摘要：消失模鑄造作為新興的鑄造工藝方法，較之傳統(tǒng)的鑄造方式有較大的優(yōu)勢(shì)，其工藝流程與之也有較大區(qū)別。雖然如此，傳統(tǒng)的鑄造工藝中仍然有許多地方是值得吸收總結(jié)的，本文以燒結(jié)機(jī)壁板為例，說(shuō)明此點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：消失模鑄造 傳統(tǒng)鑄造 燒結(jié)機(jī)壁板 工藝設(shè)計(jì)

Abstract: EPC casting process as an emerging method, compared with the traditional casting method has a bigger superiority, its technological process is greatly different from the. However, the traditional casting process there are still many places to be worth absorbing and summing up, this paper takes the sintering machine supporting beam as an example, to illustrate this point.

Keywords: Lost foam casting  The traditional casting  Sintering machine panel

  Process design

1.前言

今日我公司完成安陽(yáng)某立冷現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行工藝澆注工作，該現(xiàn)場(chǎng)在引進(jìn)消失模工藝之前，使用水玻璃砂進(jìn)行造型，其澆注出來(lái)鑄件表面質(zhì)量較差，粘砂較嚴(yán)重，尤其對(duì)芯砂不便于清砂。消失模鑄造又稱作“干型鑄造”，以干砂作型砂，由埋箱震動(dòng)和澆注時(shí)抽取負(fù)壓使干砂緊固在白模涂料層外形成鑄型，澆注時(shí)用鐵液置換白模得到鑄件的澆注方法^[1]。

消失模鑄造在國(guó)內(nèi)起于20世紀(jì)五、六十年代，近20年才處于蓬勃發(fā)展階段?，F(xiàn)階段在國(guó)家節(jié)能減排、改善環(huán)境的大前提下，消失模鑄造正被越來(lái)越多的企業(yè)接受，消失模鑄造工藝處于普及狀態(tài)，越來(lái)越多的鑄件需要制定合理的消失模鑄造工藝，這也成為每一個(gè)消失模從業(yè)者急需解決的問(wèn)題^[2]。從傳統(tǒng)鑄造工藝中吸收裨益，制定合理的消失模鑄造工藝是一個(gè)值得嘗試的方法^[3]。

2.鑄件分析

燒結(jié)機(jī)壁板是燒結(jié)機(jī)上重要工件，為高鉻耐熱件（其中Cr含量能達(dá)到20左右），中間兩個(gè)管道通水降溫，要求不能滲水，表面質(zhì)量要求較高，不允許有氣孔、渣孔、縮松縮孔等缺陷，需加工保證配合。單件鑄件質(zhì)量近700Kg，輪廓尺寸為：2000×168×320（mm），中間部位有兩個(gè)通孔∮26mm，鑄件下部有深30mm盲孔。

3.鑄造工藝分析

消失模鑄造在該鑄件上的應(yīng)用，其工藝方案的主要難點(diǎn)在于中間部位有兩個(gè)通孔∮26mm以及下部深30盲孔。對(duì)于盲孔由于鑄件的使用情況，其必須向下，為防止出現(xiàn)鐵包砂情況，需預(yù)先做預(yù)填。至于通孔，由于尺寸小長(zhǎng)度長(zhǎng)，只用干砂不做處理肯定會(huì)出現(xiàn)缺陷。首先參考一下該廠的原有工藝。

該現(xiàn)場(chǎng)原先使用水玻璃砂鑄造工藝，其基本的工藝流程包括：混砂——制?！滦尽夏?。

在混砂機(jī)中將細(xì)石英砂與水玻璃混和好后，填入鑄型坑中，先在四周填好一定厚度的水玻璃砂做加固層，放入木模后逐層填加水玻璃砂，充分搗實(shí)。取出木模后，首先對(duì)做好的模型進(jìn)行修補(bǔ)，尤其是下方凸臺(tái)。做好澆注系統(tǒng)后，扎孔通CO₂進(jìn)行固化，固化后將內(nèi)部的浮砂吹出。用內(nèi)徑26mm的鐵管兩邊用鐵板做支撐做芯，為防止鐵水對(duì)內(nèi)澆口處的鐵管過(guò)分沖刷，特意在兩內(nèi)澆口鐵管上焊上兩塊厚20mm的鐵板。在平板上用鐵沙箱做澆口及兩明冒口，做好后與之前的模型合模，澆口對(duì)正即可。四周密封后，上方鎮(zhèn)石準(zhǔn)備澆注。

4.消失模鑄造工藝

（1）白區(qū)

由于產(chǎn)量限制及鑄件形狀，該現(xiàn)場(chǎng)易采用手工切割白模。白模苯板密度18～20g/L，充分干燥。經(jīng)下板切割后得到白模。參考傳統(tǒng)水玻璃砂鑄造工藝，也采用鋼管做通孔，粘接白模時(shí)將鋼管放入。四川消失模模具廠。

該鑄件的澆注系統(tǒng)采用側(cè)頂注，內(nèi)澆口的尺寸為50×50mm，為防止鋼管熔透，在內(nèi)澆口處的鋼管上焊20mm厚鋼板。鋼板在粘接白模過(guò)程中焊接到位后，修補(bǔ)白模。粘接過(guò)程中為防止膠產(chǎn)生的大量氣體，控制膠的使用量。鋼管兩端用鐵片固定，防止在澆注過(guò)程中鐵水對(duì)鋼管的沖擊引起的偏移。白模粘接粘接如圖所示。 

（2）黃區(qū)

將鑄鋼涂料充分?jǐn)嚢韬?，放入涂料槽中?duì)白模進(jìn)行刷涂。白模采用三遍涂刷，每一遍涂刷后，放入烘干房后充分烘干，烘干房注意排濕。因現(xiàn)場(chǎng)使用石英砂為型砂，白模涂料厚度達(dá)到2mm左右，以防止粘砂。第三遍涂刷后，使用石英砂（200目）、糯米粉、酒精、PVB等混合后做預(yù)填物對(duì)盲孔進(jìn)行預(yù)填。待充分烘干后方可埋箱造型。

（3）黑區(qū)

該現(xiàn)場(chǎng)使用我公司移動(dòng)振實(shí)臺(tái)，配合雨淋加砂器使用，方便埋箱造型工作。待白模烘干好后，進(jìn)行埋箱造型工作。首先將砂箱放到振實(shí)臺(tái)上，夾緊后開(kāi)啟雨淋加砂器。放底砂200mm左右后，開(kāi)啟振動(dòng)電機(jī)振實(shí)。底砂振實(shí)后，用吊裝工具將白模放入砂箱，分層加砂振實(shí)。砂箱加滿后（冒口距離頂層砂面至少100mm），蓋薄膜加面砂。澆口杯處四周用水玻璃砂做保護(hù)，防止沖砂

鐵水溫度到達(dá)后出爐，澆注前將負(fù)壓系統(tǒng)打開(kāi)，負(fù)壓度控制在-0.050MPa。待鐵水包鐵水澆完后，將所有砂箱蝶閥全部打開(kāi)，負(fù)壓調(diào)至0.015~0.02保壓20min。

澆注時(shí)，注意澆注速度控制，一般節(jié)奏：慢—快—慢。在鐵水不反噴的情況下，盡量加快澆注速度，盡量控制在控制在40s內(nèi)?，F(xiàn)場(chǎng)第二天早晨開(kāi)箱，大約保溫14h，開(kāi)箱后送到拋丸機(jī)經(jīng)行鑄件清理。

5.結(jié)論

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的多次試澆注，確定的上述工藝流程基本滿足澆注出的合格的鑄件產(chǎn)品，且能保證較高的正品率。合理的鑄造工藝是獲得合格鑄件的先決條件，消失模鑄造作為一種新興的鑄造方式，正在逐漸被行業(yè)所接受，其占有份額也逐步擴(kuò)大。運(yùn)用傳統(tǒng)鑄造類(lèi)型生產(chǎn)的鑄件正在嘗試用消失模鑄造所替代。但傳統(tǒng)鑄造形式絕對(duì)是對(duì)消失模鑄造工藝的設(shè)計(jì)是有裨益的。傳統(tǒng)鑄造形式存在幾千年，一直推動(dòng)著社會(huì)的進(jìn)步，其中有很多東西是值得吸收借鑒的，因此在設(shè)計(jì)消失模澆注工藝時(shí)，不妨參考一下其傳統(tǒng)鑄造工藝。

但是消失模鑄造與傳統(tǒng)鑄造還是有一定區(qū)別的，在設(shè)計(jì)工藝方案時(shí)，我們同樣應(yīng)該考慮進(jìn)去，例如泡沫占據(jù)型腔，氣化產(chǎn)生大量氣體需排出；鐵水遇泡沫后激冷，加上負(fù)壓作用，其流動(dòng)性會(huì)降低；負(fù)壓會(huì)影響鐵水的流動(dòng)方向，最終會(huì)導(dǎo)致最終凝固的地方與傳統(tǒng)鑄造不同；等等。