保证在1.5～2.5%范围。旧砂砂温和水份的调节可选用具有结构紧凑，运动噪音小优点的双盘冷却器。

旧砂中间库中的旧砂，经圆盘给料机、带式输送机、斗式提升机卸入混砂机上方的旧砂斗中，供混砂机用。旧砂经带式给料机进混砂机的砂称中称量；煤粉、膨润土粉和部分除尘器收集粉尘经螺旋给料机先后进混砂机的辅料称中称量；所需的水则经混砂机的水称称量。以上各种材料按设定的配比称量后，加入混砂机中混制，合格的型砂排放后经圆盘给料机、带式输送机送往造型工部供造型线使用。

混砂所需的煤粉、膨润土采用气力输送系统压送到混砂机上方的煤粉斗、膨润土斗中，供混砂用。新砂斗布置在爬出地沟的送旧砂皮带机上方，通过螺旋给料机定量加砂。

砂处理工部宜采用空间塔式结构布置，以简化物流、节省能源和面积。砂处理工部全套系统可采用PLC+PC集中控制，控制室设模拟屏。

5 铸件清理和粗加工

箱体类铸件通过悬链冷却并输送到清理工部，取下肉眼可见的明显废品铸件，并放置在规定的地方，用轻型吊车转卸到鳞板输送机上人工粗清，粗清完需要退火的铸件先卸下运到退火区进行退火处理，不需要退火的铸件或者退火后送回来的铸件挂到悬链输送抛丸机上抛丸处理。抛丸后铸件通过平板输送机输送到人工打磨工位，磨掉飞边毛刺，精整铸件内腔的飞边毛刺和铁瘤。

精清完毕，需对箱体壳体进行内腔喷丸处理，然后对前面未经退火的铸件进行振动时效。

经检验合格箱体，其非加工表面喷快干铁红防锈底漆，进行防锈处理；采用水帘喷漆工艺，快干漆、不烘干；箱体内腔喷防锈液。

在粗加工工段进行铸件粗加工，或铸件入库等待发运。铸件粗加工为精加工工序提供定位基准，主要采用专机，配合少量通用机床。

6 结束语

箱体类零件在机械产品上使用广泛，其质量的好坏不仅影响到机器的装配精度和运动精度，而且影响机器的工作精度、使用性能和寿命。而箱体类零件质量的保证就是其铸件的质量，因此其铸造工艺尤为关键，只有采用更加合理的铸造工艺，才能生产出更好的产品。

参考文献：

[1]朱焕池.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2]董选普.铸造工艺学[M].北京：化学工业出版社，2009.

[3]金属型铸件生产指南[M].北京：化学工业出版社，2008.

篇6

黑龙江省民族博物馆 黑龙江哈尔滨 150000

[摘要]中国古代青铜器的铸造有两种基本的方法，即块范法和失蜡法。块范法(或称土范法)是商周时代最先采用的，是应用最广的青铜器铸造法。失蜡法指用容易熔化的材料，比如黄蜡(蜂蜡)，动物油(牛油)等制成欲铸器物的蜡模，然后在蜡模表面用细泥浆浇淋，在蜡模表面形成一层泥壳，再在泥壳表面上涂上耐火材料，使之硬化即做成铸型，最后再烘烤此型模，使蜡油熔化流出，从而形成型腔，再向型腔内浇铸铜液，凝固冷却后即得无范痕，光洁精密的铸件。

[

关键词 ]青铜器；铸造工艺；块范法；制范；失蜡法

中国古代青铜器的铸造有两种基本的方法，即块范法和失蜡法。

一、块范法

块范法(或称土范法)是商周时代最先采用的，是应用最广的青铜器铸造法。

此方法简单介绍如下：以铸造容器为例，先制成欲铸器物的模型。模型在铸造工艺上亦称作模或母范；再用泥土敷在模型外面，脱出用来形成铸件外廓的铸型组成部分，在铸造工艺上称为外范，外范要分割成数块，以便从模上脱下；此外还要用泥土制一个体积与容器内腔相当的范，通常称为芯，或者称为心型、内范；然后使内外范套合，中间的空隙即型腔，其间隔为欲铸器物的厚度；最后将溶化的铜液注入此空隙内，待铜液冷却后，除去内外范即得欲铸器物。

1、块范法铸造的具体过程与浑铸法

(1)制模

模亦称为“母范”，原料可选用陶或木、竹、骨、石各种质料，而已经铸好的青铜器也可用作模型。具体选用何钟质料要视铸件的几何形状而定，并要考虑花纹雕刻与拨塑的方便。一般说来：形状细长扁平的刀、削，可以用竹、木削制而成；较小的鸟兽动物形体可以用骨、石雕刻为模；对于形状厚重比较大的鼎、彝诸器，则可以选用陶土，以便拨塑。

从出土发掘来看，陶范最为常见。陶范的泥料粘土含量可以多一些，混以烧土粉、炭末、草料或者其它有机物，并掌握好调配泥料时的含水量，使之有较低的收缩率与适宜的透气性，以便在塑成后避免因为干燥、焙烧而发生龟裂现象。陶模的表面还必须细致、坚实，以便在其上雕刻纹饰。

泥模在塑成后，应该使其在室温中逐渐干燥，纹饰要在其干成适当的硬度时雕刻。对于布局严谨、规范整齐的纹饰，一般先在素胎上用色笔起稿而后再进行雕刻，高出器表的花纹则用泥在表面堆塑成形，再在其上雕刻花纹。

泥模制成后，必须置入窑只焙烧成陶模才能用来翻范。

(2)制范

制范亦要选用和制备适当的泥料。其主要成分是泥土和砂。一般说来，范的粘土含量多些，芯则含砂量多些，颗粒较粗。且在二者之中还拌有植物质，比如草木屑，以减少收缩，利于透气性。

范的泥土备制须极细致，要经过晾晒、破碎、分筛、混匀，并加入适当的水分，将之和成软硬适度的泥土，再经过反复摔打、揉搓，还有经过较长时间的浸润，使之定性。这样做好的泥料在翻范时才得心应手。

从模上翻范技术性很强，是块范铸造技术的中心环节。对于较简单的实心器物象刀、戈、镞等，只需由模型翻制两个外范即可，此种外范称为二合范。

而制造空心容器的范则复杂多了，简单来说分以下几点：

①在翻范以前，首先要决定外范应该分为几块及应该在何处分界。

②翻外范的方法是用范泥往模上堆贴而成，再用力压紧。

③对于心的制做则有三种方法：一是已从模型上翻制好外范后，利用模型来制芯，即将模型的表面加以刮削，刮削的厚度即是所铸铜器的厚度。二是把模型做成空心的，从其腹腔中脱出芯，并使拖出的芯和底范连成一块，再在底范上铸耳，此钟方法适用于大型器。三是利用外范制芯。

(3)浇注

将已焙烧的且组合好的范可趁热浇注，不然需在临浇注前进行预热。预热时要将范芯装配成套，捆紧后糊以泥砂或草拌泥，再入窑烧烤。预热的温度以400-500度为佳。焙好的型范需埋置于沙(湿沙)坑中防止范崩引起的伤害，并在外加木条箍紧，也是为了防止铜液压力将范涨开。

范准备好后，将熔化的铜液(1100-1200为宜)注入浇口。器物之所以倒着浇，是为了将气孔与同液中的杂质集中于器底，使器物中上部致密，花纹清晰。浇入铜液时应该掌握好速度，以快而平为宜，直到浇口于气孔皆充满铜液为止。待铜液凝固冷却后，即可去范、芯，取出铸件。

一次浇注成完整器形的方法叫“浑铸”，或“一次浑铸”，或者“整体浇铸”。商周器物多是以此方法铸成。凡以此方法铸成之器，其表面所遗留的线条是连续的，即每条范线均互相连接，这是浑铸的范线特征。

(4)修整

铸件去陶范后还要进行修整，其经过锤击、锯挫、錾凿几打磨，消去多余的铜块、毛刺、飞边，只有这样才算制造完毕。

除浑铸法之外还有分铸法，即器物的歌部位不是一次浇铸完成的，而是分别铸成的，并用连接方法使之连为一体。而连接则主要有铸合法和焊接法。在此就不介绍了。

篇7

关键词：涡轮增压技术 壳体铸造工艺 数值模拟

涡轮增压器是利用发动机排出的废气做功的特殊部件。涡轮增压器技术不仅节能减排，而且能够有效地提高发动机功率，已成为汽车制造业竞相发展的高新技术之一。随着该技术的开发及应用，汽油发动机的废气温度已由原来的数百度提升至1 050℃以上。这样，涡轮增压器壳体（简称涡壳）必须具备高的高温强度、抗蠕变性、抗氧化性、抗腐蚀性和尺寸稳定性等。显然，传统的铁素体球铁和高硅钼球铁已不能胜任上述性能，必须选择和开发高温综合性能优异的合金来满足涡壳制造苛刻的材质要求。本文从涡壳材质的类型、化学成分、组织和性能及铸造熔炼工艺特点等方面展开论述。

1.涡壳材质

2.组织与性能

2.1 耐热不锈钢

3.铸造及熔炼工艺特点

3.1 铸造工艺

耐热不锈钢含铬量高，浇注过程中易产生氧化铬夹杂，往往导致合金液流动性降低，从而产生冷隔和皱皮等铸造缺陷。并且，合金体收缩率和线收缩率较大，易产生缩孔、缩松和热裂等缺陷。高镍球铁含镍量高，浇注过程铁液粘度高‘j引，流动性差；且线收缩和体收缩倾向均大于普通球铁。当浇注温度过低时，涡壳易产生浇不足、冷隔和黑渣等缺陷；浇注温度过高又容易产生缩孔、缩松和气孑L等缺陷。

3.2 熔炼工艺

4.结语：

耐热不锈钢和高镍球铁具有良好的高温性能，是汽车涡轮增压器技术发展的首选材料。在优化合金成分的条件下，采用壳型铸造，覆膜砂热芯盒制芯，发热保温冒口和陶瓷过滤网等铸造工艺，严格控制熔炼和浇注工艺，对高镍球铁使用Ni—Mg—Si球化剂和含锶、锆复合孕育剂，采用包底坑内冲人法和瞬时孕育相结合的工艺进行球化和孕育处理，可以获得内在质量合格、无铸造缺陷的涡壳铸件。

参考文献：

[1]周锦银.汽车涡轮增压器壳体材料的现状和发展[J].江苏冶金，2006，34（5）：1—3.

篇8

摘要：常见铸造工艺复杂，影响铸件质量，往往由于原材料的控制不严格，工艺程序不合理，生产操作不合理，管理系统不完善等其他原因，会令铸件产生多种质量缺陷。如气孔、沙眼、矿渣孔、残余物、收缩、收缩、裂纹、不均匀硬度、球化不良等多种问题。本文主要分析了常见铸造缺陷的原因，提出了质量控制措施。

关键词：铸造；工艺；缺陷；措施

0 引言

目前煤炭行业形势严峻，同样，从事煤炭机械制造行业的我们面临的竞争也越来越激烈，能否生产用户满意的产品，关系到企业的生存和发展。我厂生产的矿车车轮，液压支架柱窝柱帽等铸件等作为关键零件，其铸造缺陷不仅降低其承载力，还存在很大的安全隐患。我厂一直致力于这方面的研究，通过分析铸件产生缺陷的原因，采取相应的防范措施，使铸件缺陷得到了有效的控制。

1 气孔

1.1 特征描述

在铸造中，铸件表面通常会看到一些小孔，其大小不等，这便是气孔。由于它的产生原因不同，因此有各种各样的表达形式。如常见的侵入性气孔、降水气孔和皮下气孔等。

1.2 出现气孔的原因分析

气孔的出现有很多原因，如炉料不干燥或含有氧化物，杂质；浇注工具或添加剂在炉前不干燥，型砂含水太多或模具在维修时沾水太多，型芯烘干不充分或型芯通气孔被堵塞；浇注温度过低或倒得太快等等。

1.3 质量控制措施

针对侵入性气孔尽快控制型砂或芯砂中发气物质的含量，减少发气量，而且要降低湿型砂的含水量，造型与修模时不能过多的和水，保证砂芯的干燥；析出性气孔多而分散，一般情况下，对于同批浇注的铸件其表面常常会发现有析出性气孔。铸造炉料要保证洁净干燥，对于含气量较多的炉料严禁使用，同时保证添加剂的干燥；对皮下气孔的预防控制，包括适当提高浇注温度，减少各种添加剂的加入剂量，尽量减少浇注时间；浇注时在铁液表面覆盖冰晶石粉，防止金属液氧化。

2 砂眼、渣孔

2.1 特征描述

材料的缺陷处内部或表面往往会充塞着型（芯）砂的小孔，这就是我们所说的沙眼。如果缺陷形状不规则，缺陷充满夹杂物，则称为矿渣孔。

2.2 出现砂眼、渣孔的原因分析

型砂的强度太低，或者是砂型和型芯不够结实，当砂箱出现局部破坏时，浇注系统不合理的，内浇口方向不对，金属液冲坏砂型，合型时型腔或浇口内散砂未清理干净。

2.3 砂眼、渣孔的质量控制措施

砂眼的防止措施：首先，试着提高沙的度和砂的强度，紧实度，减少砂芯的毛刺，防止砂粒的产生。其次，在浮砂的空腔和砂芯表面清理之前，要抓紧时间进行浇筑。第三，科学有效的浇注工艺设计，严格避免在墙上的熔融铁产生过大的冲刷力。

渣孔的质量控制措施：科学有效的浇注工艺设计，在浇注过程充填过滤器中，试着提高滤渣的能力，增大铸件内圆角，浇注过程不能中断。

3 残渣

3.1 特征分析

所谓残渣，指的就是集中在铸件表面上某处那些呈现出皱皮状的缺陷。残渣由很多的物质组成，其中主要组成物为EPS模样残留物，较为光亮的皱皮状物质。

3.2 出现残渣缺陷的原因分析

由于残余物的主要成分是EPS模样残留物，所以被分解的气体的向外释放速率非常缓慢，因此分解和消失的过程很长。

3.2 残渣缺陷的质量控制措施

第一、保证良好的涂层透气性和良好的型砂透气性；第二、适当提高浇注温度；第三、适当提高负压；第四、适当降低EPS物质的密度和紧实程度；第五、适当提高浇注的范围。

4 缩孔、缩松

4.1特征分析

在铸件较为厚实的断面处或者是轴心处常常会由于凝固而出现一些表面粗糙的孔洞，而且这些孔洞有些会带有树枝状的结晶，这些孔洞中较大而且较为密集的称为缩孔，较小而又分散的孔洞称为缩松

4.2 出现缩孔、缩松缺陷的原因分析

一旦金属液遇冷凝固时，这个过程中产生的液态收缩和凝固收缩是远远超过于固态收缩的，而且铸件表面最后凝固的地方往往很难得到应有的金属液。

4.3 缩孔、缩松缺陷的质量控制措施

第一、不同的铸件，壁厚不同，相应的化学成分不同，尽量控制好镁的含量；第二、设计科学的浇注系统，适当降低浇注的温度，尽量使得铸件表面各处都能得到充分补缩；第三、避免铁液氧化。

5 裂纹

5.1 特征描述

浇注好的铸件表面一般都弯曲的裂纹。裂纹分热裂和冷裂两种。热裂的裂口形状不规则，端口表面的颜色往往呈现出深黑色，氧化现象较为明显，且较为曲折。而冷裂的裂口和热裂弯曲不同，裂口比较直，形状较为规则，且铸件断口表面的氧化现象比较轻微，发出金属光泽。

5.2 产生裂纹的原因分析

铸件遇冷凝固收缩，在这个过程中会产生内部应力，一旦应力大于材料的屈服极限，铸件救出出现裂纹现象。

5.3 预防裂纹的质量控制措施

第一、铁液的化学成分必须要控制好。其中硫的含量能够影响“热脆性”的产生，不能过低，但是也不能太高，过高的话会影响成型效果。磷的含量是影响铸件发生“冷脆性”的因素，进而产生冷裂缺陷；第二、控制铸件各个部位的冷却速度，防止局部产生过热现象；第三、当进行完浇注以后，不能过早的开型，只有当型内铸件的温度低于550℃时，才能够开型；第四、尽量改变铸件的结构，避免发生应力集中现象。

6 硬度不均匀

6.1 硬 度不均匀现象描述

加工以后的铸件表面，往往会出现微观的凹凸，局部可能会出现硬质点，由于铸件的表面硬度相差较大，因此，硬质点部位的硬度可能超过标准。

6.2 避免出现硬度不均匀的质量控制措施

第一、 提高金属液出炉温度；第二、浇注系统的设计要科学，保证铸件的均匀冷却；第三、控制好金属液的化学成分，保证其在金属液液中含量均匀。

7 材质不合格

7.1 化学成分含量超差原因分析

中间合金或炉料合金成分不均匀，或是成分分析误差过大；炉料计算或配料称量错误，熔炼操作失当，易氧化元素烧损过大；熔炼搅拌不均匀、易偏析元素分布不均匀

7.2 化学成分含量超差控制措施

第一、炉前分析成分不合格时可适当进行调整；第二、熔炼过程中加强搅拌并适当的静置；第三、最终检验不合格时可会同设计使用部门协商处理。

8 结语

铸造合格率和缺陷铸造维修率是是我厂，也是全国铸造行业的瓶颈。因此，通过分析和研究常见铸型缺陷的原因，并提出质量控制措施以避免缺陷，提高产品质量，对提升我厂机械化水平具有重要意义。

参考文献：

篇9

关键词：消失模铸造；砂型铸造；工艺研究；成效

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.019

0 引言

消失模铸造与砂型型铸造工艺是当今铸造业的两大工艺其有缺点也有优点，在当今制造技术迅猛发展下，我们需要对这两大工艺加以改良、改进、扬长避短，为铸造业发挥出各自的贡献。

1 消失模铸造工艺、成效及远景

（1）什么叫消失模铸造工艺：消失模铸造工艺被称之为实型铸造、汽化模制造，由美国史洛尔发明并于1958年取得专利，期初该工艺用于工艺美术铸件的生产，50年代末西德最先将消失模铸造工艺用于工业铸件的生产。从此以后，世界各国铸造行业都竞相研究，研发出了无粘结剂的干砂法，使该工艺进入了以物理造型为特征的新实型铸造时期。其特点是采用无粘结剂的干砂造型，高频低幅振动紧实，成型后无需取出模样。浇注时泡沫塑料在金属的作用下气化分解。泡沫塑料分解后的空间位置被金属液体所取代，金属凝固后就是所要的铸件。

（2）消失模铸造工艺成效特点：首先泡沫塑料在制作的过程中无需整体完成，可分块制作再粘接成所需的的形状，造型时不需起模，能生产出传统造法无法生产的复杂铸件，当然铸件尺寸精度和表面光洁度与泡沫塑料件的制造精度是成正比的，已经达到了趋于稳定的熔模铸造的铸件，大量减少了毛坯的机械加工量。其次是优化简化了工艺，造型时已不用砂芯不用分型，不需起模与合箱，砂处理不需混砂，落砂简单方便，还可以有效消除水、粘结物和附加物所造成的铸造缺陷。再次就是易于实现自动化、机械化生产。且旧砂的回收率可达到90%以上，能耗成本节约率在15%左右，铸件成本降低30%左右。得利于生产工序的大规模的简化，设备的简化，人工物料成本的降低，可以有效的为企业节省大笔资金。

（3）消失模铸造工艺的研究方向：首先是消失模模型材料及制模技术的研究，消失模铸造是使熔化的液态金属取代塑料模型而实现铸件的生产工艺，因此，模样材料及成型质量直接影响铸件产品的质量。所以铸造用模型的材质要求是发气量要少，密度小，其强度能得以抵抗型砂压力还有外力引起的变形。目前消失模T造所采用的的EPS材料其缺点是用于铸钢、铸铁类铸件生产就容易出现表面皱皮，表面增碳等缺陷，且EPS模由于密度低在生产过程中容易造成损坏。国外的EPMMA可以有效解决铸钢件的增碳，但价格昂贵。我国这方面研究欠缺，都是从国外进口EPS粒子，国内没有生产EPS的厂家。这就需要我国相关领域的工作者及相关行业的研究机构研发出高质量的模样材料，以便于更好的提高模样的制作质量。

其次是要研究新型的的铸造用材料：因与传统工艺不同，消失模铸造是将涂料涂于模样待其干燥好方可埋入砂中进行浇注，所以说对涂料的要求是保证较高的强度和良好的透气性，以便使气体快速的溢出，此外涂料还起到控制金属液的流动速度，保持了金属液与汽化膜之间合适的压力，因此对涂料的要求超过传统的空腔铸造所需涂料，要研制高品质的涂料，还有很多工作要做，再次就是消失模在干砂研究：消失模铸造工艺给造型工艺带来了一场彻底的变革。加大了其应用范围，并为自动化、机械化大量生产带来了便利，在干砂震动方面，日本和美国走在了世界的前列。我国在这方面还有所欠缺，还需要加大研究力度。

2 砂型铸造工艺及成效

（1）砂型铸造工艺：是有造型、造芯、烘干、合型、浇注、落砂、清理等工序组成的铸造体系。砂型铸造工艺所铸造产品的区别是砂型铸造是名副其实，用这些产品模型和其它工艺装备制成“砂型”再将熔化的液态金属充填到砂型中，待其冷却就得到所需的铸件；砂型铸造不受数量多少的限制，适用于各种不同铸件的铸造，工序较多，因此砂型铸造更为复杂。

（2）砂型铸造工艺成效特点：其优点是砂型铸造工艺所造出的砂型模具与其它模具比工作温度不超过300℃，工作压力不超过1.5Mpa，其模具材料选用范围广，使用寿命长，模具使用费用成本低。其缺点有三方面；首先是尺寸精度不稳定的问题，因为铸件是依模而作。模的尺寸无一例外会受铸件影响。特别是一些复杂铸件，由于采用多个模具制造，其累计的误差已严重影响铸件尺寸，由此可见砂型铸造，要想追求零误差，那是不现实。

其次铸件表面粗糙，砂型模具无可避免的有一些粗糙的地方，所以想得到外表光亮洁净的铸件很难。再次就是铸件有缺陷，大部分的铸件缺陷来自于铸模质量不佳所造成的，如铸模表面弯曲不平或倾斜。会导致模型不好，破损的模型表面会造成产品有缺陷；在安装的过程中安装偏差会导致挤箱、砂眼；浇注系统不规范或随意安装导致金属液流动偏离工艺要求，进而造成缩陷、产生气孔。这些因素导致了砂型铸造工艺产品的所铸造的产品不稳定。

（3）砂型铸造工艺的前景：随着社会经济的发展，铸造行业不断的进步，砂型铸造工艺的高紧实造型法（包括高压造型、射压造型、气冲造型）会得以广泛应用。其特点是在运箱、合箱、浇注的过程中，损坏少，变形少，其生产出的铸件尺寸精度高，表面质量大幅提高，且废品少。在高压造型法问世以来砂型的大幅回弹引起了一些学者和铸造科研人员的关注，一些铸造工作者对此指出：回弹会随着压实比压增加而增大，大的回弹会引起铸型型腔的变化，影响铸件尺寸精度。但是国内外对砂型的回弹问题都处于静态测量，缺乏有力的依据我们还需对其不断的加深探讨，现今高紧实度砂型好，但是高紧实砂型又制约工艺铸件提高的更上一层楼。与国外相比我国的铸造业水平还有很大差距，很多不足。这需要我们转换思维、转换机制，不断摸索，不断学习来壮大祖国的铸造行业。

参考文献：

篇10

关键词：树脂砂铸造，涂料，涂刷工艺，砂芯

树脂砂是铸造中常用的造型、制芯方法之一，适用于多品种、小批量铸件的生产，具有流动性好，浇出的铸件尺寸精度高，表面光洁度好，浇注后的型砂溃散性好，容易再生等特点，在机床、水利机械、工程机械、矿石机械等领域普遍使用。树脂砂铸件在铸造过程中，涂料与涂刷工艺是影响铸件表面质量的重要因素，需要重点关注。

一、涂料的作用和选择

在铸造过程中，是否使用涂料需要考虑到清沽费用、修整费用和废品率等铸件成本后决定。一般来说，涂料可以起到防止渗漏，防止冲砂，防止粘砂，改善铸件表面质量，降低清沽费用，减少废品率等作用。铸型涂料与一般涂料不同之处在于，铸型涂料受得了高温融化的金属，并且在融化的金属与铸型之间形成一个阻隔层。通常来说，铸型涂料是把高熔点物质或者耐火物质悬浮在液体当中，当然，除了有耐火物质，铸型涂料还含有其他很多成分。

在实际生产中，铸型涂料必须具有以下特质：①具有优良的触变性、流平性、渗透性、涂敷性，涂层无刷、流痕等；②涂料具有优良的悬浮稳定性，水基涂料6小时悬浮性达到99%以上。③涂料具有很好的抗粘砂性能，浇注出的铸件表面光洁度好，轮廓清楚、无粘砂。④涂料的使用方法简单方便，可用于刷涂、喷涂、浸涂、流涂等工艺。⑤涂层烘干后，具有较高的强度和高温抗裂性，1300℃爆热1~2分钟涂层不开裂、不起泡。⑥涂料质量稳定、使用方便，特别是浅（白）色涂料，对改善劳动环境有显著效果。

为了不让涂料过多的渗入到砂型深处，影响涂层的干燥程度，并保证涂层厚度，提高抗金属液渗透的能力，涂料必须有一定的浓度，在涂刷性能良好的情况下，应保证涂料浓度并在涂刷前搅匀。

二、涂刷工艺的选择

虽然涂料对铸件质量的影响很大，但是在试生产中涂料的选择一般都比较顺利，通常性能稳定的涂料，都能满足要求。由于铸件形状和质量的要求不同，涂料的涂刷工艺选择却不那么容易，经过了长时间的探索，成熟的涂刷方式有刷涂、抹涂、流涂、喷涂以及蘸涂等。

1、刷涂。刷涂时，刷子的运动有助于使涂料进入砂粒之间的间隙，涂料层防止金属液渗入的能力最强，但是刷涂耗费的工时多，且涂层的质量因人而异，另外刷涂时还易造成残留刷痕，用醇基涂料时尤为明显。对于铸件上残留的刷痕，可能有不同的认识，有的客户可以接受打磨的痕迹，而不愿接受刷痕，也有客户认为铸件上保留刷痕说明铸件未经打磨，是质量良好的表征。

2、抹涂。抹涂只适用于特殊的厚壁铸件。

3、流涂。流涂一般适用流图机，流通机主要由收集槽、泵和喷流管组成。泵收集槽中的涂料在吸送泵的作用下教吸出并分为两路，径较大一路涂料返回收集槽，以使涂料处在不停的搅拌当中，管径较小的一路流向喷流管出口。并在控制下流至待涂砂芯表面。流图的优点是效率高，施图痕迹轻，并且可以减少原料浪费。缺点是时间较长，并且角度难以控制。

4、喷涂。虽然在铸造过程中，采用喷涂的企业不少，但是目前还没有特别适用于喷涂的装置。喷涂是利用压缩空气的流动、抽吸对涂料进行喷涂。在进行喷涂时，应注意，刚起模的型和芯不能立即进行喷涂，因为这是的树脂反应还在初步阶段，如果施用涂料，将影响硬化反应的进行。一般应在起模后4~8小时再进行喷涂。

5、蘸涂。蘸涂是效果很好的涂刷方式，一般适用于较小的砂芯。

三、涂料使用中应注意的问题

1、涂料使用前应搅拌均匀。涂料使用时不充分搅拌将影响到铸件的质量，在很多生产车间，操作人员经常利用木棍简单的搅拌几下就认为一桶涂料搅拌均匀，这种做法是不对的。因为存放过的涂料一般都会发生沉降，简单的搅拌不可能将底层的沉降物搅拌均匀，这样容易产生涂层点燃时起泡、燃烧不干、涂层强度低等问题。并且容易造成同一批次的产品质量参差不齐。

2、不能随意稀释涂料。这是在生产现场经常发生的一种情况，当涂料容器中剩有教稠的涂料时，很多操作人员通常利用自备的酒精稀释，然后再使用。因为用掉的涂料可能带走了大部分载体，这样做的方式虽然能继续涂刷，并且能够烘干，但是这样影响了涂层强度，有可能产生裂纹。商品涂料在生产时，就已经按照不同的季节做了不同的配比，所以，在实际生产中，要尽量避免出现随意稀释涂料的情况。

3、涂料的涂刷方法和管理。在生产车间，对于涂料的使用必须制定和完善相关制度。刷涂涂料时应自上而下进行，不要使涂料流挂堆积；应涂刷均匀，减少刷痕，注意不要漏涂。涂料的贮存 水基涂料贮存时需注意防晒防冻。醇基涂料贮存时需注意密封防火防水。此外，醇基涂料施涂后应及时点燃干燥，水基涂料施涂后应进烘房在150~180℃下烘干1-2H。涂料的充分干燥对防止气孔至关重要。在燃烧不良的情况下应用喷枪补充干燥，但注意火力不要过猛，不可将火焰集中在局部区域，以免引起树脂过烧。

4、涂层厚度控制。由于厚涂层要经过多次涂刷，所以每次每次施涂的厚度以不超过0.30mm为好。用于树脂砂型的涂料，其渗入不能过深，以不超过2~3个砂粒为好。为防止涂料渗入过深，同时为保证涂层厚度以提高抗金属渗透能力，涂料黏度不能过低。

四、结语

随着现代技术的进步，铸型涂料的质量向着精密化和特殊化方向发展，涂刷工艺也越来越先进。要获得精度好、表面光洁度高等品质优良的铸件，除了使用性能优良的涂料和先进的涂刷工艺外，加强生产过程中涂料的使用和涂刷工艺管理也是不能忽视的环节。

参考文献

[1]李传．铸造涂料的性能控制与技术发展．铸造，2009