——消失模铸造特种铸造及有色合金2007年第27卷第4期气泵压缩机缸盖模具设计及其消失模铸造徐先宜1叶升平1吴志超1李斌2(1．华中科技大学材料成形及模具技术国家重点实验室；2．湖北随州随通机械有限公司)摘要介绍了气泵压缩机缸盖的三维造型、泡塑模具设计，消失模铸造试验及工艺改进过程。试验表明，根据缸盖泡沫模样分片方案设计出4副成型模具，能制造出密度较低、表面光洁、尺寸稳定的缸盖泡沫模片；采用三个内浇道组成的顶注工艺能够有效地避免狭小空腔处的高温烧结现象。关键词消失模铸造；模具设计；缸盖中图分类号TG24l；TG249．6文献标志码A文章编号1001—2249(2007)04一0289一03美国Bendix公司的T一5011396型缸盖‘1，21是用于气泵压缩机上的一种含有夹层的复杂薄壁结构件。目前生产该件的厂家采用覆膜砂制芯，但存在砂芯定位不准、内部粘砂等问题，废品率较高。因此尝试用消失模铸造技术来生产这种复杂缸盖。1工艺设计模样的成型，因此在泡沫模型的尺寸确定后要先将模型分片，然后单独设计各片的模具。分片时应尽量减少模片的数量和避免活块或抽芯。分片越少，开发的模具数量就越少，成本就越低；同时模片越少，模片粘结后得到的泡沫模样的尺寸误差越少，最终铸件的精度越高。根据缸盖的结构，最终选择缸盖的模型分3大片和1小片，图2为泡沫模样分片图。⋯燃苎鬟黧黧差瀑誉篓苎黧募嘉篇喜釜耋蔫篡毳鬻哿篇喜耋要、乏曼曼曼冀?鼍碍皇苎竺。黑些篓’因监翼篓篓}竺磊：釜崭≥妄舅；；并藉爵葛：羞；釜纂聋磊嚣；某葛譬!至耄虑犁挚i0过擘中堂收孳‘：3。一般情况下，泡萎蕃裕石莘磊葑螽蒙菇并：sj!。芜棼；浜建‘豢簇茸爰是沫模型的尺寸在铸件尺寸基础上放大1·3％。寸稳之后，根据泡沫三维设计图，检查干燥稳定后磊片收稿日期：2006—12—20第一作者简介：徐先宜，男，1982年出生，硕士研究生，华中科技大学材料成形及模具技术国家重点实验室，武汉(430074)，电话：13476221855，E—n商1：xux—iany2005@toncom289万方数据万方数据——特种铸造及有色合金2007年第27卷第4期1．6浇注系统设计及模片组合设计缸盖浇注系统的时候，必须考虑缸盖在砂箱中的放置位置。根据缸盖的空腔结构，最终选择带有4个孔的面朝上放置，最大程度的填砂并减少死角。试验选用的浇注系统是顶注系统，模样组合及浇注系统组合过程中，选用的是Ashland公司的AB冷胶。1．7涂覆涂料及烘干将模样和浇注系统粘结完毕后，开始给白模上涂料。把带浇注系统的缸盖模样浸入搅拌均匀的涂料液中，摆动模样让涂料进入缸盖空腔中反复几次取出，让多余涂料朝不同的通孔中流出。放入烘房内烘干，烘房温度控制在45℃左右，时间约为24h。烘干后再检查模样和浇注系统涂层有无缺陷，若有，需修补烘干，放在烘房中保存，以免回潮。根据涂料的稠稀程度，确定挂涂料的次数，一般2次。1．8造型由于空腔有很多狭窄区域，容易形成死角，故选用颗粒细小、流动性能较好的圆形珠粒砂粒造型。试验中，先后使用过石英砂、宝珠砂。加砂紧实过程分为加底砂、放置模样、均匀加砂同时振动紧实，直到获得一个紧实度很高的铸型。振动紧实过程中，要求干砂能够进入缸盖模样的每个空腔部位，并且不能损害模样。砂粒主要从缸盖顶端的几个孔进入空腔，填满整个夹层，图3为空腔部分的填砂示意图。图3空腔部分填砂示意图1．9浇注及清理铸件铸件材质为HT250，浇注温度为1450℃左右，浇注时抽o．035MPa负压。抽负压的作用是紧实干砂，防止冲砂和铸型崩溃，同时加快排气速度和排气量，提高充型能力，减少铸件表面的碳缺陷[6]。浇注结束后，保持砂箱内恒定的负压10min左右。铸件冷却后，除去浇注系统和空腔内的砂粒，对铸件进行抛丸处理。2缺陷分析从两个夹层之间把缸盖切开分割成3片(见图4)，可以观察到狭窄空腔处有烧结现象。主要原因是与内浇道连接处浇注温度过高，使该处的砂粒产生烧结，此290外，还有局部粘砂现象[7]。原因可能是涂料涂覆不好，在该处涂层过薄，金属液流经该处时，涂料强度不能承受金属液的冲击，金属液冲破该处薄弱涂层，渗入砂粒间空隙，从而产生粘砂现象。另外，空腔部分填砂不满，或者紧实过程中局部狭窄区域砂粒紧实不够，...
