熔模鑄造易斷內(nèi)澆口工藝方案研究

何敬全

摘 要：隨著國家近幾年對傳統(tǒng)制造業(yè)的重視，國內(nèi)機(jī)械制造業(yè)正在以高速度發(fā)展.其中熔模鑄造在標(biāo)準(zhǔn)與非標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械零件制造中都占據(jù)了重要地位.鑄造的生產(chǎn)效率也越來越高，生產(chǎn)周期要求越來越短.本文主要研究鑄造后期鑄件與模組的快速分離（震動落件）的內(nèi)澆口設(shè)計(jì).

關(guān)鍵詞：易斷內(nèi)澆口;震動落件

傳統(tǒng)的鑄造落件方式主要是切割方式使鑄件與模組分離，其缺點(diǎn)是勞動強(qiáng)度大，有粉塵，噪音大.已不能滿足現(xiàn)階段環(huán)保要求.易斷內(nèi)澆口就是在傳統(tǒng)震殼基礎(chǔ)上把鑄件內(nèi)澆口作出改善，利用震動產(chǎn)生應(yīng)力達(dá)到內(nèi)澆口與鑄件間出現(xiàn)斷裂來實(shí)現(xiàn)落件.

1.易斷內(nèi)澆口設(shè)計(jì)：

（1）易斷內(nèi)澆口設(shè)計(jì)時需滿足對鑄件熱節(jié)的補(bǔ)縮，而避免產(chǎn)生縮孔，縮松情況;

（2）易斷內(nèi)澆口斷口要小才能保證在較短時間內(nèi)能起到震落效果以保證生產(chǎn)效率 ;

（3）需要考慮斷口的角度與高度，才能可以利用型殼的溫度來滿足補(bǔ)縮.避免斷裂時傷到鑄件表面;

（4）滿足排蠟要求，盡量減少蠟殘留.可采用設(shè)計(jì)成豎放式，橫放式，偏心式;如圖二、圖三、圖四。

2.易斷澆口尺寸（圖一）：

（1） 根據(jù)鑄件熱節(jié)大小確定.一般按鑄件熱節(jié)圓直徑0.6%～0.8%

（2） 不銹鋼材質(zhì)可選擇2～3.5mm;碳鋼與合金鋼材質(zhì)可選擇2～10mm.首要可行性是要保證蠟件組樹后在吹蠟屑時不易吹斷;

（3） 當(dāng)a尺寸較大時，d相應(yīng)要選擇小些，這樣可以起到一定增加補(bǔ)縮效果.一般可按70°～120°;

（4） 可根據(jù)制殼層數(shù)選擇10～15mm ;

（5） 根據(jù)鑄件熱節(jié)大小確定.一般按≥1.2%鑄件熱節(jié)圓直徑。

3.易斷澆口對排蠟影響：排蠟是熔模鑄造中考慮成本的重要一環(huán)，排蠟不干凈不但會增加成本（排不出的部分會在型殼焙燒時燒掉），而且還對鑄件表面質(zhì)量有一定的影響。因此在設(shè)計(jì)澆口時要考慮滿足排蠟要求，如圖四、圖五是易斷澆口擺放的兩種通用方法：

（1）平放澆口（圖三）優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)力集中，容易震落，缺點(diǎn)排蠟不干凈，為了增加排蠟可在斷口位做成偏心形式可稍微增加排蠟，對批量大的鑄件可降低一定的成本（圖六）。

（2）豎放澆口（圖四）優(yōu)點(diǎn)是排蠟干凈，但如果斷口b尺寸較大時震落時間會相對較長.適合熱節(jié)較小的鑄件.為了解決這種澆口的缺點(diǎn)，可在底部增加一缺口來增加應(yīng)力點(diǎn)，達(dá)到斷口b尺寸可較大，補(bǔ)縮效果較好而且較易震落。如圖五

4.易斷內(nèi)澆口設(shè)計(jì)合理性評估

（1）評估易斷內(nèi)澆口設(shè)計(jì)是否合理，前提是保證鑄件質(zhì)量是否得到保證，內(nèi)澆口作為一個鑄件在收縮過程能否得到有效補(bǔ)縮具有重要意義。在要求較高的比如有密閉要求的鑄件，我們要通過氣密性檢測、X線探傷來確定是否合理。初次試驗(yàn)鑄件出來經(jīng)探紅外線，探傷轉(zhuǎn)角位有輕微縮松，初步懷疑是斷口補(bǔ)縮不足，通過修改內(nèi)澆口f尺寸，增加熱量，打通斷口過小，改善補(bǔ)縮通道后，再次通過探傷發(fā)現(xiàn)縮松消失。

（2）易斷內(nèi)澆口的設(shè)計(jì)是為了提高生產(chǎn)效率，判定指標(biāo)就是震落時間的控制，以鑄造廠所選用的震殼機(jī)使用氣壓0.4～0.6Mpa為例，一串鑄件震落時間約為20～50秒為合適時間.時間過少型殼未能有效清除，時間過長不能有效提高生產(chǎn)效率，特殊結(jié)構(gòu)的鑄件還有可能局部位置易出現(xiàn)震裂情況。如出現(xiàn)震斷時間過長或震裂，可適當(dāng)修改斷口b的尺寸，但要保證不出現(xiàn)縮松，縮孔情況。

（3）斷口高度c和角度d是影響易斷口質(zhì)量的其中兩個參數(shù)，c越大斷開后殘留的澆口就高，后工序磨削澆口的勞動量就大，還會增加鋼材和砂帶的損耗.但過低的d也易出現(xiàn)震斷時傷到鑄件，表面做成缺內(nèi)的情況.因此不適合過高，震斷后保留2～3.5mm是比較合適的澆口殘留的量。澆口的設(shè)計(jì)時要綜合考慮的方面：角度過大會影響斷口的補(bǔ)縮性，過小容易影響制殼操作。

5.結(jié)語：

在鑄造業(yè)競爭日益增大的環(huán)境下，提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本已成為企業(yè)生存發(fā)展的重要手段。易斷內(nèi)澆口作為提高生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度的的設(shè)計(jì)，相信是一種很好的研究發(fā)展方向 .因?yàn)樗谝恍┙Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、傳統(tǒng)內(nèi)澆口放置后難以進(jìn)行切割的鑄件中，也可以得到更好的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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