主離合器殼體消失模鑄造

曹煒波

（山西華恩機(jī)械制造有限公司，山西臨猗044100）

·消失模與V法鑄造·

主離合器殼體消失模鑄造

曹煒波

（山西華恩機(jī)械制造有限公司，山西臨猗044100）

消失模鑄造生產(chǎn)的鑄件具有尺寸精度高、表面光潔度好、鑄件重量輕等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)于形狀較長、壁厚變化較大的殼體類鑄件常存在鑄件扭曲變形、壁厚不均勻等缺陷。以主離合器殼體為例，介紹了通過選用合適的粘接組合工藝及造型工藝生產(chǎn)出尺寸性能合格鑄件的消失模鑄造方法。

消失模鑄造；變形；壁厚不均勻；殼體類鑄件

消失模鑄造技術(shù)自90年代開始在我國進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，我國的消失模鑄造工業(yè)具有了一定規(guī)模，成為鑄造工業(yè)的重要組成部分。與傳統(tǒng)砂型鑄造相比消失模鑄造具有尺寸精度高、表面光潔、重量輕等諸多優(yōu)點(diǎn)。但消失模鑄造工藝與其他鑄造工藝一樣也有它的缺點(diǎn)和局限性。并非所有的鑄件都適合采用消失模工藝來生產(chǎn)，要進(jìn)行具體分析，下面淺談一下我廠在試制一種主離合器殼體零件的消失模鑄造工藝。

1 工藝方案

此殼體鑄件的材質(zhì)為HT250，壁厚變化較大，輪廓尺寸為750 mm×500 mm×390 mm，若采用傳統(tǒng)砂型鑄造或樹脂砂鑄造都需要將內(nèi)腔形狀制作芯子，由于此零件分模方向上無窗口，所以在下芯時(shí)還需要放置芯撐，從而大大增加了勞動(dòng)強(qiáng)度及生產(chǎn)成本。采用消失模鑄造取消了制芯和下芯工部，從而降低了勞動(dòng)強(qiáng)度；根除了由于制芯、下芯造成的鑄造缺陷和廢品，簡化了造型工藝，消除了因取模、合箱引起的鑄造缺陷和廢品。采用消失模鑄造根據(jù)鑄件的幾何形狀進(jìn)行合適的分片、制模，使用1 300 mm×1 200 mm×1 100 mm的砂箱進(jìn)行造型。

1.1 工藝難點(diǎn)

1）鑄造成型及形狀尺寸不良，鑄件較長、大內(nèi)腔，增大了在長度以及軸向上的扭曲變形傾向；側(cè)壁無窗口影響了鑄件內(nèi)腔負(fù)壓度，使內(nèi)腔型砂強(qiáng)度降低，容易導(dǎo)致鑄型塌箱或壁厚不均勻等缺陷。因此需選用合適的工藝方案。粘接方式、澆注系統(tǒng)、砂型吃砂量、合適的負(fù)壓度等綜合因素決定了鑄件的鑄造成型性能及形狀尺寸的穩(wěn)定性。

2）表面缺陷：鑄件容易產(chǎn)生的缺陷主要為碳缺陷、粘砂、對(duì)火、裂紋等。鑄件內(nèi)腔死角型砂填充困難，填充不實(shí)導(dǎo)致澆注時(shí)鐵水滲出，形成難以清除的鐵包砂。

1.2 鑄造工藝設(shè)計(jì)

1）主要設(shè)備采用間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)、聚苯乙烯泡塑成型機(jī)、三維振實(shí)臺(tái)、1.5 t中頻電爐、雙鉤式拋丸機(jī)等設(shè)備。

2）選用EPS珠粒，密度控制在18 g/L～23 g/L。根據(jù)不同模片幾何形狀選擇合適的珠粒密度，以獲得合格的模片。

3）熟化時(shí)間、溫度的合理選用保證模片的質(zhì)量的穩(wěn)定性，在45℃～55℃的熟化間保證模型充分熟化。

4）模片粘接采用冷膠、熱熔膠等混合使用，在保證模片之間粘接狀態(tài)良好的前提下盡量減少膠的用量，在冷膠、熱熔膠完全凝固的狀況下方可轉(zhuǎn)入下工序。

5）粘接加強(qiáng)筋。為防止鑄件變形，在粘接組合時(shí)對(duì)零件的大端內(nèi)腔進(jìn)行粘接“十”字加強(qiáng)筋，粘接加強(qiáng)筋時(shí)用卡板對(duì)內(nèi)口尺寸校準(zhǔn)，將內(nèi)口尺寸控制在±0.5 mm范圍內(nèi)。

6）澆注系統(tǒng)截面積比例按直澆道：橫澆道：內(nèi)澆道＝1.4∶1.2∶1.0控制。采用階梯式澆注系統(tǒng)，中空直澆道，分多層進(jìn)入進(jìn)火。

7）使用消失模專用水基涂料，涂料層均勻、無漏涂、堆積等現(xiàn)象。對(duì)需要的部位進(jìn)行局部補(bǔ)涂涂層厚度控制在1.5 mm～2 mm之間，并選用合適的烘干時(shí)間、烘干溫度。確保模型完全干燥。

8）采用20目～40目的型砂，振動(dòng)造型時(shí)加砂均勻，對(duì)模樣的沖擊較小，分多次加砂振動(dòng)，保證砂型具有較高的緊實(shí)度，減少位移以及澆注時(shí)型砂的受熱膨脹導(dǎo)致的鑄件壁厚變化。對(duì)零件內(nèi)腔增加抽負(fù)壓系統(tǒng)保證內(nèi)腔負(fù)壓度與零件外壁負(fù)壓度基本一致。造型結(jié)束前在直澆道頂部放置口徑φ60 mm的燒結(jié)澆口杯。

9）澆注控制：澆注溫度控制在1 420℃～1 480℃，選定合適的負(fù)壓度和保壓時(shí)間。

10）落砂清理時(shí)減少鑄件的磕碰損傷，鑄件難以清理的死角處采用專用的清理工具進(jìn)行清理。

2 生產(chǎn)結(jié)果

生產(chǎn)時(shí)鑄件存在變形、碳缺陷、粘砂等鑄造缺陷，在適當(dāng)?shù)恼{(diào)整了珠粒密度、模型熟化時(shí)間、粘接工藝以及澆注過程參數(shù)后已可以解決批量生產(chǎn)中存在的問題。

3 結(jié)論

采用消失模鑄造工藝生產(chǎn)殼體類鑄件，產(chǎn)品質(zhì)量可以得到持續(xù)的提高，有效改善了此類鑄件因變形而影響鑄件加工使用的情況。目前我公司生產(chǎn)此類殼體類鑄件擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)。為其他更高層次、高質(zhì)量的消失模鑄件積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

Lost Foam Casting Process for Main Clutch Shell

CAO Wei-bo
（Shanxi Huaen Manufacture Co.Ltd.，Linyi Shanxi 044100，China）

The EPC casting has characteristics of high dimensional accuracy，good surface finish，light weight and so on.But distortional deformation and/or uneven wall thickness occurs easily in the shell castings with longer and larger variation of section thichness.Take main clutch for example，the lost foam casting process is introduced to produce qualified EPC castings through selecting suitable bonding technique for patterns and sand moulding technological parameters.

lost foam casting process，distortion，uneven wall thickness，shell casting

TG249

A

1674-6694（2010）06-0029-02

2010-10-13

曹煒波（1980-），男，工程師，從事消失模鑄造工藝研究。