熔模铸造厂房工艺设计_刘洪VIP免费

2014重庆市铸造年会论文集323熔模铸造厂房工艺设计刘洪周恩俊杨棣华王冬方易峰中机中联工程有限公司（原机械工业第三设计研究院），重庆，400000摘要：本文以某新建熔模铸造项目为例，介绍了熔模铸造工艺的主要流程和工艺布局，结合生产情况，提出了熔模铸造环境保护的相关措施。关键词：熔模铸造；工艺设计；工艺布局Abstract:Inthispaper,anewcastingprojectasanexample,introducesthemainprocessandprocesslayoutofinvestmentcastingprocess,combinedwiththeproductionsituation,putsforwardsomeproposedmeasuresfortheinvestmentcastingofenvironmentalprotection.Keywords:investmentcasting,technologicaldesign,processlayout前言熔模铸造又称“失蜡铸造”或“熔模精密铸造”。熔模铸造几乎应用于所有工业部门，其熔模铸件按服务对象可分为两类：一类是航空及航天工业；一类是其他行业。可用熔模铸造法生产的合金种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精密合金、水磁合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等[1]。熔模铸件的形状一般都比较复杂，铸件上可铸出孔的最小直径可达0.5mm，铸件最小壁厚为0.3mm，尺寸精度可达到4~6级，表面粗糙度可达到Ra0.4~3.2μm，可实现无余量铸造。在生产中可将一些原来由几个零件组合而成的部件，通过结构设计成为整体零件而直接由熔模铸造铸出，以节省加工工时和金属材料的消耗，使零件结构更为合理[1~3]。熔模铸件的质量大多为几十克到几公斤，太重的铸件用熔模铸造法生产较为麻烦，但目前生产大的熔模铸件的质量已达1000kg左右。熔模铸造工艺过程复杂，且不易控制，使用和消耗的材料较贵，故它适用于生产形状复杂、精度要求高，或很难进行其他加工的小型零件，如涡轮发动机的叶轮、空心叶片等[1]。本文以生产机床铸件的某精密铸造企业新建项目为研究对象。该项目的精密铸造厂房生产的产品材质和种类多，具有现代铸造企业满足市场竞争的柔性生产特点。1生产纲领1.1产品特点1）年生产纲领为1200t，产品种类多，材质非单一的生产特点，其中铸钢件为主导产品，占全部产品85~90%，其余产品为有色铸件和铸铁件。2）铸件产品单重为0.5kg~34kg之间，其中单重为2.5kg~9.6kg的铸件产品占80%左右，单重低于2.5kg和单重高于9.6kg的铸件各占约10%。1.2生产性质两班平行工作制，全年工作天数为250d，每班工作8h，设备年时基数为3680h，工人年时基数为1780h。2工艺设计与主要设备选择2.1主要工艺流程本文产品生产采用低温复合型模壳工艺，精度要求较高的铸件采用硅溶胶+水玻璃制壳工艺，部分精度要求相对较低的铸件直接采用水玻璃制壳工艺。熔模铸造主要的工艺流程如图2.1[1]。2.2主要工艺说明与设备选择（1）熔模铸件结构及工艺设计根据产品结构分析产品的基准面、分型及浇注补缩系统的设计，由产品质量要求设计产品的加工余量、铸孔方式、工艺孔、工艺肋等工艺参数。2014重庆市铸造年会论文集324图1熔模铸造工艺流程目前普遍采用的压蜡机类型为液压压注和自动压蜡两种，此两类压蜡机具有液压或气动闭合的锁紧装置，无需锁紧机构。（2）蜡料制备根据生产纲领蜡料平均需求量为220L/h，最大需求量为270L/h。采用一台石蜡脂酸模料处理装置（生产周期为3h。含650L储蜡桶，700L酸处理桶，650L静置桶）对蜡液进行酸处理、静置、蜡液除水、除杂质及充分皂化等处理，蜡液采用气动输送机自动输送给蜡膏制备供应中心（容积为2×140L）。（3）蜡模制作采用三台双工位免缸注蜡机（合模力为0~10t，模具空间为600mm×450mm×650mm，出型速率为10~12型/h）、一台单工位免缸注蜡机（合模力为0~30t，模具空间为750mm×600mm×750mm，出型速率为6~8型/h）和一条低温蜡模生产循环线（出型速率为16~20型/h，含环线顶注蜡机、冷水循环系统、线体、升降换向台，最大模具尺寸为600mm×600mm×600mm）。（4）型芯制作少数铸件需要型芯，型芯采用热压注法陶瓷型芯，以有机增塑剂为介质，基体材料、矿化剂作为分散相，经过加热混合，使粉料和增塑剂形成流态浆料，在一定的压力下压注成型。型芯耐火度达到1400℃，热膨胀系数小于4×10-61/℃。热压注法陶瓷型芯工艺流程如图2[1...