半環(huán)形薄壁不銹鋼鑄件的熔模鑄造工藝

熔模鑄造是一種的“近無(wú)余量”的熱成型技術(shù)，具有鑄件尺寸、表面質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、金屬適用范圍廣等特點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)的各個(gè)。我公司采用硅溶膠熔模鑄造工藝，主要生產(chǎn)小型機(jī)械零部件。卡箍是一種半環(huán)形薄壁的304不銹鋼鑄件，該鑄件具有充型難、易變形、易縮松的特點(diǎn)，且外表面不加工，表面質(zhì)量要求嚴(yán)格，因此鑄造生產(chǎn)比較困難。作者經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)改進(jìn)，優(yōu)化了澆注系統(tǒng)及鑄造工藝，成功地實(shí)現(xiàn)了該鑄件的熔模鑄造生產(chǎn)。

(1)縮孔、縮松

縮孔、縮松出現(xiàn)在熱節(jié)處。原因分析：304不銹鋼凝固區(qū)間較大(1513~830℃），屬于同時(shí)凝固，因此在凝固后期固相增多后，整體流動(dòng)性變差，熱節(jié)處鑄件厚度雖然較小，但澆口的補(bǔ)縮通道長(zhǎng)、且壁厚較薄，使得金屬液難以在重力作用下補(bǔ)縮該處，因此成為然后凝固部位，出現(xiàn)縮孔、縮松，甚至穿透性縮孔。

(2)欠鑄、夾渣

欠鑄、夾渣的位置：底部端頭A部位。原因分析：在金屬液澆注時(shí)，A部位易出現(xiàn)回流死角，氣泡、熔渣集中到該部位后，不易上浮。因此，在鑄件上表現(xiàn)為欠鑄、夾渣，這種廢品約占30%。

澆注時(shí)鑄件在鑄型中所處的位置影響鑄件質(zhì)量、尺寸精度、造型工藝難度。 澆注位置的選擇原則：

1.鑄件的重要加工面或主要加工面朝下或位于側(cè)面：澆注時(shí)，金屬液中得氣體、熔渣及鑄型中得砂粒會(huì)上浮，有可能使鑄件的上部出現(xiàn)氣孔、夾渣、砂眼等缺陷，而鑄件下部出現(xiàn)缺陷的可能性下，組織較致密。機(jī)床床身的澆注位置，應(yīng)將導(dǎo)軌面朝下，以該重要工作面的質(zhì)量。其圓周面的質(zhì)量要求較高，采用立澆方案，可使圓周面處于側(cè)面，質(zhì)量均勻一致。 

2.鑄件的大平面朝下或傾斜澆注：由于澆注時(shí)熾熱的金屬液對(duì)鑄型的上部有強(qiáng)烈的熱輻射，引起頂面砂型膨脹拱起甚至開(kāi)裂，使大平面出現(xiàn)夾砂、砂眼等缺陷。大平面朝下或采用傾斜澆注的方法可避免大平面的生產(chǎn)鑄造缺陷。

3.鑄件的薄壁朝下、側(cè)立或傾斜：為防止鑄件的薄壁部位產(chǎn)生冷隔、澆不到缺陷，應(yīng)將面積較大的薄壁置于鑄件的下部，或使其處于側(cè)壁或傾斜位置。 

4.鑄件的厚大部分應(yīng)放在頂部或在分型面的側(cè)面主要目的是便于在厚處安放冒口進(jìn)行補(bǔ)縮。

所謂熔模鑄造工藝，簡(jiǎn)單說(shuō)就是用易熔材料（例如蠟料或塑料）制成可熔性模型（簡(jiǎn)稱熔?；蚰Ｐ停?，在其上涂覆若干層的耐火涂料，經(jīng)過(guò)干燥和硬化形成一個(gè)整體型殼后，再用蒸汽或熱水從型殼中熔掉模型，然后把型殼置于砂箱中，在其四周填充干砂造型，然后將鑄型放入焙燒爐中經(jīng)過(guò)高溫焙燒（如采用型殼時(shí)，可不必造型而將脫模后的型殼直接焙燒），鑄型或型殼經(jīng)焙燒后，于其中澆注熔融金屬而鑄件。

熔模鑄件尺寸精度較高，一般可達(dá)CT4-6（砂型鑄造為CT10~13，壓鑄為CT5~7），當(dāng)然由于熔模鑄造的工藝過(guò)程復(fù)雜，影響鑄件尺寸精度的因素較多，例如模料的收縮、熔模的變形、型殼在加熱和冷卻過(guò)程中的線量變化、合金的收縮率以及在凝固過(guò)程中鑄件的變形等，所以普通熔模鑄件的尺寸精度雖然較高，但其一致性仍需提高（采用中、高溫蠟料的鑄件尺寸一致性要提高很多）。

壓制熔模時(shí)，采用型腔表面光潔度高的壓型，因此，熔模的表面光潔度也比較高。此外，型殼由的粘結(jié)劑和耐火材料配制成的耐火涂料涂掛在熔模上而制成，與熔融金屬直接接觸的型腔內(nèi)表面光潔度高。所以，熔模鑄件的表面光潔度比一般鑄造件的高，一般可達(dá)Ra.1.6~3.2μm。

澆注時(shí)鑄件在鑄型中所處的位置影響鑄件質(zhì)量、尺寸精度、造型工藝難度。澆注位置的選擇原則： 

1.鑄件的重要加工面或主要加工面朝下或位于側(cè)面：澆注時(shí)，金屬液中得氣體、熔渣及鑄型中得砂粒會(huì)上浮，有可能使鑄件的上部出現(xiàn)氣孔、夾渣、砂眼等缺陷，而鑄件下部出現(xiàn)缺陷的可能性下，組織較致密。 機(jī)床床身的澆注位置，應(yīng)將導(dǎo)軌面朝下，以該重要工作面的質(zhì)量。其圓周面的質(zhì)量要求較高，采用立澆方案，可使圓周面處于側(cè)面，質(zhì)量均勻一致。 

2.鑄件的大平面朝下或傾斜澆注：由于澆注時(shí)熾熱的金屬液對(duì)鑄型的上部有強(qiáng)烈的熱輻射，引起頂面砂型膨脹拱起甚至開(kāi)裂，使大平面出現(xiàn)夾砂、砂眼等缺陷。大平面朝下或采用傾斜澆注的方法可避免大平面的生產(chǎn)鑄造缺陷。

3.鑄件的薄壁朝下、側(cè)立或傾斜：為防止鑄件的薄壁部位產(chǎn)生冷隔、澆不到缺陷，應(yīng)將面積較大的薄壁置于鑄件的下部，或使其處于側(cè)壁或傾斜位置。

4.鑄件的厚大部分應(yīng)放在頂部或在分型面的側(cè)面主要目的是便于在厚處安放冒口進(jìn)行補(bǔ)縮。