消失模铸造工艺特点及适用性的分析和研究111_精品文档.doc
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甘肃畜牧工程职业技术学院
毕业论文
论文题目：
消失模铸造工艺特点及适用性的分析和研究
系别：
机械工程系
专业：
模具设计与制造
班级：
08.1班
学生姓名：
杨炯
指导老师：
寇元哲
完成日期：
2010年11月
目录
消失模铸造工艺特点及适用性的分析和研究 5
摘要 5
前言 6
第一章消失模铸造工艺特点 8
1.1工序简化工作周期短生产效率高 8
1.2劳动强度减轻工作环境改善 8
1.3提高铸件的尺寸精度 8
1.4增大了零件的设计自由度 9
1.5铸件质量好废品率低 9
1.6冒口设计方便金属液利用率高 10
1.7工艺技术容易掌握生产管理方便 10
1.8投资少见效快铸件生产成本低 10
第二章消失模铸造的适用性 12
2.1对铸型材料的适用性 12
2.2对铸件大小的适用性 12
2.3对铸件生产批量的适用性 13
总结 16
致谢 17
参考文献 18
毕业设计论文（设计）任务书
学生姓名
杨炯
专业班级
模具设计与制造08.1
指导老师
寇元哲
论文题目
消失模铸造工艺特点及适用性的分析和研究
研究的目标、内容及方法
目标：
消失模铸造是一种新型的铸造工艺方法；与国外的消失模铸造水平相比，我国的铸造水平还相差好几年，尤其在模具设计、制造、发泡成型等工艺阶段。
内容：
从消失模的工艺特点和适用性两个方面阐述论证了消失模的优点和工艺方法的广阔性、优越性、对铸件的适用性。
方法：
与传统铸造工艺方法相比较，从铸造工艺特点、适用性、经济性等分析了消失模的优点及缺点。
分阶段完成的工作
1.2010.6.2—6.20日确定毕业设计（论文）的选题，收集资料，整理资料，完成设计（论文）的任务书和开题报告；
2.2010.6.21—8.1日撰写设计（论文），完成第一稿，并交指导教师;
3.2010.8.2—8.9日指导教师阅改设计（论文）第一稿；
4.2010.8.10—8.31日修改设计（论文），完成第二稿，并交指导教师；
5.2010.9.1—9.9日指导教师阅改设计（论文）第二稿；
6.2010.9.10—9.30日修改设计（论文），完成第三稿，并交指导教师修改；
7.2010.10.1—10.7日指导教师阅改设计（论文）第三稿，并交学生修改
8.2010.10.8—10.15日指导教师评阅并打分，准备毕业论文答辩；
9.2010.10.20日前毕业论文答辩，评定学生最终设计（论文）成绩，评出系内优秀设计（论文）。
系部意见
毕业论文开题报告
题目
消失模铸造工艺特点及适用性的分析和研究
学生姓名
杨炯
班级
模具设计与制造08.1
指导老师
寇元哲
一选题的目标及意义
消失模铸造技术是一种新型的铸造工艺方法。
它是铸造行业和生产上的一大革命，受到国内外铸造工作者的普遍重视，获得了快速的发展。
它符合新世纪铸造技术发展的总趋势，有着广阔的应用前景。
有人估计，我国消失模铸造技术的发展水平与美国相比还相差10-15年，在模具设计、制造、发泡成型、涂料、白区和黑区的关键设备以及解决各类特有的缺陷等方面的问题，需要认真对待并逐一加以解决；提高整体技术水平，特别是生产复杂、高精密铸件方面要有突破。
与传统的砂型铸造相比较，其从工艺特点适用性两方面突出了消失模铸造的优越性。
二研究的基本内容和拟解决的问题
消失模与传统的砂型铸造相比较，其在工艺上有许多的优点，从生产成本的节省到工人劳动强度的改善，最至关重要的是从环境的角度出发，铸造过程中排出的废气便于采取措施，可集中处理。
对工人的工作环境有所改善，对环境保护有了显著提高。
在铸造行业中，每种铸造方法都有一定的适用范围，只有在这个范围内，才可能充分发挥出它的优势，得到满意的经济效果，消失模铸造方法也不例外，其也有一定的应用范围。
例如：
消失模主要铸造的是一些体积较大、结构较为复杂、特别是用那些普通砂型铸造不好分型、不好起模、不好下芯的铸件。
而对于结构简单，体积较小的铸件，用砂型铸造方法也可以生产出高质量的铸件，而且其生产效率，铸件成本比用消失模铸造方法生产低，这种情况下就不一定采用消失模铸造方法。
三研究的方法及措施
本文主要是通过消失模铸造方法与传统砂型铸造方法相比较而研究的。
在铸造前是否采用消失模铸造方法，要进行多种工艺、多方案认真比较。
这样才能更充分显示出消失模铸造的优越性和经济效益。
才能显示出消失模铸造技术的技术含量。
指导老师意见
签字：
年月日
系部（教研室）意见
签字：
年月日
消失模铸造工艺特点及适用性的分析和研究
摘要：
社会的发展尤其是现代的高速发展，对传统的铸造技术提出了越来越多的挑战，实现铸造过程机械化、自动化和专业化、追求工序简单、劳动强度轻、生产效率高、铸件质量好、精度高、环保等要求已成为现代铸造技术发展的必然趋势。
消失模铸造工艺正是在这种背景下形成和发展起来的，他是将真空密封造型法与实型铸造进行工艺嫁接而形成的一种新的铸造方法，是一种以实型的泡沫塑料模，干沙法或磁力造型采用的无粘接剂干燥的造型材料，与抽真空措施相结合的新的铸造方法——实型真空（或负压）造型法应用而生，这种利用泡沫塑料模和干砂（包括干燥的无粘接剂的石英砂，铁丸和钢丸）借重力或真空负压等物理方法紧实铸型的造型方法，称为消失模铸造法。
关键词：
消失模铸造工艺特点适用性
前言
在我国有几千年历史传统的铸造，主要用来生产机械零件的毛坯件，因为尽管发展到了今天，也出现了许多新的方法，但生产上应用最普遍的仍然是发展最早的砂型铸造。
传统砂型铸造通常又被称为翻砂。
它必须借助于铸模（用木材或金属制成）才能将砂型制成所需形状的铸型，但是这类用木材或金属制成的模样，必须在浇注前从铸型中取出，否则就无法浇注。
因此，这种工艺显得特别复杂、工序多、劳动强度大、生产周期长、成本高、而且铸件精度不够理想，甚至对某些复杂的零件还无法实现活块整体铸造，这就成了砂型铸造的致命弱点。
为了改善砂型铸造的状况，人们做了不少努力，但效果不大。
甚至对于那些单件小批量、形状较为复杂的大中形铸件，如何来实现“高效、优质、低成本”的生产要求，成了铸造工作者急待解决的新课题。
消失模铸造工艺正是在这种背景下形成和发展起来的，消失模铸造所特有的优点越来越多的被人们所公认，并越来越广泛地受到铸造界（尤其是制模和造型公认）的欢迎。
实践证明，这项新工艺是铸造行业中的一大革新，具有宽广的发展前景和无线的生命力，是一条多快好省发展铸造生产的有效途径，有利推动了铸造生产不断向前发展。
消失模铸造采用泡沫塑料取代了原来的空型腔呈实体的铸件，并且在浇注过程中泡沫模样是随金属液的推移而逐渐被汽化消失，模样和金属液同时存在，使铸型始终保持呈实体的状态，直至浇注完毕，模样完全被金属液所取代，凝固后即可得到所需要的铸件。
消失模铸造生产简图：
消失模铸造基本原理:
根据所需的铸件形状及尺寸，采用聚苯乙烯制备相应形状及尺寸的铸件模样和浇注系统模样，在模样表面均匀涂挂一层耐火材料，待涂料干燥后，将模样放在砂箱中填入干砂并紧实，造好型后，模样不取出进行浇注，在液体作用下，聚苯乙烯模样汽化、分解而消失掉，金属液取代聚苯乙烯模样所占据的空间，凝固后即可得到所需要的铸件。
消失模铸造工艺流程示意图：
第一章消失模铸造工艺特点
由于砂型铸造仍是我国普遍存在的主导方法：
以其为比较对象会发现消失模铸造有非常多的优越性，概括而言，消失模铸造法具有以下几种不同的工艺特点：
1.1工序简化工作周期短生产效率高
由于模具是整体的基本上不用型芯，又省去了型芯盒和芯骨制备以及型砂配置的工序；操作上又省去了取模、修型和配箱等许多工序。
因而缩短了生产周期，提高了生产效率，特别对单件、形状复杂的铸件，效果更显著。
按目前的生产水平统计，一般可提高制模效率0.5~3倍，提高制型效率2~5倍。
1.2劳动强度减轻工作环境改善
造型省去了脱模、修型和合箱等工序，大大减轻了劳动强度和改善了操作环境，而且该方法在浇注是产生的废气可通过密闭管道排放到车间以外以便进行净化处理，这样大大改善了生产现场的环境。
1.3提高铸件的尺寸精度
因模样不必从铸型中取出，没有分型面，又省去了配箱、组型等工序，避免了在普通铸造中因起模和配箱所导致的尺寸偏差，因而提高了铸件的尺寸精度（精密铸造）。
例如：
通常孔需要加工制出，而用消失模铸造工艺可直接铸造出直径大于6mm的孔。
孔径的重复精度相当好，误差一般在0.2%以内。
消失模铸造的铸件表面质量和金属型铸造的铸件质量非常接近，表面光滑，比砂型铸造的铸件表面粗糙度Ra值低，可达3.2~12.5um；铸件尺寸在铸造过程中只有很小变化，发泡成型机生产的模样尺寸几乎无变化。
铸件的脱模斜度很小（约~）或者为。
铸件的精度高可达IT7~IT9级，比传统砂型铸造提高1~2个级别；铸件尺寸公差很小，（见表1-1），加工余量最多为1.5~2mm，可以大大减少机械加工的费用，和传统砂型铸造方法相比，可以减少40%~50%的机械加工时间。
表1-1消失模铸造的铸件尺寸公差
单位：
mm
铸件尺寸
公差
<25
±0.17
25~80
±0.25
80~125
±0.30
125~175
±0.43
175~250
±0.003
>250
±0.002
1.4增大了零件的设计自由度
为铸件结构设计了充分的自由度。
消失模铸造方法又分型和必须取模的铸造工艺，减少了工艺性要求，使铸件受到的限制减少。
泡沫模样不需要芯子的优点，可使设计者铸出复杂的内腔，甚至多内腔的铸件，铸件壁也可以是曲面或变截面的。
1.5铸件质量好废品率低
造型后，铸件是一个整体的，没有分型面，不需要取模，也不必考虑脱模斜度，所以杜绝了铸件的错箱和表面的飞边、毛刺等缺陷，还避免了像普通砂型铸造因造型操作不慎遗漏在铸型内的残砂所导致的砂眼缺陷。
在设计铸型是可不考虑飞边、芯破裂、芯座和出砂问题。
对铸件生产者来说没必要提供专用制芯、混砂、下芯、清砂工具，不会产生破芯、坏芯以及使用芯子形成的气孔或其它问题，内腔不用粘性砂还可减少铸件清理费，没有芯座、芯撑、芯骨、飞边等减少了铸件最后的清理费。
有资料介绍说清理费估计可减少80%。
1.6冒口设计方便金属液利用率高
在砂型铸造中很难设计的球形暗冒口在消失模铸造中可以很方便地安置在任何位置；同时，由于容易在砂箱中将塑料模串起来实行群铸，因而，工艺节约浇注系统中的液态金属。
图1-1球形冒口和集渣冒口示意图图1-2板状铸件使用集渣包示意图
1—死角部位2—球状集渣包3—球形暗模口1—模样2—浇道3—死角4—集渣包
1.7工艺技术容易掌握生产管理方便
消失模铸造简化了模样制作工艺，简化了造型操作和工艺装备，使工艺技术容易掌握和普及。
同时，使用单一塑
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