連接殼體模片變形的控制

樊安民，楊 陽

（山西華恩機械制造有限公司，山西 臨猗 044100）

我廠消失模鑄造車間專業(yè)化生產變速器-殼體類鑄件。工藝過程是：消失模用EPS經間歇式預發(fā)泡機預發(fā)泡后熟化，制模采用聚苯乙烯泡塑成型機制模，人工再把模片粘結成模簇，然后粘結澆注系統(tǒng)。浸涂完涂料干燥，在三維振實臺上填砂造型。采用干砂負壓實型鑄造雨淋式加砂工藝。在一段時間內，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發(fā)泡、制模、上涂料、填砂造型工序中操作不規(guī)范，工藝紀律不嚴格所致。

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 分析模片變形產生原因

1）不合格EPS原料進廠、預發(fā)泡后珠粒不合格；

2）制模完成后脫模操作不當致使模片變形；

3）模片粘接的過程中受外力而使模片變形；

4）模型浸涂的過程受力以及放置不當導致模片變形；

5）運輸、轉序過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)設備定期鑒定、校驗，防止不合格EPS原材料進廠、投入生產。

2.2 發(fā)泡劑

EPS原料發(fā)泡劑的質量分數(shù)應在6.0%～6.5%之間，最少不低于5.5%。

2.3 模片制作

1）預發(fā)泡時，在蒸汽壓力達到0.03 MPa后，排凈管道內和蒸汽預發(fā)泡機中的水分。如果進入蒸汽預發(fā)泡機中的熱蒸汽夾帶的水分過多，或熱蒸汽冷卻水不能及時有效地排出，在二次發(fā)泡成型時EPS預發(fā)泡顆粒含水量高。在熟化時間短或熟化溫度偏低時，珠粒易結成小塊或團狀。這時制作的模片極易變形。所以制模時加熱時間用設備自動控制，用專用壓力表控制蒸汽壓力。

2）預發(fā)泡珠粒熟化時間一般應為5 h～8 h，預發(fā)泡珠粒熟化時間控制不嚴，模片尺寸變形很難控制。制模前應檢查模具排氣塞是否暢通.充料氣壓是否達到0.05 MPa以上，否則將影響充料的飽滿程度，降低模片的強度，使模片在熟化時和在后續(xù)工序產生變形。

設定珠粒預發(fā)泡質量卡增加珠粒熟化時間，設專人定時檢驗，定期清理、更換透氣塞。

圖1 預發(fā)后不正常的珠粒

圖2 預發(fā)后正常的珠粒

3）制模時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，防止取模時模片變形。通過試驗最佳冷卻時間，最終參數(shù)由設備自動控制，模具表面定期涂抹脫模劑。

4）制模工人取模時用力不當可使模片產生變形；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程中產生變形。所以取出的白模用專用壓板固定、校正一段時間后方可轉序熟化，如圖3。

2.4 粘結組合工序

圖3 變速器殼體白模

圖4 連接殼體白模

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

2）對結構不緊湊、剛性低的（薄壁）鑄件，粘接組合時可加設工藝支撐，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生變形。采用專用的模片轉運架，防止轉運過程中模片受擠壓而產生變形。

2.5 浸涂

上涂料時選擇合適部位使模片內外同時浸入涂料中。避免模片口面上下受力導致變形。

圖5 殼體類模片專用轉運架

涂層厚度要適當。涂料層能增強模片的表面強度，可防止搬運過程中模片變形。搬運使用專用運輸架，可防止運輸過程中因為碰撞而造成的模片變行。

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

烘干時要合理放置，防止模片受力不勻而產生變形。

3 結束語

針對具體情況。有選擇地采取合理的工藝措施，細化工藝紀律并嚴格執(zhí)行，細化操作規(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。

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