樊安民，楊 陽(yáng)

（山西華恩機(jī)械制造有限公司，山西 臨猗 044100）

我廠消失模鑄造車間專業(yè)化生產(chǎn)變速器-殼體類鑄件。工藝過(guò)程是：消失模用EPS經(jīng)間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)預(yù)發(fā)泡后熟化，制模采用聚苯乙烯泡塑成型機(jī)制模，人工再把模片粘結(jié)成模簇，然后粘結(jié)澆注系統(tǒng)。浸涂完涂料干燥，在三維振實(shí)臺(tái)上填砂造型。采用干砂負(fù)壓實(shí)型鑄造雨淋式加砂工藝。在一段時(shí)間內(nèi)，鑄件變形曾成為主要鑄造缺陷。

鑄件變形是指鑄件幾何形狀與圖樣不符。如鑄件彎曲、橢圓、壁厚不勻等。消失模鑄造的鑄件變形是在預(yù)發(fā)泡、制模、上涂料、填砂造型工序中操作不規(guī)范，工藝紀(jì)律不嚴(yán)格所致。

控制消失模鑄件變形，須從其源頭分析原因、控制，才能大大減少鑄件變形的幾率。

1 分析模片變形產(chǎn)生原因

1）不合格EPS原料進(jìn)廠、預(yù)發(fā)泡后珠粒不合格；

2）制模完成后脫模操作不當(dāng)致使模片變形；

3）模片粘接的過(guò)程中受外力而使模片變形；

4）模型浸涂的過(guò)程受力以及放置不當(dāng)導(dǎo)致模片變形；

5）運(yùn)輸、轉(zhuǎn)序過(guò)程中碰撞致使模片變形。

上述因素如單一出現(xiàn)可致模片變形但不是嚴(yán)重變形，如果各種因素作用疊加模片變形量則大大增加。

2 防止模片變形措施

2.1 原材料

采用專業(yè)設(shè)備定期鑒定、校驗(yàn)，防止不合格EPS原材料進(jìn)廠、投入生產(chǎn)。

2.2 發(fā)泡劑

EPS原料發(fā)泡劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)在6.0%～6.5%之間，最少不低于5.5%。

2.3 模片制作

1）預(yù)發(fā)泡時(shí)，在蒸汽壓力達(dá)到0.03 MPa后，排凈管道內(nèi)和蒸汽預(yù)發(fā)泡機(jī)中的水分。如果進(jìn)入蒸汽預(yù)發(fā)泡機(jī)中的熱蒸汽夾帶的水分過(guò)多，或熱蒸汽冷卻水不能及時(shí)有效地排出，在二次發(fā)泡成型時(shí)EPS預(yù)發(fā)泡顆粒含水量高。在熟化時(shí)間短或熟化溫度偏低時(shí)，珠粒易結(jié)成小塊或團(tuán)狀。這時(shí)制作的模片極易變形。所以制模時(shí)加熱時(shí)間用設(shè)備自動(dòng)控制，用專用壓力表控制蒸汽壓力。

2）預(yù)發(fā)泡珠粒熟化時(shí)間一般應(yīng)為5 h～8 h，預(yù)發(fā)泡珠粒熟化時(shí)間控制不嚴(yán)，模片尺寸變形很難控制。制模前應(yīng)檢查模具排氣塞是否暢通.充料氣壓是否達(dá)到0.05 MPa以上，否則將影響充料的飽滿程度，降低模片的強(qiáng)度，使模片在熟化時(shí)和在后續(xù)工序產(chǎn)生變形。

設(shè)定珠粒預(yù)發(fā)泡質(zhì)量卡增加珠粒熟化時(shí)間，設(shè)專人定時(shí)檢驗(yàn)，定期清理、更換透氣塞。

圖1 預(yù)發(fā)后不正常的珠粒

圖2 預(yù)發(fā)后正常的珠粒

3）制模時(shí)使用較高的蒸汽壓力可減少模片熟化的收縮量?？刂颇＞邏耗r(shí)模片成型后的冷卻程度。取模前要使模片充分冷卻至60℃以下，模片成型終止，以得到尺寸穩(wěn)定性較好的模片，防止取模時(shí)模片變形。通過(guò)試驗(yàn)最佳冷卻時(shí)間，最終參數(shù)由設(shè)備自動(dòng)控制，模具表面定期涂抹脫模劑。

4）制模工人取模時(shí)用力不當(dāng)可使模片產(chǎn)生變形；取模后的模片部分溫度不均勻，溫度的驟降可使模片在放置過(guò)程中產(chǎn)生變形。所以取出的白模用專用壓板固定、校正一段時(shí)間后方可轉(zhuǎn)序熟化，如圖3。

2.4 粘結(jié)組合工序

圖3 變速器殼體白模

圖4 連接殼體白模

1）黏接劑的質(zhì)量直接影響?zhàn)そ拥馁|(zhì)量。粘接前，模片分模面打磨要平整垂直。粘接時(shí)用力輕而均勻。

2）對(duì)結(jié)構(gòu)不緊湊、剛性低的（薄壁）鑄件，粘接組合時(shí)可加設(shè)工藝支撐，以提高模型的剛性。如圖4。

3）組合完成后放置合理，防止模片受力不勻而產(chǎn)生變形。采用專用的模片轉(zhuǎn)運(yùn)架，防止轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中模片受擠壓而產(chǎn)生變形。

2.5 浸涂

上涂料時(shí)選擇合適部位使模片內(nèi)外同時(shí)浸入涂料中。避免模片口面上下受力導(dǎo)致變形。

圖5 殼體類模片專用轉(zhuǎn)運(yùn)架

涂層厚度要適當(dāng)。涂料層能增強(qiáng)模片的表面強(qiáng)度，可防止搬運(yùn)過(guò)程中模片變形。搬運(yùn)使用專用運(yùn)輸架，可防止運(yùn)輸過(guò)程中因?yàn)榕鲎捕斐傻哪Ｆ冃小?/p>

薄壁模片掛涂料后烘干過(guò)程的控制是保證鑄件尺寸的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。烘干溫度不宜過(guò)高（控制在50℃～55℃），受熱應(yīng)均勻，防止局部脫水過(guò)快而變形。同時(shí)采用合理支撐等工裝，限制易變形部位。

烘干時(shí)要合理放置，防止模片受力不勻而產(chǎn)生變形。

3 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)具體情況。有選擇地采取合理的工藝措施，細(xì)化工藝紀(jì)律并嚴(yán)格執(zhí)行，細(xì)化操作規(guī)范，鑄件變形不僅可得到控制，而且可以提高鑄件尺寸精度。

［1］袁東洲，孫家聚，高修啟，王張龍.控制消失模鑄件變形的工藝技術(shù)措施［J］.現(xiàn)代鑄鐵，2007（1）：72-73.

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