【正文】 緩慢烘烤至 600～ 700℃，使用前還應(yīng)檢查吊包架、吊軸等 是否完好 . ③舊澆包要清除殘留的金屬和熔渣，損壞的部分用粒度為 3～ 4mm 的焦炭末和耐火泥 的混合料修補(bǔ)、陰干并烘烤后才能使用。 。 (4) 工具 1) 熔化用工具 : 鋼桿、樣勺、渣勺、攪拌耙子、鉗子等。 （ 3）澆包的選擇 圖 75 澆包示意圖 表 75 澆包的尺寸 容量/kg D/mm D1/mm H/mm B/mm h/mm h1 /mm d/mm δ /mm L/mm 8 175 155 185 200 60 65 20 1200 10 185 165 195 215 60 70 20 1200 12 195 175 205 230 65 70 20 1300 16 215 190 225 255 70 75 25 3 1300 20 230 200 240 275 75 80 25 3 1300 根據(jù)鑄件質(zhì)量選取澆包，本鑄件的重量為 ,從而選得容量為 8 kg 的澆包。 4）爐料在裝料之前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，一般放在爐旁預(yù)熱至 200~300℃或更高。 因此選用感應(yīng)爐。表 71為錫青銅在各種介質(zhì)中的腐蝕速度 表 71 鑄造錫青銅在介質(zhì)中的腐蝕速度 37 合金牌號(hào) 腐蝕介質(zhì) 腐蝕速度 ZCuSn5Pb5Zn5 海水 H2SO410% ZCuSn6Zn6Pb3 海水 H2SO410% ZCuSn10P1 HCl 1% H2SO410% ZCuSn10Zn2 海水 H2SO410% 海霧 200℃過(guò)熱蒸汽 NaCl 20% NaCl 30% HCl 15% (100℃ ) HCl 30% (100℃ ) ZCuSn10Pb5 H3PO4 5% H2SO4 5% HCl 6% 注：有％的均為質(zhì)量分?jǐn)?shù) 由上表可知牌號(hào) ZCuSn6Zn6Pb3 的耐腐蝕性比較好，且該牌號(hào)銅合金應(yīng)用廣泛，故選用牌號(hào)為ZCuSn6Zn6Pb3的銅合金 。 4）錫青銅的結(jié)晶溫度范圍較大，鑄造時(shí)易形 成分散的微觀縮孔；錫青銅凝固時(shí)的體積收縮率很小，充滿鑄模型腔的能力高，能獲得完全符合鑄模內(nèi)型的鑄件。 (2) 選擇材料的原因 1）錫青銅具有較高的耐磨性，且耐蝕性比 黃銅 ． ． 好。 7）奧氏體不銹鋼，適 用于工作溫度在 196~+600℃之間的腐蝕性介質(zhì)的閥門。 3）球墨鑄鐵，適用于工作溫度在 30~+350℃之間，公稱壓力 PN≤ 的中低壓閥門。 ②將焙燒好的硅溶膠殼冷卻大約 20 分鐘，制水玻璃型殼。 35 焙燒 ⑴ 焙燒的目 的 1） 提高型殼在高溫澆注時(shí)抵抗金屬液破壞的能力。 低溫烘烤脫蠟 適用于 整體鑄型。 34 六 、脫蠟與焙燒 脫蠟 型殼完全硬化后，需自型殼中熔去模組，常用加熱的方法熔失熔模 ⑴ 常用的方法 表 61 脫蠟方法 脫蠟方法 適用范圍 特點(diǎn) 熱水脫蠟 適用于熔點(diǎn)在 80℃以下的低溫蠟和中溫蠟。 常用的 回收處理 方法有： 1） 酸回收處理法 2） 電解回收處理法 為了降低成本，操作方便，選用酸回收處理 法。 33 硬化后的型殼需在空氣中干燥 10～ 30 分鐘，使型殼表面干燥一些，氨味散凈，再涂掛下一層。 硬化工藝： 型殼加固層一般不采用干燥涂掛涂料和撒砂后立即硬化。 ② 每層涂料的干燥時(shí)間超過(guò) 3 小時(shí)。 ③ 撒砂的方法 雨淋式撒砂時(shí)砂粒如雨點(diǎn)似的掉在模組所掛的涂料層上，粘住，模組應(yīng)各個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，務(wù)求涂料層表面都能均勻的粘上一層砂粒。 制殼工藝 ⑴ 涂掛涂料及撒砂 1） 涂 掛涂料 的方法： 一般用浸漬法，把帶有型殼層的模組浸入涂料中轉(zhuǎn)動(dòng)，使涂料充分潤(rùn)濕被涂模組表面，去除可能加入的氣泡，然后自涂料中取出。各種配料見表 58. 表 58 水玻璃涂料的配比、用途和性能 涂料名稱 涂料組分／㎏ 粘度（ S） 特征 耐火粉料／㎏ 水玻璃／㎏ 外加濕劑（ %） 水玻璃 — 硅石粉 — 粘土 硅石粉 ～～ 1 ～ 25～ 40 強(qiáng)度高，鑄造殘留強(qiáng)度 低型殼加固層 31 水玻璃 — 煤矸石粉 — 粘土粉 煤矸石粉～ 土： ～ 1 — 20～ 30 強(qiáng)度中，鑄造殘留強(qiáng)度 中型殼加固層 水玻璃 — 鋁礬土 鋁礬土粉 1。一類降低模數(shù)后使用，二類用水稀釋使用，三類提高模數(shù)后使用。一般配合其他黏結(jié)劑作型殼的加固層涂料使用。 ② 硅溶膠涂料的配制及制殼工藝 硅溶膠的稀釋處理 D=G[(a／ b)－ 1] （ 52） D:需加入水量（㎏） G：硅溶膠用量（㎏） a：原硅溶膠中 SiO2 的質(zhì)量 含量 b：稀釋后硅溶膠要求 SiO2 的質(zhì)量含量 2）硅溶膠 涂料的配比 見表 53 表 53 硅溶膠涂料的配比表 硅溶膠（ ml） 粉料種類 潤(rùn)濕劑 消泡劑 涂料密度 用途 1000 ～ ㎏ — ～ 表面涂料層 3）硅溶膠的配料過(guò)程： ① 準(zhǔn)備好專用的不銹鋼涂料筒，加入 1000mL 的硅溶膠和大約 500mL 的水 。 硅酸乙脂型殼 表面粗糙度高，尺寸精度高，但易產(chǎn)生白霜，廣泛用于鑄造 高溫耐熱合金鋼，不銹鋼等，但價(jià)格昂貴，費(fèi)用高 硅溶膠型殼 表面粗糙低，尺寸精度高，但價(jià)格昂貴，費(fèi)用高 硅溶膠 — 水玻璃型殼 表面粗糙度高，尺寸精度高，鑄造費(fèi)用介于上述三者之間。 27 ③ 強(qiáng)度特性好，抗熱沖擊性好。 1） 熔模精密鑄造中所用的耐火材料主要 ① 石英和剛 玉 ② 硅酸鋁耐火材料，如耐火粘土、鋁釩土、焦寶石等。 在熔失熔模時(shí)，型殼會(huì)受到體積正在增大的熔融模料的壓力；在焙燒和注時(shí)，型殼各部分會(huì)產(chǎn)生相互牽制而又不均的膨脹的收縮，因此，金屬還可能與型殼材料發(fā)生高溫化學(xué)反應(yīng)。 6)組好的模組必須用壓縮空氣吹掉其上的蠟屑。在澆口杯外側(cè)面打上鋼號(hào)。 2) 對(duì)澆口蠟?zāi)＿M(jìn)行嚴(yán)格檢查，剔除變形、空心和螺帽未上到位者。 根據(jù)以上比較，結(jié)合此次設(shè)計(jì)的要求，大批量小鑄件的蠟基溶模組裝，選用焊接法。 23 制模組 ⑴ 澆口棒的制作 采用沾蠟法制造，具體工藝規(guī)范如下： 將冷芯棒（常用鋁棒）插入高于蠟料熔點(diǎn) 5℃左右的蠟液中停留 1～ 2s，蘸多次后蠟層蠟層厚度達(dá) 3～ 5mm，也可在蠟液中停留時(shí)間長(zhǎng)些，一次沾成。 ⑸ 制型殼的模樣時(shí)，主要有兩種將模料注入壓型 1） 自由澆注 2） 加壓注入 由于本次設(shè)計(jì)的熔模件為蠟基模料，所以選擇加壓注入， 壓制熔之前，需先在壓型表面涂 薄層分型劑，以便從壓型中取出熔模。分型劑層越薄越好，使熔模能更好地復(fù)制壓型的表面，提高熔模的表面光潔度 ， 防止模料粘附壓型 ，便 22 于取模以及細(xì)化熔模的表面粗糙度。 ③待其模料全 部熔化后，攪拌均勻。 3）選用的原材料 ①石蠟：加入模料后，有較好的強(qiáng)度，塑性，來(lái)源廣，是蠟基模料的主體之一。 ②具有良好的流動(dòng)性。 21 系列模料 具有良好的流動(dòng)性，在凝固后具有較強(qiáng)的黏結(jié)力和較好 的韌性，熔點(diǎn)低，塑性好 適用于修補(bǔ)和填充熔模鑄件表面的缺陷 其他模料 具有良好的熱穩(wěn)定性，存放時(shí)不易變形，剛性大，脫模時(shí)不需加熱 適用于提高熔模的尺寸精度和表面質(zhì)量，但模料的回收困難。 模料的選取和配制 制模材料的性能不單應(yīng)保證方便地制得尺寸精確和表面光潔度高，強(qiáng)度好，重量輕的熔模，它還應(yīng)為型殼的制造和獲得良 好鑄件創(chuàng)造條件。 圖 39注模料 口 20 四 、熔模的制造 熔模 熔模的制造： 熔模是用來(lái)形成耐火型殼中型腔的模型，所以要獲得尺寸精度和表面光潔度高的鑄件 。m) 型腔表面 ～ 芯銷、活塊、鑲塊的配合面、定位面 ～ 分型面 ～ 澆注系統(tǒng)表面 ～ 非工作部分表面 ～ （ 3) 組和件的配合 壓型由許多部件組合而成，這些組合件相互間的配合，應(yīng)根據(jù)易熔模的動(dòng)作要求確定 ，見裝配圖。 （ 2）壓型的精度和表面粗糙度 壓型的精度和表面粗糙度視逐漸的技術(shù)要求而定。因?yàn)檫@三方面的因素都首先與鑄件結(jié)構(gòu)有關(guān)，同時(shí)它們之間也相互制約，而且每個(gè)因素都受具體的工藝操作過(guò)程的影響，當(dāng)壓型和模料確定后，他們還取決于壓注工藝參數(shù)以及取模后的環(huán)境和處置情況等 [4] 。設(shè)計(jì)中我們采用型芯間隙排氣，排氣部位在型芯與型體的相配處。型芯可分為金屬型芯、尿素型芯、陶瓷型芯和石英玻璃型芯 [2]。 圖 36活結(jié)螺栓鎖緊機(jī)構(gòu) ⑷ 型芯設(shè)計(jì) 構(gòu)成熔模內(nèi)部 形狀的構(gòu)件叫做型芯，型芯的成型部位的形狀隨易熔模熔模內(nèi)腔形狀而定，但型芯的定位部位應(yīng)盡可能的有規(guī)則。型體 鎖緊有固定式和活動(dòng)式兩種，其中中最常見的活節(jié)螺栓鎖緊。具體的請(qǐng)見設(shè)計(jì)圖壓型裝備配。如圖 32 所示 。 由于本鑄件為一回轉(zhuǎn)體對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所以選有水平分型二開型?？紤]到組焊后內(nèi)澆道的強(qiáng)度問(wèn)題，我們將內(nèi)澆道熱節(jié)圓直徑取為 20mm,并且我們選擇易割長(zhǎng)方形內(nèi)澆道，并且將其一邊設(shè)計(jì)為圓弧形，隨鑄件熱節(jié)圓處形狀，這樣可以提高內(nèi)澆道的強(qiáng)度。 FC=? r2 Fc= 22cD = 100=314mm 圖 24 澆注系統(tǒng) 9 1）內(nèi)澆道的計(jì)算 比例系數(shù)法是依據(jù)鑄件上熱節(jié)圓直徑或熱節(jié)截面面積，由式（ 2— 4）確定相應(yīng)內(nèi)澆道的直徑或截面面積。 5）澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)化壓型結(jié)構(gòu)，并使制模、組焊、制殼、切割等工序操作簡(jiǎn)便。 3）在阻焊和制殼時(shí)起支撐易熔模和型殼的作用。 表 24 成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí) CT 鑄造工藝方法 鑄鋼 灰鑄鐵 銅合金 鋅合金 砂型手工造型 11~13 11~13 10~12 — 砂型機(jī)器造型級(jí)殼型 8~10 8~10 8~10 — 金屬型 — 7~9 7~9 7~9 低壓鑄造 — 7~9 7~9 7~9 壓力鑄造 — — 6~8 4~6 熔模鑄造 5~7 — 4~6 — 由于此次設(shè)計(jì)的鑄造方法為熔模鑄造，合金種類為銅合金，所以 選用鑄件的公差等級(jí)為 4～ 6。10mm，孔深為 18mm 的通孔 . ⑵ 基準(zhǔn)面的選擇 此管接頭為一回轉(zhuǎn)體零件故需選擇兩個(gè)基準(zhǔn)面便可約束 6個(gè)自由度，選擇法蘭盤的端面和中心線，作為基準(zhǔn)面。對(duì)于特殊要求的小而復(fù)雜的孔和內(nèi)腔，可采用陶瓷型芯或石英玻璃管型芯鑄出。鑄件材料為 ZCuSn6Zn6Pb3，收縮率為 %。根據(jù)此結(jié)論和實(shí)際要求得出最佳壁厚為 10mm。 ⑴ 鑄件壁厚 5 由于熔模鑄造的型殼內(nèi)表面光潔，并且一般為熱型殼澆注，因此熔模鑄件壁厚允許設(shè)計(jì)得較薄。 圖 21 零件圖 鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析 熔模鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性是指，從熔模鑄造生產(chǎn)工 藝角度出發(fā)，對(duì)零件結(jié)構(gòu)提出的要求。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，熔模鑄造技術(shù)也在不斷的獲得提高和更新，并擴(kuò)大它的應(yīng)用范圍。 應(yīng)用范圍 熔模鑄造適用于形狀復(fù)雜、難以用其他方法加工的成形的精密鑄件的生產(chǎn)，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片、葉輪，復(fù)雜的薄壁框架，雷達(dá)天線，帶有很多散熱薄片、柱、銷軸的框架，齒套等。 1955 年奧斯汀實(shí)驗(yàn)室提出首創(chuàng)失蠟法的呈請(qǐng)，日本學(xué)者鹿取一男根據(jù)中國(guó)和日本歷史上使用失蠟法的事實(shí)表示異議，最后取得了勝訴。中國(guó)傳統(tǒng)的熔模鑄造技術(shù)對(duì)世界的冶金發(fā)展有很大的影響。透雕紋飾繁復(fù)多變，外形華麗而莊重，反映出春秋中期我國(guó)的失臘法已經(jīng)比較成熟。一般制泥模時(shí)就留下了澆注口，再?gòu)臐沧⒖诠嗳脬~液，冷卻后，所需的器物就制成了。 發(fā)展歷史 熔模鑄造又稱失臘法。此外，型殼由耐高溫的特殊粘結(jié)劑和耐火材料配制成的耐火涂料涂掛在熔模上而制成，與熔融金屬直接接觸的型腔內(nèi)表面光潔度高。 4） 鑄件尺 寸不能太大，重量也有限制。鑄件壁厚最小可達(dá) ,鑄出最小孔徑為 。 關(guān)鍵詞 ： 熔模鑄造，錫青銅，工藝流程 ABSTRACT This design is through investment casting methods to cast pipe joints, first analysis of castings, for process design, to determine the main parameters for pressuretype