1 采用消失模鑄造工藝生產(chǎn)的實(shí)施步驟
消失模鑄造工藝是關(guān)鍵,設(shè)備是保障。
(1) 前期的考察工作
前期的考察工作分為兩個(gè)方面:首先是從網(wǎng)上和專業(yè)書(shū)籍上了解有關(guān)消失模鑄造的知識(shí);其次是帶著自己的產(chǎn)品對(duì)同行業(yè)或類似產(chǎn)品的企業(yè)進(jìn)行拜訪,看看他們的生產(chǎn)情況,生產(chǎn)過(guò)程中的可取之處以及不足。
(2) 試生產(chǎn)
試生產(chǎn)過(guò)程包括一套真空負(fù)壓系統(tǒng),一臺(tái)振實(shí)臺(tái),幾個(gè)真空砂箱和幾噸砂子。白模以配套為主,依托于相關(guān)的專業(yè) 廠家提供白模實(shí)樣或者用泡沫板進(jìn)行切割粘接而成。熔煉以現(xiàn)有的沖天爐或電爐就可以。真空負(fù)壓系統(tǒng)的選擇為 2BE 系列的水環(huán)真空泵,若以后發(fā)展規(guī)模大了還可以增加1臺(tái)。振實(shí)臺(tái)的選擇一般為三維的,臺(tái)面尺寸的確定根據(jù)工件的大小和在砂箱里工件擺放的數(shù)量與砂箱的外形尺寸 相配套,原則上振實(shí)臺(tái)的外形尺寸不得小于真空砂箱 的外形尺寸。另外,振實(shí)臺(tái)的選擇若是流水線作業(yè),就要配套帶滾筒或者可移動(dòng)的三維振實(shí)臺(tái),否則選用一 般的平板類的三維振實(shí)臺(tái)即可。真空砂箱的選擇除尺寸大小外,主要考慮抽真空的形式,常規(guī)的為底抽式,也可設(shè)計(jì)為底抽加兩面?zhèn)瘸槭?,以使真空均勻度好,砂子?qiáng)度高,不易塌箱,同時(shí)紗網(wǎng)便于更換。砂箱不用翻箱,為側(cè)漏式,不易損壞紗網(wǎng),一次使用后就不需每次加底砂,大大減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省工作時(shí)間,提高工作效率。砂子宜選用寶珠砂,寶珠砂耐火度高、不易破碎、重復(fù)使用率高、無(wú)粉塵、透氣性好、填充性好,無(wú)矽塵危害,屬于綠色環(huán)保型鑄造用砂。
(3) 批量生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)效果
針對(duì)自己的產(chǎn)品,根據(jù)試生產(chǎn)情況制定工藝方案,進(jìn)行批量擴(kuò)大化生產(chǎn)。批量生產(chǎn),不能盲目投資,必須 注重其經(jīng)濟(jì)性。把經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性結(jié)合起來(lái),只看技術(shù)不看經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)是不全面的。消失模鑄造設(shè)備應(yīng)把設(shè)備的使用壽命、技術(shù)壽命和經(jīng)濟(jì)壽命聯(lián)系起來(lái)考慮。設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量、使用頻率、強(qiáng)度和設(shè)備維修水平,決定使用壽命;技術(shù)進(jìn)步和工藝創(chuàng)新,影響技術(shù)壽命。從我國(guó)消失模鑄造技術(shù)發(fā)展來(lái)看,設(shè)備的技術(shù)壽命僅為3~5年,設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命和使用壽命可達(dá)6~8年,大于技術(shù)壽命。因此,消失模設(shè)備的投入盡可能的節(jié)約和減少投資,把經(jīng)濟(jì)效益放在首位。
2 砂處理設(shè)備的選擇
一般中小企業(yè)消失模砂處理系統(tǒng)選用年生產(chǎn)能力8000t以內(nèi),裝機(jī)容量不超過(guò)50kW即可,以使設(shè)備投資省、占地面積小、節(jié)約能源。生產(chǎn)的篩砂機(jī)為雙層結(jié)構(gòu),既篩分又冷卻,同時(shí)對(duì)振動(dòng)電機(jī)有保護(hù)作用,因?yàn)樯霸谶@一級(jí)的溫度最高。另外,該篩砂機(jī)篩網(wǎng)也是特制的,使用壽命長(zhǎng),更換也方便。讓砂在第一級(jí)就預(yù)降溫也減輕了后面設(shè)備的壓力,同時(shí)也使最后的降溫更徹底。其次,當(dāng)砂經(jīng)過(guò)環(huán)鏈斗提升到預(yù)備砂庫(kù)到達(dá)風(fēng)選磁選機(jī)時(shí),可進(jìn)一步降溫,同時(shí)可除塵和磁選分離砂及鐵豆,然后再次斗提到達(dá)砂溫調(diào)節(jié)器。砂處理系統(tǒng)效果的好壞關(guān)鍵看除塵和降溫,降溫的方式一般分為兩種:水冷和風(fēng)冷。水冷是利用循環(huán)冷卻水,采用低進(jìn)高出的方式讓水流動(dòng)帶走砂的熱量而降溫;風(fēng)冷則是用風(fēng)機(jī)吹動(dòng)砂粒讓砂“沸騰流動(dòng)”而帶走熱量。不論是單獨(dú)的水冷、風(fēng)冷還是二者結(jié)合使用,須使砂粒從澆注開(kāi)箱后的約800℃降到再次使用的50℃以內(nèi)。從原理上比較,水冷動(dòng)力消耗小,效果明顯,風(fēng)冷能源消耗大,是一種“通過(guò)式”的,降溫不徹底,只能把砂粒表面的溫度帶走,不能把砂粒內(nèi)在的溫度降低。從目前國(guó)內(nèi)的砂溫調(diào)節(jié)設(shè)備來(lái)看,最開(kāi)始使用的是沸騰冷卻床,利用了水冷和風(fēng)冷的雙重原理,實(shí)際使用效果卻不盡人意。原因是砂雖然“沸騰”了,過(guò)水又過(guò)風(fēng),但通過(guò)速度太快,只能把砂粒表面的溫度降下來(lái),不能徹底的把砂粒內(nèi)在的溫度降低。于是運(yùn)營(yíng)而生的把沸騰冷起床加長(zhǎng),有的甚至搞二級(jí)沸騰床冷卻。原理是好,效果也基本能達(dá)到降溫的目的,但弊端也顯而易見(jiàn):設(shè)備投資大,占地面積大,更嚴(yán)重的是能源消耗巨大,一臺(tái)沸騰冷卻床的動(dòng)力往往就達(dá)到二十幾個(gè)千瓦以上,同時(shí)噪音也大。后來(lái)又開(kāi)發(fā)了砂溫調(diào)節(jié)器,讓循環(huán)冷卻水在無(wú)縫鋼管內(nèi)低進(jìn)高出,徹底把砂溫降到所需要的溫度后,再打開(kāi)砂閘板把砂放出。與沸騰冷卻床比較,砂溫調(diào)節(jié)器雖然只運(yùn)用了水冷的原理,但冷卻徹底,占地面積小,能源消耗也低,唯一不足的是冷卻時(shí)間長(zhǎng),也不連續(xù)。再后來(lái)開(kāi)發(fā)的冷卻滾筒,用調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn),用循環(huán)水對(duì)砂粒進(jìn)行冷卻,效果比較理想,但滾筒較長(zhǎng),占地面積較大,也有適當(dāng)?shù)哪茉聪摹?/p>