鑄造模具相關(guān)流程ppt課件

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鑄造模具相關(guān)流程,1,一.鑄造工藝,,,1.鑄造的整個(gè)流程,2,注：澆注溫度：灰鐵是1380℃，球鐵是1420℃ 澆注方式：底柱澆注、側(cè)面澆注 冷卻時(shí)間：澆注后原地凝固10h，隨后移動(dòng)位置冷卻48-115h 開(kāi)箱溫度：300℃以下 出 品 率：77%左右（鑄件:鐵水=1:1.3）,,2.2鑄造生產(chǎn)流程,3,2.實(shí)型鑄造過(guò)程,（1）泡沫稱重：目的是配比鋼水，泡沫：鋼水=1:400 （2）外觀檢查：檢查外觀是否有缺陷，分析鑄造的可行性 （3）鑄造工藝設(shè)計(jì) ①刷涂料（泡沫上刷涂料， 一般涂料要涂刷3～5遍）,注：鑄造涂料是一種耐火粉料， 具有隔離、絕熱、抗粘砂和減低鑄件表面粗糙度等作用,4,④冒口及出氣孔設(shè)計(jì),冒口和出氣孔位置設(shè)計(jì)好后，將上下砂箱固定好位置后，對(duì)上砂箱進(jìn)行填砂。,出氣孔：在泡沫及其它地方盡量多布，目的是將泡沫燃燒的氣體排出,5,（4）澆鑄（初始澆鑄溫度一般在1550-1560?C之間，澆鑄時(shí)間在1-2分鐘之內(nèi)）,（5）開(kāi)箱、落砂及鑄件清理 （去冒口、噴砂、打磨、 補(bǔ)焊等）,背門,澆鑄完成后，將砂箱在空氣中冷卻。一般開(kāi)箱溫度在200?C以下，這樣避免開(kāi)箱溫度過(guò)高而引起鑄件變形。,6,（6）熱處理：主要是退火處理，目的是消除內(nèi)應(yīng)力 （7）機(jī)加工：粗加工鑄鋼件的底面 （8）出廠,7,1.實(shí)型泡沫制作與檢查,2.實(shí)型泡沫刷涂料（2遍）,3.造型（澆口澆道的排布）,,4.填砂（原料：樹(shù)脂砂） 及砂子硬化,旋轉(zhuǎn)軸,實(shí)型泡沫放在支架上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，可以保證涂刷均勻和完整,8,5.澆注,6.冷卻,,7.開(kāi)箱后鑄件,8.噴丸后鑄件,9,9.修磨,10.熱處理（去應(yīng)力退火）,11.防銹處理,12.成品,客戶指定,客戶指定,鑄造工藝及生產(chǎn)流程介紹,10,11,機(jī)床,12,砂混合攪拌裝置,熱處理爐,模型加工機(jī),噴丸機(jī),砂箱,高頻熔煉爐,1.實(shí)型設(shè)備、鑄造設(shè)備和熱處理設(shè)備,13,超聲波探傷儀,光譜分析儀,拉伸試驗(yàn)機(jī),碳素分析儀,金相顯微鏡,硬度儀,2.檢測(cè)設(shè)備,14,③：填砂,②鑄鋼件在砂箱中的排布和澆鑄系統(tǒng)的設(shè)計(jì),注：砂子的原料為樹(shù)脂砂，常溫凝固劑作用下使砂型自行固化,15,3.冒口的排布原則,鑄件壁厚的 地方加冒口,T型筋，且型面起伏大的地方加冒口,,16,冒口的大小、位置布置不合理，使得冒口的根部區(qū)域液體凝固不完全，容易產(chǎn)生縮孔縮松缺陷的。,冒口根部,冒口小，補(bǔ)縮量不夠，出現(xiàn)縮孔,冒口大，補(bǔ)縮量夠，無(wú)縮孔,,,,冒口不合理,冒口合理,側(cè)圍,小鑲塊,17,4.普通砂型鑄造和實(shí)型鑄造的對(duì)比 目前鑄造工藝主要有普通砂型鑄造和實(shí)型鑄造（消失模鑄造）,實(shí)型鑄造與普通砂型鑄造的鑄造工藝對(duì)比,型腔涂刷,泡沫涂刷,18,鑄造過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題出現(xiàn)的問(wèn)題較多，見(jiàn)下表。,19,,5.鑄造常見(jiàn)缺陷 鑄造常見(jiàn)缺陷包括：澆不足、砂眼、縮孔、縮松、粘砂和裂紋等,,砂眼,20,21,三.熱處理工藝 所用的熱處理有退火和調(diào)質(zhì)處理,出現(xiàn)的問(wèn)題： （1）調(diào)質(zhì)后的鑄鋼心部硬度高，主要是螺釘孔和凹模套孔加工困難， 原因：回火時(shí)鑄件心部沒(méi)有燒透，心部是淬火組織，硬度高 措施：回火溫度提高，使心部組織轉(zhuǎn)變，硬度降低 多杰改進(jìn)的工藝為回火溫度由原來(lái)的550℃改為600 ℃ （正在等待車間的反饋）,22,退火,調(diào)質(zhì),小鑲塊,翼子板,23,側(cè)圍的鑄造工藝一其它制件的區(qū)別,（1）周期長(zhǎng)，一般是40天左右 （2）冒口個(gè)數(shù)多，一般20個(gè)以上 （3）刷涂料的次數(shù)多，一般五遍左右 （4）澆注后在砂箱內(nèi)凝固時(shí)間長(zhǎng)，2-3天 （5）帶著冒口進(jìn)行退火，因?yàn)楦蠲翱跁?huì)使局部?jī)?nèi)應(yīng)力變大，有變形的隱患 （6）進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理（淬火溫度860 ℃ ，回火溫度600 ℃） （7）如果變形量大，調(diào)質(zhì)→粗加工底面→出廠 如果變形量小，粗加工底面→調(diào)質(zhì)→出廠,側(cè)圍,24,鑄鋼鑲塊開(kāi)裂（修邊整形序）,案例一：避免局部過(guò)厚,盡量下空,,,此處局部過(guò)厚,鑄件開(kāi)裂位置,,,現(xiàn)場(chǎng)照片：型面以及隨型筋都有開(kāi)裂現(xiàn)象,開(kāi)裂原因：局部過(guò)厚，鋼水冷卻速度慢，不能實(shí)現(xiàn)順序凝固，造成凝固溫度不均勻,,局部過(guò)厚，80MM,,,,110MM,,,,,25,為了避免再次開(kāi)裂現(xiàn)象，設(shè)計(jì)者更改實(shí)體,,,,,剖視圖,,此處倒斜角處理,,,,50,經(jīng)過(guò)倒斜角處理后，局部厚度減薄，基本可以滿足鑄造要求,,,26,,另外，開(kāi)裂實(shí)體有兩處側(cè)空設(shè)計(jì)，原則上可以實(shí)現(xiàn)鑄造，但效果不好。,,,,,由于此型面形狀高，為更好的保證型面質(zhì)量，獲得更好鑄造效果，鑄造廠提出將此兩處側(cè)空改為下空，便于放置冒口，且冒口對(duì)型面的補(bǔ)縮能力強(qiáng)；若側(cè)空存在，也可以實(shí)現(xiàn)鑄造，但在冒口補(bǔ)縮過(guò)程中側(cè)空上方的型面補(bǔ)縮量小，存在瓶頸，型面質(zhì)量難保證；與設(shè)計(jì)者溝通后，將此處改為下空,型面高度145mm,27,冒口放置位置,,,,,,,冒口放置位置,,,,,,,,側(cè)空與下空補(bǔ)縮能力對(duì)比,側(cè)空若滿足深寬比例，可以實(shí)現(xiàn)鑄造，但在冒口補(bǔ)縮過(guò)程中側(cè)空上方的型面補(bǔ)縮量小，存在瓶頸，型面質(zhì)量難保證；下空不存在此缺陷,,,,28,對(duì)比：無(wú)局部過(guò)厚，對(duì)鑄造有利，值得參考,,,,,優(yōu)點(diǎn)：1.整體結(jié)構(gòu)勻稱，薄厚均勻 2.基本杜絕直角、尖角 注：雖然有側(cè)空，但側(cè)空深寬比例均勻，且型面形狀不高，在此處設(shè)置冒口后，補(bǔ)縮能力良好 建議：設(shè)計(jì)時(shí)盡量減少局部過(guò)厚或者深的側(cè)空，否則影響鑄造性能,,50,29,案例二：避免尖角和直角結(jié)構(gòu)、采用圓角過(guò)渡,,,鑄鋼鑲塊開(kāi)裂,鑄件此處開(kāi)裂,,,,,原因分析：實(shí)體上有直角結(jié) 構(gòu)，做出的實(shí)型泡沫圓角小， 鑄造時(shí)內(nèi)應(yīng)力集中造成熱裂,此處工作內(nèi)容為修邊,缺點(diǎn)：此區(qū)域內(nèi)無(wú)加強(qiáng)筋對(duì)鑄造過(guò)程中砂型強(qiáng)度有影響，且鐵水流動(dòng)通道少，流動(dòng)性差,,,,由于向地坑流料，出于更好排料考慮，設(shè)計(jì)時(shí)此處沒(méi)加筋,,,30,實(shí)體修改后,,,,,,,更改后優(yōu)點(diǎn)：1、實(shí)體上直角處更改為圓角，圓角半徑為R40，有利于內(nèi)應(yīng)力釋放 2、另一處增加加強(qiáng)筋，強(qiáng)化砂型結(jié)構(gòu)增強(qiáng)鐵水流動(dòng)能力,,建議：強(qiáng)化鑄鋼件圓角概念,在結(jié)構(gòu)允許的情況下，在易出現(xiàn)問(wèn)題的部位加大R角，減少因R角過(guò)渡劇烈產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力集中造成的開(kāi)裂,31,B,A,,,,,,,,,,C,A、B兩處為切割冒口后補(bǔ)焊不好造成的裂紋缺陷,由于尖角產(chǎn)生開(kāi)裂,32,B,,,,,C,A,,,,C處實(shí)體為直角結(jié)構(gòu)，實(shí)型做出的圓角小，鑄造時(shí)應(yīng)力集中，無(wú)法釋放,A、B處都是設(shè)置冒口的位置,建議：類似于C處，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)者在實(shí)型研討的時(shí)候有意識(shí)的在泡沫上作出更改，增大圓角,如果補(bǔ)縮不到位切割冒口后,會(huì)補(bǔ)焊處理,但補(bǔ)焊不好,加工后就會(huì)產(chǎn)生表面的裂紋,33,案例三：避免窄空或盲孔,鑄鋼鑲塊砂眼嚴(yán)重,,此鑲塊為整形鑲塊,,深處砂眼嚴(yán)重,,原因：此處窄空貼量后長(zhǎng)*寬*高：1380*45*160，深寬比4：1，超出鑄造極限 改進(jìn)：在研討時(shí)應(yīng)該盡量將窄空或盲孔堵一半，滿足深寬2:1或者全部堵死！,34,,,鑄件上產(chǎn)生了縮孔縮 松，并且在退料螺釘 位置，對(duì)安全造成隱 患,,,,,,35,改進(jìn)：對(duì)于此類孔周圍特別厚的情況： a、盲孔貼量后直徑小于40要全部堵死，以形成良好的補(bǔ)縮通道，達(dá)到補(bǔ)縮效果； b、要增大冒口的尺寸，提高冒口補(bǔ)縮能力 c、在保證一段加工深度后，上面加大讓空，鑄造出來(lái)（如右圖所示） d、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，也可以使退料螺釘位置上調(diào)，使芯的下部增大讓空空間,直徑35MM,深度170MM,缺陷原因分析：實(shí)型研討的時(shí)候只堵了一半，沒(méi)有滿足深寬比例2：1；孔沒(méi)有完全堵死，不能形成良好的補(bǔ)縮通道，補(bǔ)縮效果不佳，此處產(chǎn)生缺陷,,36,增加鑄鋼件加工指示說(shuō)明,,作用：對(duì)關(guān)鍵部位截圖指示，有利于在安排鑄造工藝時(shí)冒口位置合理布置,該處部位較為突出，鑄造存在風(fēng)險(xiǎn)，故貼量應(yīng)該加大，且應(yīng)變成圓弧過(guò)渡，并確保加工余量足夠,,下圖為鑄造廠的指示說(shuō)明,,該凸模底部，考慮到鑄鋼件補(bǔ)縮冒口的設(shè)置，可能鑄造廠會(huì)對(duì)底部結(jié)構(gòu)有所變更，如加強(qiáng)筋加厚，R角加大等操作，需提前告知,,鑄造廠希望實(shí)體中可以附帶一個(gè)指示說(shuō)明,,,37,避免出現(xiàn)缺陷、報(bào)廢的措施 1. 對(duì)于避免出現(xiàn)缺陷所采取的措施 （1）對(duì)泡沫進(jìn)行檢查、分析，所作工作多數(shù)是增大圓角和打磨砂型表面光滑度 （2）對(duì)局部肉厚的地方，加冷鐵，便于順序凝固，縮短凝固時(shí)間；增大冒口尺寸，提高補(bǔ)縮能力 （3）對(duì)大型結(jié)構(gòu)件，鑄件在砂箱中的保溫時(shí)間延長(zhǎng) （4）反饋給采購(gòu)部和設(shè)計(jì)者，對(duì)鑄鋼件的部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改，滿足鑄造條件！,38,2.鑄造廠提出的一些建議 （1）設(shè)計(jì)者從意識(shí)上提高對(duì)鑄造的重視程度，了解鑄造知識(shí) （2）盡量避免局部過(guò)厚、薄厚落差大的部位，最好逐漸過(guò)渡 （3）避免出現(xiàn)直徑小且深的盲孔，深寬比不要超過(guò)2:1，鑄造孔直徑不要小于40MM，否則研討時(shí)堵死 （4）避免圓角過(guò)小 （5）出于鑄造能力考慮，在結(jié)構(gòu)允許情況下，盡量減輕鑄件重量,39,技術(shù)部門和鑄造廠應(yīng)勤溝通，了解鑄造工藝，以及現(xiàn)場(chǎng)反饋的問(wèn)題來(lái)提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，增強(qiáng)設(shè)計(jì)者對(duì)鑄造的認(rèn)識(shí)，減少由于結(jié)構(gòu)問(wèn)題產(chǎn)生的在鑄造過(guò)程中的缺陷，讓設(shè)計(jì)更好的為生產(chǎn)部門服務(wù)!,謝謝,40,I wish you a Merry Christmas and Happy New Year,Your Name,完畢，謝謝！,41,