鑄造工藝基礎(chǔ)知識培訓(xùn)

1、鑄造工藝基礎(chǔ)知識培訓(xùn)技術(shù)中心工藝技術(shù)部技術(shù)中心工藝技術(shù)部20112011年年9 9月月第 2頁 共 3 頁一、鑄造廠工藝流程加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平第 3頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平 混砂 熔煉 造型 下芯 澆注 冷卻 落砂 制芯 清理 拋丸 擊芯 細(xì)清 檢驗(yàn) 噴粉 入庫第 4頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平二、造型生產(chǎn)工序介紹第 5頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平1.鑄造工藝參數(shù).鑄造工藝參數(shù)是指鑄型工藝設(shè)計(jì)時需要確定的某些工藝數(shù)據(jù)。鑄造工藝參數(shù)與鑄件精度有密切關(guān)系，也與造型、制芯、下芯及合箱的工藝過程有聯(lián)系。這些工藝參數(shù)是：鑄造收縮率，機(jī)械加工

2、余量，拔模斜度，最小鑄出孔的尺寸，工藝補(bǔ)正量，分型負(fù)數(shù)，反變形量，非加工壁厚的負(fù)裕量，砂芯負(fù)數(shù)及分芯負(fù)數(shù)等。(1).鑄造收縮率 K L模- L件/ L件X100%L模 - 模樣（或芯盒）工作面的尺寸L件-鑄件尺寸鑄造工藝設(shè)計(jì)時，通過鑄造收縮率來確定模樣和芯盒的尺寸。它與合金的種類及成分，冷卻時阻力大小等有關(guān)。(2).機(jī)械加工余量在鑄件加工表面上留出的、準(zhǔn)備切去的金屬層厚度，稱為機(jī)械加工余量。影響因素：鑄造方法所能達(dá)到的鑄件精度，加工表面所處的澆注位置，鑄件尺寸和結(jié)構(gòu)。第 6頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平(3).拔模斜度為了使模樣容易從鑄型中取出（或從型盒中取出型芯），在平行于出模

3、方向的模樣表面上所增加的斜度稱為拔模斜度。拔模斜度應(yīng)小于或等于產(chǎn)品圖上所規(guī)定的拔模斜度值，以防止零件在裝配或工作中與其他零件想妨礙。盡量使鑄件內(nèi)、外壁的摸樣、芯盒斜度取值相同，方向一致，以使鑄件壁厚均勻。(4)最小鑄出孔 鑄出與不鑄的一般原則： 較大的孔應(yīng)鑄出。 彎曲孔應(yīng)鑄出。 可用鉆頭加工的有中心線位置精度要求的孔最好不鑄。(5).工藝補(bǔ)正量 (6).分型負(fù)數(shù) (7).反變形量 等第 7頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平 氣孔（1）定義：氣孔是由于鐵水中的氣體在鑄件凝固前沒有逸出鐵水而形成的一種孔洞類缺陷。氣孔的存在，破壞了金屬材質(zhì)的連續(xù)性，減少了鑄件的有效承載截面，降低了鑄件的機(jī)

4、械性能。（）特征：孔壁表面一般比較光滑，表面顏色一般為亮白色，有時有氧化現(xiàn)象。有圓形，長圓形或不規(guī)則形狀。氣孔多存在于鑄件的表面或靠近坭芯、冷鐵、芯撐及澆昌口附近。（）氣孔的種類：根據(jù)氣體來源和形成機(jī)理不同，氣孔分為三種：侵入氣孔；析出氣孔；反應(yīng)氣孔。 砂眼砂眼是鑄件內(nèi)部或表面充滿有砂粒的孔洞，一般是產(chǎn)生在鑄件的上表面。砂眼主要是砂型和型芯的強(qiáng)度低或造型工作不夠細(xì)致造成的。第 8頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平2.造型 主要設(shè)備及功能 氣沖造型線，高壓造型線：造型主機(jī)把型砂制成鑄型?？梢员茸麒T造裝配線。生產(chǎn)機(jī)體。 擠壓造型線：造型主機(jī)把型砂制成鑄型，可以比作鑄造裝配線。生產(chǎn)主軸承蓋

5、。 生產(chǎn)過程（氣沖造型線，高壓造型線生產(chǎn)機(jī)體） 造型組芯、下芯合箱澆注冷卻落砂鑄件毛坯運(yùn)送清理工部。 生產(chǎn)過程（擠壓線生產(chǎn)主軸承蓋）：同上但無組芯、下芯。 主要要求 檢查設(shè)備是否正常，模具是否正常，標(biāo)識正確性（生產(chǎn)日期，產(chǎn)品標(biāo)識等） 檢查坭芯與當(dāng)日產(chǎn)品是否一致，坭芯是否破損，坭芯吹干凈，坭芯位置度等。 常見廢品模式 氣孔，砂眼，單邊第 9頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平 3.清理 清理澆冒口 主要工具：榔頭，撬棒等。 生產(chǎn)過程：去除澆冒口上披縫，去除表面廢砂。 主要要求：澆冒口殘留量不超標(biāo)，不敲壞鑄件。 機(jī)體拋丸 主要設(shè)備及功能 拋丸清理室：拋丸器把鐵丸拋向鑄件表面清理鑄件粘砂、浮

6、砂使鑄件光潔。 生產(chǎn)過程：鐵丸以一定速度拋向鑄件，去除鑄件表面附著物。 主要要求：粗糙度要達(dá)到要求。第 10頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平 4擊芯 擊芯： 主要設(shè)備及功能 擊芯機(jī)：清除機(jī)體殘留芯砂等。 生產(chǎn)過程：振動、轉(zhuǎn)動。 主要要求：掏砂、擊芯時間 細(xì)清主要工具：榔頭，撬棒，斬子等。 生產(chǎn)過程：去除飛邊、毛刺、披縫。去除表面廢砂，滿足清潔度要求。 主要要求：澆冒口、披縫殘留量不超標(biāo)；清潔度合格；粗糙度合格；尺寸合格。 第 11頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平 型 砂 在鑄造中用來造型的材料。第 12頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平 鐵砂比鑄型中澆入的鐵水

7、量與砂型重量的比例稱為鐵砂比，一般 為1:5-1:7因此，在鑄造生產(chǎn)中，所用的重量最大的原材料是型砂對型砂性能的要求最重要的一點(diǎn)：穩(wěn)定，波動小第 13頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平 型砂在鑄造生產(chǎn)中具有的基本性能 1.較高強(qiáng)度性能和熱穩(wěn)定性第 14頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平2.透氣性 型砂能讓氣體透過而逸出的能力 影響鑄件質(zhì)量的最重要性能之一第 15頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平 3.退讓性 型砂退讓性差，是鑄件產(chǎn)生殘余應(yīng)力的最主要因素之一第 16頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平 4.潰散性 型砂或芯砂潰散性優(yōu)劣直接導(dǎo)致柴油機(jī)機(jī)體內(nèi)腔清

8、潔度的指標(biāo)第 17頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平5.復(fù)用性 型砂在使用后保留原有性能而能多次反復(fù)使用的性能 復(fù)用性關(guān)系到鑄件的成本和質(zhì)量，是鑄造生產(chǎn)生存和提高品質(zhì)的基礎(chǔ)第 18頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平 型砂混制 鑄件冷卻后，震動落砂鑄件冷卻后，震動落砂 輸送帶輸送，磁選輸送帶輸送，磁選 沸騰冷卻，噴霧加水沸騰冷卻，噴霧加水 加新砂（約加新砂（約3%），斗式提升機(jī)升至），斗式提升機(jī)升至4樓樓 篩分，去除大塊舊砂和芯砂，輸送至舊砂斗（篩分，去除大塊舊砂和芯砂，輸送至舊砂斗（3樓）待用樓）待用 定量斗定量、加水、膨潤土、煤粉、淀粉等輔材定量斗定量、加水、膨潤土、煤粉

9、、淀粉等輔材 混制，在線檢測（水分、強(qiáng)度）混制，在線檢測（水分、強(qiáng)度） 輸送帶輸送至生產(chǎn)線，造型輸送帶輸送至生產(chǎn)線，造型第 19頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平 制芯 原砂氣力輸送至混砂機(jī)上方定量斗中原砂氣力輸送至混砂機(jī)上方定量斗中 定量加入混砂機(jī)，同時加入酚醛樹脂和聚異氰酸酯，混制，定量加入混砂機(jī)，同時加入酚醛樹脂和聚異氰酸酯，混制，使兩種樹脂的混合物包裹在沙粒表面使兩種樹脂的混合物包裹在沙粒表面 高壓射進(jìn)芯盒，通三乙胺，催化兩種樹脂快速反應(yīng)，形成高壓射進(jìn)芯盒，通三乙胺，催化兩種樹脂快速反應(yīng)，形成連接橋，產(chǎn)生強(qiáng)度。連接橋，產(chǎn)生強(qiáng)度。 組芯，整體浸涂耐火涂料組芯，整體浸涂耐火涂料

10、輸送帶送至坭芯庫，待用（坭芯庫由輸送帶送至坭芯庫，待用（坭芯庫由PC控制數(shù)量、品種、控制數(shù)量、品種、及上線的坭芯品種和數(shù)量）及上線的坭芯品種和數(shù)量）第 20頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平熔煉工部第 21頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平一.鑄鐵的分類1.以石墨在基體中形態(tài)分 a.灰鑄鐵 （片狀） b.球墨鑄鐵 （球狀） c.蠕墨鑄鐵 （蠕蟲狀） d.可鍛鑄鐵 （團(tuán)絮狀）2.以使用性能分 a.減磨鑄鐵、抗磨鑄鐵 b.耐熱鑄鐵 c.耐蝕鑄鐵第 22頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平 二.灰鑄鐵1.灰鑄鐵的標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)標(biāo)中規(guī)定，我國灰鑄鐵的牌號按單鑄30mm試棒的抗拉

11、強(qiáng)度值劃分6級牌號 抗拉強(qiáng)度b MpaHT100 100HT150 150HT200 200 HT250 250 HT300 300HT350 350 驗(yàn)收時，強(qiáng)度一般要控制在n(n+100)Mpa范圍內(nèi)第 23頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平2.灰鑄鐵的性能特點(diǎn) a.強(qiáng)度性能較差 b.硬度的特點(diǎn) c.較低的缺口敏感性 d.良好的減震性 e.良好的減磨性 鑄鐵的所有性能特點(diǎn)，幾乎都和石墨有關(guān)，因此，總的來說，灰鑄鐵的力學(xué)性能雖然來源于它的金屬基體，但 卻在很大程度上受制于石墨，它的性能是基體與石墨作用的綜合體現(xiàn)第 24頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平 3.灰鑄鐵中的石墨

12、類型由于凝固條件不同（指化學(xué)成分、冷卻速度、形核能力等），灰鑄鐵中的片狀石墨可出現(xiàn)不同的分布及尺寸，國家標(biāo)準(zhǔn)把灰鑄鐵的石墨分為6種，把石墨長度分為8種第 25頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平第 26頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平4.灰鑄鐵的成分a.化學(xué)成分常規(guī)5大元素：C、Si、Mn、P、S合金化元素：Ni、Cu、Cr、Mo等b.碳當(dāng)量CE根據(jù)各元素對共晶點(diǎn)實(shí)際碳量的影響，將這些元素折算成碳量的增減，謂之碳當(dāng)量CE=C+1/3(Si+P）第 27頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平5.提高灰鑄鐵性能的主要途徑a.合理選定化學(xué)成分b.進(jìn)行孕育處理鐵液澆注前，在一定條件下（如一定的過熱溫度、一定的化學(xué)成分、合適的加入方法等),向鐵液中加入一定量的物質(zhì)（稱為孕育劑），以改善鐵液的凝固過程，改善鑄態(tài)組織，從而達(dá)到提高性能為目的的處理方法。c.低合金化第 28頁 共 3 頁加強(qiáng)過程控制 提高工藝管理水平三.灰鑄鐵的生產(chǎn)1.沖天爐熔煉a.沖天爐熔煉的基本要求可以概況為優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、長壽與操作便利五個方面。b.沖天爐結(jié)構(gòu)爐底與爐基 爐體與前爐煙囪與除塵 送風(fēng)系統(tǒng)與鼓