熔模鑄造的制模工藝

按照模料的規(guī)定成分和配比，將各種原料熔融成液態(tài)，混合并攪拌均勻，濾去雜質(zhì)澆制成糊狀模料，即可以壓制熔模。壓制熔模普遍采用壓制成型的辦法。該方法允許使用液態(tài)、半液態(tài)以及固態(tài)、半固態(tài)模料。液態(tài)和半液態(tài)模料在低的壓力下壓制成型，稱為壓注成型；半固態(tài)或固態(tài)模料在高的壓力下壓制成型，稱為擠壓成型。無(wú)論是壓注成型還是擠壓成型，都必須考慮充填和凝固時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)。

（1）壓注成型

壓注成型的注蠟溫度多在熔點(diǎn)以下，此時(shí)模料是液、固兩相共存的漿狀或糊狀。呈漿狀的模料中，液相量顯著超過(guò)固相量，所以仍保留著液體的流動(dòng)性。在這種狀態(tài)下壓注，熔模表面具有較低的粗糙度，而且不易出現(xiàn)由于紊流、飛濺帶來(lái)的表面缺陷。糊狀模料的溫度比漿狀模料更低，已失去流動(dòng)性，雖少有表面缺陷，但卻具有較高的表面粗糙度。

模料壓注成型時(shí)，在保證良好充填情況下應(yīng)盡量采用低的模料溫度和壓型工作溫度。壓力的選擇并不是越大越好，雖然壓力大熔模收縮率小，但壓力和壓注速度過(guò)大，會(huì)使熔模表面不光滑，產(chǎn)生“鼓泡”(熔模表皮下氣泡膨脹)，同時(shí)，使模料飛濺出現(xiàn)冷隔缺陷。在制模過(guò)程中，為了避免模料粘附壓型，提高熔模表面光潔度，應(yīng)使用分型劑，特別是對(duì)于松香基模料。

（2）擠壓成型

擠壓成型把在低溫塑性狀態(tài)下的模料擠壓入型腔，在高壓下成型，以減少和防止熔模收縮。擠壓成型時(shí)的模料處于半固態(tài)或固態(tài)，該模料在正常條件下比較硬，但在高壓下能夠流動(dòng)，其特點(diǎn)是粘度大。因此擠壓時(shí)壓力的大小取決于模料的粘度及在注料孔和型腔中的流動(dòng)阻力。模料的粘度愈大，注料孔徑愈小，型腔尺寸愈大而橫截面積愈小以及模料行程愈長(zhǎng)，則模料流動(dòng)時(shí)的阻力愈大，因此需要愈高的擠壓壓力。采用半固態(tài)模料擠壓成型，熔模的凝固時(shí)間縮短，因而生產(chǎn)率，特別適用于生產(chǎn)具有厚大截面的鑄件。

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視頻作者：安徽偉工機(jī)械科技有限公司

1）鑄件尺寸、表面光滑

熔模鑄件的特點(diǎn)是尺寸精度和幾何精度高，表面粗糙度細(xì)。目前，精鑄件的尺寸精度可超過(guò)±0.005cm/cm，表面粗糙度細(xì)可達(dá)Ra63-1.25μm(相當(dāng)于▽7-▽8），因而可以大大減少鑄件的切削加工余量，并可實(shí)現(xiàn)無(wú)余量鑄造。

2）可鑄造形狀復(fù)雜的鑄件

熔模鑄造能鑄出形狀十分復(fù)雜的鑄件，也能鑄造壁厚為0.5、重量小至18的鑄件，還可以鑄造組合的、整體的鑄件，以代替幾個(gè)零件的焊接或裝配件，并減輕零件重量。所以熔模鑄造能地提髙毛坯與零件之間的相似程度，這就為零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)很大方便。

3）不受合金材料的限制

熔模鑄造法可以鑄造碳鋼、合金鋼、球墨鑄鐵、銅合金和鋁合金鑄件，還可以鑄造高溫合金、鎂合金、鈦合金以及等材料的鑄件。對(duì)于難以鍛造、焊接和切削加工的合金材料，特別適宜于用精鑄方法鑄造。

4）可以提高金屬材料的利用率

熔模鑄造能顯著減少產(chǎn)品的成形表面和配合表面的加工量，節(jié)省加工臺(tái)時(shí)和刃具材料的消耗?？梢曰厥諒U舊金屬材料:楮鑄車間的澆冒口和廢鑄件幾乎全部回用，因而能大大提高金屬材料的利用率。以0人6140普通車床為例，64種、74個(gè)零件采用熔模鑄造時(shí)，材料利用率可達(dá)81.72%，有的零件可達(dá)100%；而相間的零件用鍛造方法生產(chǎn)時(shí)，材料消耗為梢鑄件的2.8倍。

5）生產(chǎn)靈活性高、適應(yīng)性強(qiáng)

熔模鑄造既適用于大批量生產(chǎn)，也適用于小批量生產(chǎn)甚至單件生產(chǎn)。生產(chǎn)過(guò)程無(wú)需復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備。工裝模具可以采用多種材料和工藝方法制造，便于新產(chǎn)品研制。有些急用的單件，甚至可用模料切削加工和手工制成熔模，能大大縮短試制周期，節(jié)約研制費(fèi)用，所以熔模鑄造生產(chǎn)具有高度的靈活性和廣泛的適應(yīng)性。

1997年是促進(jìn)我國(guó)不銹鋼精密鑄造企業(yè)發(fā)展的一年，至今不銹鋼精密鑄造行業(yè)以走過(guò)了14年，在這14年中我國(guó)不銹鋼精密鑄造產(chǎn)業(yè)得到了飛速的發(fā)展，特別是近年來(lái)，不銹鋼精密鑄造行業(yè)年增長(zhǎng)速度超過(guò)30%，據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，06年，我國(guó)不銹鋼精密鑄造產(chǎn)量為561萬(wàn)噸，鋼材644萬(wàn)噸。

　　今天我國(guó)已經(jīng)是世界上生產(chǎn)不銹鋼精密鑄造的大國(guó)和消費(fèi)國(guó)，拒不完全統(tǒng)計(jì)06年全世界不銹鋼精密鑄造產(chǎn)量約在2600萬(wàn)噸，我國(guó)的產(chǎn)量占了四分之一。目前我國(guó)不銹鋼精密鑄造企業(yè)多為民營(yíng)，主要聚集在江蘇、浙江、廣東一帶，從這些民營(yíng)企業(yè)的發(fā)展來(lái)看，他們打破了不銹鋼精密鑄造生產(chǎn)的神秘化，將工藝細(xì)節(jié)做到，這樣無(wú)形中保證了不銹鋼精密鑄造的質(zhì)量，目前這些環(huán)節(jié)正逐步用先進(jìn)的裝備所代替，如冶煉部分的ADD爐、LF爐、脫磷轉(zhuǎn)爐；板坯連鑄、熱軋帶鋼實(shí)現(xiàn)了連軋；寬度已增加到600-900?L，并相應(yīng)配備了退火酸洗線，冷軋使用多輥軋機(jī)8輥、14棍、18輥、20輥等，有的還配置了光亮退火線。這些都是國(guó)產(chǎn)化的設(shè)備，造價(jià)比進(jìn)口設(shè)備要低的多，項(xiàng)目投資大大節(jié)約，相應(yīng)的財(cái)務(wù)費(fèi)用也低，這也是民營(yíng)企業(yè)成本方面的巨大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，一個(gè)同樣生產(chǎn)規(guī)模的不銹鋼項(xiàng)目，民營(yíng)企業(yè)所用投資要比至少減少1/3到1/2。