【文章內(nèi)容簡介】 避免了在普通鑄造中因起模和配箱所導(dǎo)致的尺寸偏差，因而提高了鑄件的尺寸精度，減少了機(jī)加工量。據(jù)報導(dǎo)，消失模鑄造工藝的尺寸精度超過了濕型工藝和樹脂砂工藝的精度（接近精密鑄造）。例如，通?？仔枰庸ぶ瞥龆孟ｈT造工藝可直接鑄出直徑大于 6mm的孔，孔徑的重復(fù)精度相當(dāng)好，誤差一般在 %以內(nèi)。消失模鑄造的鑄件表面質(zhì)量和金屬型鑄造的鑄件質(zhì)量非常接近，表面光滑，比砂型鑄造的鑄件表面粗糙度值低，~寸在鑄造過程中只有很小變化，發(fā)泡成型機(jī)生產(chǎn)的模樣尺寸幾乎無變化。鑄件的脫模斜度很?。▇)。鑄件的尺寸精度高，可達(dá)IT79，比傳統(tǒng)砂型鑄造提高1~2 級別；鑄件尺寸公差很?。ㄒ姳? 111 ），加工余量最多為 ~2mm，可以大大減少機(jī)械加工的費(fèi)用，和傳統(tǒng)砂型鑄造方法相比，可以減少40%~50%的機(jī)械加工時間。 111 4 增大了零件的設(shè)計自由度 為鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了充分的自由度。消失模鑄造方法沒有分型和必須取模的鑄造工藝，減少了鑄造工藝性要求，使鑄件設(shè)計受到的限制減少。泡沫模樣不需芯子的優(yōu)點(diǎn)，可使設(shè)計者精確地鑄出復(fù)雜內(nèi)腔，甚至多內(nèi)腔的鑄件，鑄件壁也可以是曲面式變截面的。 5 鑄件質(zhì)量好、廢品率低 造型后，鑄型是一個整體的，沒有分型面、不需取模，也不必考慮脫模斜度，所以杜絕了鑄件的錯箱和表面的飛邊、毛刺等疵病。同時，還避免了像普通砂型鑄造因造型操作不慎遺漏在鑄型內(nèi)的殘砂所導(dǎo)致的砂眼缺陷。在設(shè)計鑄件時可不考慮飛邊、芯破裂、芯座和出砂問題。對鑄件生產(chǎn)者來說沒必要提供專用制芯、混砂、下芯、清砂工具，不會產(chǎn)生破芯、壞芯以及使用芯子形成的氣孔或其他問題，內(nèi)腔不用粘性砂還可減少鑄件清理量，沒有芯座、芯撐、芯骨、飛邊等減少了鑄件最后清理量。6 冒口設(shè)計方便，金屬液利用率高 在砂型鑄造中很難設(shè)置的球形暗冒口在消失模鑄造中可以很方便地安置在任何位置；同時，由于容易在砂箱中將塑料模串聯(lián)起實(shí)行群鑄，因而，大大節(jié)約澆注系統(tǒng)中的液態(tài)金屬。7 工藝技術(shù)容易掌握，生產(chǎn)管理方便 消失模鑄造簡化了模樣制作工藝，簡化了造型操作和工藝裝備，使工藝技術(shù)容易掌握和普及。同時，使用單一型料，不用對造型材料進(jìn)行日常性能檢查；也不存在模樣的保管和大批砂箱的堆放問題，因而車間的生產(chǎn)管理工作大大簡化。 消失模鑄造的適用性與其他的特種鑄造法相比，消失模鑄造的應(yīng)用范圍較為廣泛。但是每種新的鑄造方法都有一定的使用范圍，只有在這個范圍內(nèi)使用，才可以充分發(fā)揮它的優(yōu)勢，得到滿意的經(jīng)濟(jì)效果，消失模鑄造方法也不例外。主要根據(jù)以下一些因素來考慮是否采用這種工藝。 1 對鑄型材質(zhì)的適用性 理論上，凡是可以鑄造的金屬都可以采用消失模鑄造法，在這一點(diǎn)上其適應(yīng)性甚至超過砂型鑄造。例如，普通砂型鑄造不能用于鈦合金鑄造，但采用 SiC 砂的消失模鑄造法可以用來澆注鈦合金。從生產(chǎn)實(shí)踐來看，目前用消失模鑄造澆注過的鑄件材質(zhì)有普通鑄鋼、耐熱合金鋼、不銹鋼、鐵鎳合金、普通鑄鐵、合金鑄鐵、球墨鑄鐵、鑄鋁合金和鑄銅等。一般來說，鑄造車間常用的金屬材料都可用消失模鑄造來澆注。生產(chǎn)實(shí)踐還證明，用該法澆注鑄鋼件、球墨鑄鐵件等熔點(diǎn)高的鑄件材質(zhì)時表面無飛邊毛刺，粘砂情況少，容易清理，鑄件的表面質(zhì)量明顯優(yōu)于砂型鑄件。2 對鑄件大小的適用性 消失模鑄造生產(chǎn)的鑄件，不像磁型鑄造那樣受磁間距大小的限制，只要磁極大小定了，砂箱大小也就定了。對消失模鑄造來說，砂箱大小直接決定消失模鑄件的大小，因此，消失模鑄造對鑄件大小的適用性要廣泛得多，可以在同一振動工作臺上放置不同尺寸的砂箱，因而可以十分方便地生產(chǎn)出各種大小的鑄件。據(jù)有關(guān)資料顯示：到現(xiàn)在為止用消失模鑄造澆注過的最大鑄件為：鑄鐵件5t ，鑄鋼件2t以下，鑄鋁件104kg。模樣的強(qiáng)度低，加上埋型操作時填料不可能絕對均勻，模樣容易變形，這就給澆注輪廓大、壁薄的鑄件帶來了一定困難。因此，從方便操作和現(xiàn)有工藝水平考慮，消失模鑄造以澆注 2t(（尤其是 500kg）以下，壁厚大于 4mm 的鑄件為宜。3 對鑄件生產(chǎn)批量的適用性 對鑄件生產(chǎn)實(shí)用性是從經(jīng)濟(jì)效果這個角度提出來的。消失模鑄造每澆注一個鑄件就要消耗一個泡沫塑料模樣。因此，存在一個用消失模法生產(chǎn)鑄件的最佳批量問題。最佳的生產(chǎn)批量必須考慮生產(chǎn)塑料膜所需的模具成本，對于那些不需要模具或模具費(fèi)用很低的鑄件，可以不考慮生產(chǎn)批量問題。但對于必須采用價格高昂模具或模具數(shù)量必須很多的鑄件，計算一個最佳生產(chǎn)批量是必要的，以確保鑄件成本不會太高。對于5件以下的鑄件，尤其對于12件的大型鑄件，其經(jīng)濟(jì)效果最為顯著。如果泡沫塑料模與熔模精密鑄造、陶瓷型鑄造及消失模鑄造等結(jié)合使用，是與制造單件和小批量生產(chǎn)的、對精度和表面能粗糙度要求較高的中大型（20kg以上）精密鑄件。4 對鑄件結(jié)構(gòu)的適用性 消失模鑄造不存在與分型和起模有關(guān)的鑄件結(jié)構(gòu)工藝性的問題。消失模鑄造從工藝特點(diǎn)出發(fā)，特別適合于具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)（尤其是具有復(fù)雜內(nèi)腔）、模樣分型困難、造型困難的鑄件。因此，消失模鑄造為多品種、單件小批量及大批量鑄件生產(chǎn)幾何形狀復(fù)雜的中小型鑄件提供了新的生產(chǎn)途徑。消失模鑄造對鑄件結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性非常強(qiáng)，特別是那些用普通砂型鑄造不好分型、不好起模、不好下芯的鑄件，例如套筒類、缸體、螺旋槳、水泵葉輪、殼體等以及結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜、芯子特別多的鑄件。國外一些著名的大汽車公司，已成功地應(yīng)用消失模鑄造工藝大批量生產(chǎn)復(fù)雜的汽車發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋、進(jìn)氣歧管等鋁合金和鑄鐵件。 與此相反，一些形狀簡單的、用砂型鑄造方法也可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的鑄件，而且其生產(chǎn)效率、鑄件成本比用消失模鑄造方法生產(chǎn)低，這種情況下就不一定采用消失模鑄造方法。另外，對于一些有狹窄的內(nèi)腔、通道和夾層的情況，采用消失模鑄造時必須謹(jǐn)慎，至少需要預(yù)先進(jìn)行試驗(yàn)，才能投入正式生產(chǎn)。 第2章 消失模模具設(shè)計 消失模模具制造流程如圖211 圖211 消失模模樣三維造型，及考慮因素 泡沫三維造型是以鑄件圖紙或樣件為基礎(chǔ)，結(jié)合泡沫原材料的使用工藝性能，采用計算機(jī) CAD 輔助設(shè)計完成鑄件毛坯的設(shè)計過程。其主要考慮的工藝設(shè)計過程包括以下幾個方面： 對泡沫模樣的工藝審定。 拔模斜度的控制。 加工余量的控制。 應(yīng)用計算機(jī) proe 實(shí)現(xiàn)泡沫模樣的三維造型。模樣分片與粘合。 1 對泡沫模樣的工藝審定 （1）壁厚的審定一般情況下，泡沫模型的壁厚控制在不低于5mm，至少保證在泡沫模型壁厚的縱向不低于3顆泡沫顆粒排位。特殊的薄壁零件（泵殼、葉輪）壁厚也不能低于3mm。 （2）對泡沫模樣局部較厚部位的處理對于一些特別厚實(shí)的厚的泡沫模型建議采用抽殼的方法來處理。 例如 電解鋁用的4爪電極，采取抽殼結(jié)構(gòu)，將泡沫模型設(shè)計為兩半片粘接組合成型，粘合后形成中空結(jié)構(gòu)，節(jié)省泡沫原材料，保證壁厚使充料順暢即可。如圖221和222所示。 圖221 4爪電極 圖222 中空4爪電極例如 澆注系統(tǒng)使用的直澆棒做成空環(huán)結(jié)構(gòu)，再用泡沫板材切割出蓋板將其封住，形成中空結(jié)構(gòu)，防止因澆注時產(chǎn)生大量氣體出現(xiàn)反噴現(xiàn)象。如圖 223 所示 圖 223 直澆棒做成中空結(jié)構(gòu) 對于一些敞口件、薄壁件來說，在成型、涮涂料、填砂振實(shí)過程中保持泡沫模樣的穩(wěn)定性很重要。常常采用在敞口面增加拉筋或者粘接木條的方法防止變形。 2 拔模斜度 消失模鑄造的拔模斜度比砂型鑄造要小，但也必不可少，通常起模斜度的具體取值應(yīng)考慮以下情況：（1） 對于內(nèi)腔空間要求特別嚴(yán)格的泡沫模樣采用加大內(nèi)腔的方法拔模，拔模之后要保證壁厚的均勻一致。（2） 對于一些螺絲包、加工孔的拔模斜度常用增加材料的方法，防止由于鑄造變形而引起的加工問題。 （3) 高的孔、高的凸臺、筋板，大的端面適當(dāng)?shù)脑龃蟀文Ｐ倍取?3 加工余量 泡沫摸樣的加工余量一般與鑄件的形狀，零件的大小、鑄造工藝、加工方法有關(guān)。消失模鑄件毛坯的加工余量為砂型鑄件加工余量的30~50%，大于熔模鑄件加工余量的30~50%。消失模鑄件的機(jī)械加工余量的取值如表223所示：產(chǎn)品最大外輪廓尺寸/m