【導(dǎo)讀】行業(yè)的逐漸成長和強(qiáng)盛，越來越受到廣大人民群眾的注重與關(guān)心。本次搖臂座的鑄造工藝，將采用特種鑄造方法即熔模鑄造。鑄造又稱失蠟?zāi)ｈT造，壓型，也就是失蠟?zāi)＞?。本次的設(shè)計主要使用。過對鑄件形狀、尺寸等方面的測量分析來確定工藝。設(shè)計省了大量功夫與時間。

　　

【正文】 表 56 涂料中水玻璃制備的參數(shù) 指標(biāo) 用途 錯誤 !未找到引用源。 （ %） 錯誤 !未找到引用源。 （ %） 模數(shù)（ M） 密度（ g/c 錯誤 !未找到引用源。 ） 表面層涂料 21～ 27 ～ ～ ～ 加固層涂料 23～ 27 ～ ～ ～ 綜合考慮， 本次搖臂座設(shè)計依照加固層涂料完成處理和改善。 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 制殼工藝 涂掛涂料及撒砂 涂掛涂料的方法： （ 1）通常選用浸漬法，旋轉(zhuǎn)著將型殼層模組放入準(zhǔn)備好的涂料中，涂料均勻濕潤模組內(nèi)外面，除去也許會產(chǎn)生的大小氣泡，接著取出。通常要求面層的涂層有 2 層是硅溶膠涂料，有 2～ 3 層是水玻璃涂料。 （ 2）撒砂的工藝過程： 撒砂的作用：為了促使外殼快速增厚，在所掛涂料層的外表面，均勻撒上一層耐火沙粒，這樣的操作稱為撒砂。同時讓人擔(dān)憂的是，緊跟著的下一工序中，分散型殼會產(chǎn)生應(yīng)力。 撒砂時在各個表層上的砂粒度是不相同的 ，在最里層是最細(xì)小的，大概在40～ 100 目，外層疊加逐漸加粗，最后在加固層的粒度大概是 6～ 40 目。 撒砂的方法用雨式撒砂，顧名思義便是砂粒像雨一樣落到模組涂料層上并粘合，模組全身都應(yīng)該旋轉(zhuǎn)，以確?？梢跃鶆蛘成弦粚由傲Ｔ谕苛蠈拥谋砻妗? 常用的有：雨淋式和液態(tài)化兩種。 型殼的干燥和硬化 每次一旦涂撒好型殼層，緊跟著對型殼執(zhí)行干燥、硬化處理，促進(jìn)在內(nèi)部的黏結(jié)劑轉(zhuǎn)化為凝膠，為了讓型殼層擁有適宜的濕度，要把耐火材料緊緊的連接起來。 （ 1）硅溶膠型殼干燥處理以及硬化處理： 放在箱中烘干處理，箱子必須吹著熱 風(fēng)，風(fēng)溫保持在 20℃～ 30℃之間，箱內(nèi)氣流相對濕度保持在 20%～ 60%，保證風(fēng)速要小于 3m／ s。每一層涂料都要經(jīng)過 3 小時以上干燥處理。最后一層處理完成后，型殼必須進(jìn)行一天時間以上的干燥處理。 （ 2）水玻璃型殼干燥處理以及硬化處理 : 水玻璃型殼通常第一步是自然式干燥，然后再進(jìn)行化學(xué)硬化。 干燥工藝：環(huán)境溫度為 15℃～ 25℃；相對濕度為 (40～ 60 )%；干燥時間為 2～24 小時。 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 硬化工藝：在對型殼加固層硬化處理時，通常不選用撒砂和干燥涂掛涂料的方法。硬化劑的選擇用氯化銨的水溶液。 具體操作：將經(jīng)過處理后的 型殼涂掛通過之前的方法干燥完全，然后將它浸泡于氯化銨飽和溶液中，其溫度保持在 28℃～ 32℃。它們會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從黏結(jié)劑中會析出硅膠，硅膠在外表面凝聚，使涂料硬化。最后將型殼放入硬化劑中浸泡幾分鐘，進(jìn)行硬化處理。 硬化處理后把型殼置放在案幾上，進(jìn)行一定時間的干燥處理，讓型殼外表面更干燥，除凈氨味，然后涂掛下一層。 模料的回收方法 選用蠟基模料，通過脫模處理回收的模料都能進(jìn)行再利用，制作新一批熔模。此外，從舊模料中除去皂鹽可以使舊模料恢復(fù)原來的性能的可能性加大。 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 選用酸回收進(jìn)行處理可以減少成本，操作起來也比較方便。 其具體的工藝過程： 先計量倒入熱水，模料與熱水的比例大約為 3:1，再倒入適當(dāng)容量 HCl ，進(jìn)行勻速攪拌，這樣再放入舊的模料，保持高溫，大概在 80℃～ 90℃左右，持續(xù)攪拌，當(dāng)看到模料上的白點消失時就可以停止了。放置于 70℃～ 80℃的環(huán)境中，再往 75℃～ 85℃熱水中加入蠟液，再進(jìn)行攪拌。操作中，如果水變黃就再加入水，如果蠟液變渾濁就加鹽酸，最終要求水不黃，蠟液無色透明。 第六章 脫料與焙燒 脫蠟 完全硬化后的型殼要放置在自 型殼中將模組熔掉，通常采用加熱的方法熔失熔模。 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 常用的方法 熱水脫蠟：適合低溫蠟、中溫蠟。設(shè)備價格較低，操作方便。 水蒸氣脫蠟：適合低溫蠟、中溫蠟。設(shè)備價格昂貴，速度快，制成的型殼品質(zhì)好。 低溫烘烤脫蠟：適合一大個整體鑄型，花費(fèi)的時間長，消耗的能量大。 本次設(shè)計選擇熱水脫蠟。 脫蠟的工藝過程 清理澆口杯涂料和浮砂，脫蠟槽的水溫要嚴(yán)格控制在 90～ 100℃之間。將模組裝入框架內(nèi)，利用升降機(jī)構(gòu)，將模組沉沒在熱水中，等到模料熔盡之后，升起框架拿出下型殼。為了增強(qiáng)凝膠穩(wěn)定性可以在進(jìn)行脫蠟的熱水中倒 入 1%～ 4%的氯化銨，鹽酸。 焙燒 焙燒的目的 在高溫澆注時，減少金屬液對型殼產(chǎn)生抵抗破壞的現(xiàn)象；能更好得去除型殼里殘留的模料。 水玻璃型殼的焙燒溫度詳見表 61 表 61 型殼焙燒溫度 型殼種類 鋁礬土型殼 硅砂 — 粘土型殼 硅砂型殼 高嶺石熟料型殼 焙燒溫度（℃） 900～ 950 850～ 900 800～ 850 900～ 950 本次設(shè)計選用水玻璃型殼材料，即硅砂 — 粘土型殼，焙燒時需保持溫度在850℃～ 900℃。 復(fù)合型殼的焙燒溫度 （ 1）焙燒溫度見表 62 表 62 復(fù)合型殼 焙燒參數(shù) 型殼類型 硅溶膠型殼 (面層 )、水玻璃型殼（加固層） 設(shè)備 時間（ h） 溫度（℃） 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 硅溶膠 水玻璃復(fù)合型殼 75KW 箱式電爐 ～ 850～ 900 綜合考慮，此次設(shè)計焙燒設(shè)備選用 750W 的箱式電爐。 配制過程：制好的硅溶膠型殼放在箱室電爐里，進(jìn)行 ～ 2h 的焙燒處理，一直等到溫度達(dá)到 900℃。將焙燒好的硅溶膠殼冷卻 20 分鐘，再制水玻璃型殼。將制好的水玻璃型殼裝爐進(jìn)行再焙燒，焙燒溫度控制在 850℃～ 900℃。 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 第七章 熔煉與澆注 熔煉準(zhǔn)備 爐料和輔助材料的 準(zhǔn)備 金屬爐料和回爐料都要保持干凈，沒有銹蝕、油污、沙土、水漬與其他雜物，當(dāng)然有必要的話要對銹蝕的陰極銅塊進(jìn)行吹沙操作；根據(jù)熔爐的體積，把爐料處理成適宜的大??；裝料前，爐料必須要預(yù)熱處理，通常要置于爐旁加熱到200~300℃甚至更高溫度。 工具 熔化用工具 : 包括鋼桿、樣勺、攪拌棒等。制造合金攪拌棒應(yīng)該是采用石墨，同時鐘罩與渣勺都要進(jìn)行掛涂料處理。 要預(yù)先準(zhǔn)備好氮?dú)獯祾咪摴堋L(fēng)帶，仔細(xì)檢查注重氮?dú)饪偩€還有閥門、流量計，是否在正常狀態(tài)，烘烤干燥氮?dú)夤τ玫墓枘z。 澆注方法 熱型重力澆注 一種是于 高溫焙燒爐中夾出型殼，采用澆包直接進(jìn)行澆注，另一種是將鑄型固定于可翻轉(zhuǎn)的感應(yīng)爐爐口，翻轉(zhuǎn)爐體，讓金屬液流入型腔，兩種都是熱型重力澆注。前一種方法大部分工廠都會采用，因為它的效率很高；處于后面的這種方法，能夠一定程度上保護(hù)金屬液在出爐與澆注流程中被氧化，缺點是效率不夠高，適用于高溫合金。 型殼的清理 （ 1）對于鑄件清理的主要內(nèi)容是： 從鑄件上清除型殼；澆口體系上拿下鑄件，取出鑄件上的冒口；把鑄件上粘住的耐火材料處理掉；鑄件熱處理后的清理；去除氧化皮，飛邊等。 （ 2）鑄件組清型殼： 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 鑄件的冷卻型殼澆注后， 鑄件會保留在鑄型中一定時間，其目的是等待其冷卻。 對于本次設(shè)計的鋼鑄件，鑄型自然冷卻時間為： 小時。 （ 3）型殼的清理 通過金屬澆冒口和鑄件體系來清除型殼。 常用的清殼方法有：震擊式脫殼機(jī)、電液壓清理、高壓水清殼。產(chǎn)量小的時候，可以拿鐵錘敲擊澆冒體系，震動鑄件組塊，脆性型殼碎落下來。因為此次設(shè)計的需求為大批量的小型鑄件，因此采取震擊式脫殼機(jī)。 選用此清理設(shè)備：效率高，缺點是工作時會吹起灰塵，有噪音，處理方法是用鐵皮殼將機(jī)器蓋住。其設(shè)備見下：如圖 81 所示。 1汽缸 2彈簧 3導(dǎo)柱 4風(fēng)錘 5鑄 件組 圖 81 震動式脫殼機(jī) （ 4）鑄件上殘留耐火材料的清除 常用的化學(xué)清理方法有：堿溶液清理法、熔融堿清理法、堿爆清理法、電化學(xué)清理法。此次設(shè)計選用的是電化學(xué)清理法。 把鑄件裝入特定框中，浸入熔融堿液中，液體溫度在 400～ 500℃之間；把陽極與堿液槽連接起來，陰極與鑄件框連接，通直流電就可以清理鑄件；最后用水沖洗鑄件。 切割澆冒口 本次澆冒口切割，選擇使用砂輪片切割的方法。 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 第九章 結(jié)束語 （一）總結(jié) 本次設(shè)計是對一個鑄造工件測量和分析，設(shè)計其鑄造工藝及模具的設(shè)計，在老師的幫助下，順利完成了本次設(shè) 計，完成了測繪圖及說明書。通過本次學(xué)習(xí)，也鞏固和深化了所學(xué)知識，了解了鑄造工藝的一般流程以及模具設(shè)計的一般步驟，并取得了比較滿意的效果，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計意圖。 （二）展望 本論文的研究工作取得了一些有益的成果，但因客觀條件以及個人能力的限制，尚有一些有意義的研究需要進(jìn)一步開展和完善。 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 參考文獻(xiàn) [1]劉文等編， SolidWorks 模具設(shè)計入門、技巧與實例，［ M］北京，化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 年 3 月 [2]呂振林等編，鑄造工藝及應(yīng)用，第 1 版，［ M］北京，國防工業(yè)出版社， 2020年 1 月 [3]孫玉福主編，特種 鑄造技術(shù)問答，第 1 版，［ M］北京，機(jī)械工業(yè)出版社， 2020年 3 月 [4]李魁盛等編，鑄件成型技術(shù)入門與精通，第 1 版，［ M］北京，機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 年 1 月 [5]姜不居主編，熔模精密鑄造，第 1 版，［ M］北京，機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 年1 月 [6]羅利華等編，熔模精密鑄造技術(shù)問答，第 2 版，［ M］北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2020 年 5 月 [7]陳位宮主編，工程力學(xué)，第 1 版，［ M］北京，高等教育出版社， 2020 年 12月 [8]孫志禮、冷興聚等主編，機(jī)械設(shè)計，第 1 版，［ M］遼寧，東北大學(xué)出版社，2020 年 9 月 [9]鞏云鵬、田萬祿等主編，機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計，第 1 版，［ M］遼寧，東北大學(xué)出版社， 2020 年 12 月 [10]許錫祺主編，畫法幾何及機(jī)械制圖，第 1 版，［ M］北京，中央廣播電視大學(xué)出版社， 1996 年 2 月 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 致謝 本論文是我在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的，在此由衷的感謝老師對我的關(guān)心和指導(dǎo)。老師嚴(yán)謹(jǐn)踏實的治學(xué)態(tài)度、精益求精的工作作風(fēng)、誨人不倦的育人精神，使我受益良多，它的教誨將永遠(yuǎn)銘記在我的心中。 在資料的前期收集、論文撰寫及圖紙繪制的整個過程中，得到了導(dǎo)師的精心指導(dǎo)，使得本論文得以順利完成。在企業(yè)的工作及撰寫論文期間，對 我的論文提出了許多寶貴意見，在生活上和專業(yè)上給與了我很大的關(guān)心，在此謹(jǐn)向總師表示衷心的感謝和崇高的敬意。 感謝學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師對我的關(guān)心和幫助，還有和我一起努力奮斗的以及曾經(jīng)幫助過我的同學(xué)們。 最后，我要感謝我的家人，他們在精神和物質(zhì)上的支持使我在學(xué)校能夠?qū)Ｐ耐瓿晌业膶W(xué)業(yè)。 2020 年 6 月 10 日