消失模铸造工艺设计-2011培训优质PPT.ppt

1、采用无粘结剂干砂生产铸件的技术。发。但是，无粘结剂的干砂在浇注过程中经常发但是，无粘结剂的干砂在浇注过程中经常发生坍塌的现象。生坍塌的现象。现在国外生产线有现在国外生产线有不抽负压不抽负压的生产方式。的生产方式。19671967年德国采用了可以被磁化的年德国采用了可以被磁化的铁丸铁丸来代替硅来代替硅砂作为造型材料。砂作为造型材料。磁力场作为磁力场作为“粘结剂粘结剂”，这就是，这就是 “磁型铸造磁型铸造”。19711971年，日本发明了年，日本发明了V V法法（真空铸造法真空铸造法），受此启发，今天的消失模铸造在很多地方也受此启发，今天的消失模铸造在很多地方也采用采用抽真空抽真空的办法来固定型砂

2、。的办法来固定型砂。在在19801980年以前使用年以前使用无粘结剂的干砂工艺无粘结剂的干砂工艺必须必须得到美国得到美国“实型铸造工艺公司实型铸造工艺公司”的批准。的批准。在该在该专利失效专利失效以后，近几十年来消失模铸造以后，近几十年来消失模铸造技术在全世界范围内得到了技术在全世界范围内得到了迅速的发展迅速的发展。是将是将泡沫模样泡沫模样组合成模型簇，刷涂组合成模型簇，刷涂耐火涂料耐火涂料并并烘干后，埋在干砂中烘干后，埋在干砂中振动造型振动造型，在，在负压下负压下浇注，浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的铸造工艺方法。后形成铸

3、件的铸造工艺方法。消失模铸造消失模铸造消失模铸造消失模铸造:从单件大型铸件（从单件大型铸件（FMFM实型实型）发展到中小件）发展到中小件大批量流水线生产（大批量流水线生产（EPCEPC消失模消失模），以美国最），以美国最具代表性，其产量超过世界产量的具代表性，其产量超过世界产量的5050以上。以上。美国美国GM公司公司发动机总成部发动机总成部（GMPT）将）将EPC用于汽车件大量生产方面在世界上处于领先地用于汽车件大量生产方面在世界上处于领先地位。位。并认为今后新车型的并认为今后新车型的发动机缸体发动机缸体、缸盖缸盖铸件铸件的生产非的生产非EPC工艺莫属，消失模铸造技术在经工艺莫属，消失模铸造

4、技术在经济、质量和环保等方面具有无可比拟的优越性。济、质量和环保等方面具有无可比拟的优越性。在在20世纪世纪80年代，年代，GMPT即在纽约州的马森纳工即在纽约州的马森纳工厂用厂用EPC工艺生产一种工艺生产一种4.3升的升的V型汽车柴油机的型汽车柴油机的铝铝缸盖缸盖，随后在，随后在1986年用于年用于2.2升四缸升四缸铝缸盖铝缸盖的生产，的生产，至今已生产了至今已生产了500万件。万件。1986年年GM在田纳西州建厂用在田纳西州建厂用EPC生产生产铝缸铝缸盖盖和和缸体缸体、球铁曲轴球铁曲轴和和凸轮轴凸轮轴等铸件。等铸件。GM的项目，其白区和黑区部分均由意大利的项目，其白区和黑区部分均由意大利法

5、塔公司中标设计制造。法塔公司中标设计制造。阿拉巴马州阿拉巴马州伯明翰的萨金诺铸造厂伯明翰的萨金诺铸造厂（SMCOSMCO），在在2001年已经生产了年已经生产了288,000件铝缸体件铝缸体和和288,000件件铝缸盖铝缸盖，2002年年10月已达到年产近月已达到年产近50万件铝缸体和万件铝缸体和50万件万件铝缸盖的生产能力，铝缸盖的生产能力，白区部分的设备达到白区部分的设备达到近百台套近百台套，黑区部分建立了，黑区部分建立了6条自动线条自动线，生产力和技术水平居世界首位。，生产力和技术水平居世界首位。德国的德国的BMW汽车公司在也建成了年产汽车公司在也建成了年产330,000件件铝缸盖铝缸盖

6、的的EPC工厂。工厂。据专家估计，世界上每据专家估计，世界上每100个缸盖中有个缸盖中有4个、个、100个缸体中有个缸体中有12个是个是EPC工艺生产的，工艺生产的，和其他工艺方法相比虽然还是很少量的，但其发和其他工艺方法相比虽然还是很少量的，但其发展前景无可限量的。展前景无可限量的。从国外消失模铸造工艺发展的经验来看，也不是从国外消失模铸造工艺发展的经验来看，也不是一帆风顺的。一帆风顺的。20世纪世纪90年代曾出现过徘徊局面，由于美国经济年代曾出现过徘徊局面，由于美国经济不景气，不景气，EPC生产工厂经历过关停并转和重组的低生产工厂经历过关停并转和重组的低潮，但潮，但EPC工艺的优势仍然受到

7、普遍的关注。工艺的优势仍然受到普遍的关注。随着世界经济的回升，特别是随着世界经济的回升，特别是汽车工业汽车工业的复苏，的复苏，20世纪世纪90年代中期以后，年代中期以后，EPC生产走出了低谷，生产走出了低谷，恢复了快速增长势头。恢复了快速增长势头。据美国专家评估，美国据美国专家评估，美国EPC生产经历过生产经历过创新阶创新阶段段和和稳定阶段稳定阶段。铝合金铝合金铸件的生产在铸件的生产在2007年年进入成熟期，其份额将进入成熟期，其份额将占整个铝合金铸件的占整个铝合金铸件的29。铸铁件（包括铸铁件（包括球铁球铁和和灰铁灰铁）在）在2009年进入成熟期，年进入成熟期，将占整个铸铁件将占整个铸铁件份

8、额的份额的15，而而铸钢铸钢件最后在件最后在2013年达到成熟期，占铸钢件总产年达到成熟期，占铸钢件总产量量的的9。美国美国EPC技术发展之快，令世界瞩目。技术发展之快，令世界瞩目。据美国专家评估：我国的我国的EPC生产在生产在20世纪世纪90年代初期发展较快。年代初期发展较快。据中实委不完全统计，据中实委不完全统计，2005年年EPC（包括（包括FM）铸件产量约）铸件产量约321,000吨，吨，是是1995年的年的20倍以上，其中倍以上，其中EPC铸件为铸件为216,000吨，吨，FM铸件为铸件为105,000吨。吨。产品主要有产品主要有汽车配件汽车配件、工程机械工程机械、管件管件和和耐磨耐

9、热耐磨耐热铸件，铸件，其中铸铁件约占其中铸铁件约占87，铸钢件占铸钢件占12左右，左右，铝铸件不足铝铸件不足1。我国已有不少产品，如我国已有不少产品，如变速箱体变速箱体、管件管件、飞飞轮轮、刹车盘刹车盘、耐热铸钢件耐热铸钢件、磨球磨球、消防栓消防栓等等EPC铸件出口国外市场，面向世界需求。铸件出口国外市场，面向世界需求。目前我国已形成约目前我国已形成约95以上采用国产原辅材料、以上采用国产原辅材料、国产设备和国内技术为主的生产局面，在短短十国产设备和国内技术为主的生产局面，在短短十年内年内EPC厂点已超过百家，其中产量近厂点已超过百家，其中产量近5年内平均年内平均以以20的比例增加，已形成了一

10、批产量大、质量的比例增加，已形成了一批产量大、质量好的骨干工厂。好的骨干工厂。但我们应当看到，我国的但我们应当看到，我国的EPC生产到现在为止生产到现在为止不少工厂尚处于技术革新阶段，一批工厂正在向不少工厂尚处于技术革新阶段，一批工厂正在向技术稳定阶段迈进，许多工厂产品技术稳定阶段迈进，许多工厂产品品种过多品种过多，废废品率高品率高，管理和技术水平低下管理和技术水平低下，甚至停产或倒闭，甚至停产或倒闭，还有一些工厂处于开工不足的状态。还有一些工厂处于开工不足的状态。我国和美国相比，我国和美国相比，黑色金属差距较小黑色金属差距较小，在铝合金在铝合金方面差距很大方面差距很大，我们已是世界铸造大国，

11、其总产量，我们已是世界铸造大国，其总产量占世界第一位，遥遥领先于各国。占世界第一位，遥遥领先于各国。但我们远非铸造强国，其铸件质量和技术管理水但我们远非铸造强国，其铸件质量和技术管理水平是今后发展的关键，在平是今后发展的关键，在EPC生产方面尤为突出。生产方面尤为突出。我国的我国的EPC生产发展空间是很大的生产发展空间是很大的，只要找到差，只要找到差距，抓住机遇，发挥我们自身的优势，经过长期的距，抓住机遇，发挥我们自身的优势，经过长期的技术积累，不断总结交流经验，与时俱进，走自己技术积累，不断总结交流经验，与时俱进，走自己独特的发展道路。独特的发展道路。可以预料，今后经过共同努力奋斗，我国在世

12、界可以预料，今后经过共同努力奋斗，我国在世界消失模铸造行业中将占有举足轻重的地位。消失模铸造行业中将占有举足轻重的地位。1.2 消失模铸造工艺过程和特征消失模铸造工艺过程和特征1.2.1 工艺过程对比工艺过程对比 EPC工序和传统工艺相比差别较大。工序和传统工艺相比差别较大。消失模铸造工序大为简化，由于消失模铸造工序大为简化，由于不需分型不需分型、不需、不需取模取模、无、无砂芯砂芯、不需要下芯合箱，不配置型砂和芯、不需要下芯合箱，不配置型砂和芯砂，使其砂，使其工艺设计原则和内容也有很大区别工艺设计原则和内容也有很大区别。图图1 传统砂型铸造与消失模铸造工序对比传统砂型铸造与消失模铸造工序对比1

13、.2.2 工艺特征工艺特征（1）实型型腔：型腔中有实型型腔：型腔中有EPS模型，而传统工艺模型，而传统工艺型腔是空的。型腔是空的。（2）干砂造型：铸造用砂由干砂组成，采用无粘干砂造型：铸造用砂由干砂组成，采用无粘结剂、无水份和附加物的干石英砂。结剂、无水份和附加物的干石英砂。（3）模型与金属相互作用：模型与金属相互作用：浇注时，液体金属和浇注时，液体金属和EPS模型产生物理化学作用。模型产生物理化学作用。EPS软化、熔化、分软化、熔化、分解、气化，液体金属不断占据模型的位置，为金属解、气化，液体金属不断占据模型的位置，为金属模型的置换过程，模型的置换过程，而传统工艺，浇注时为而传统工艺，浇注时

14、为充填空型型腔充填空型型腔。（4）模型形状灵活：模型形状灵活：EPS模型可以是模型可以是整体整体的，也的，也可以是可以是分块制作后分块制作后胶合成一体，其形状不受限制，胶合成一体，其形状不受限制，可以做很复杂的铸件。可以做很复杂的铸件。1.3 消失模铸造工艺的优缺点消失模铸造工艺的优缺点1.3.1 优点优点（1）铸件）铸件尺寸精确尺寸精确，加工量加工量小，近无余量，优于砂小，近无余量，优于砂型、金属型，低于压铸、接近失蜡精密铸造。型、金属型，低于压铸、接近失蜡精密铸造。（2）铸件）铸件表面质量表面质量好，优于砂型。好，优于砂型。（3）生产）生产不用砂芯不用砂芯，无芯座、无分型面，不起模、，无芯

15、座、无分型面，不起模、合箱，造型工艺大大简化，并减少相应的人为引起合箱，造型工艺大大简化，并减少相应的人为引起的缺陷废品。的缺陷废品。（4）取消了混砂工序，）取消了混砂工序，砂处理系统砂处理系统设备大为简化，设备大为简化，减少了由此而产生的质量问题。减少了由此而产生的质量问题。（5）干砂落砂非常方便，铸件无飞边毛刺，清理）干砂落砂非常方便，铸件无飞边毛刺，清理打磨工作量减少打磨工作量减少50以上。（6）可在理想位置放置浇冒口，冒口可选择最佳）可在理想位置放置浇冒口，冒口可选择最佳形状形状（如球形），（如球形），不受起模的限制，对保证铸件内不受起模的限制，对保证铸件内在质量有利。在质量有利。（7）投资少，同样生产能力比砂型可降低）投资少，同样生产能力比砂型可降低3050，生，生产线柔性好，可在一条线上实现不