潘玉洪
當(dāng)蠟?zāi)4嬖谧冃?、裂紋或縮陷,氣孔、頂桿凹坑、活塊不到位,或夾雜物等缺陷時,不僅浪費了人工和生產(chǎn)時間,有時還會影響生產(chǎn)進度、交貨期限。 因此,應(yīng)該及時地解決。
(1)變形:蠟?zāi)5男螤畈环蠄D紙的要求(如圖 1)。
(2)裂紋:蠟?zāi)>植苛鸭y,常出現(xiàn)在蠟?zāi)5姆中兔妫ㄈ鐖D 2)。
(3)縮陷:蠟?zāi)7屎裉幊霈F(xiàn)局部收縮產(chǎn)生的凹陷(如圖 3)。
(4)氣孔:蠟?zāi)5木植勘砻嫔?,留有表面光滑的氣穴(如圖4)。
(5)頂桿凹坑:在蠟?zāi)I吓c頂桿相應(yīng)的部位呈現(xiàn)凹坑(如圖5)。
(6)活塊不到位:蠟?zāi)Ec活塊對應(yīng)的局部出現(xiàn)多余的蠟料(如圖6)。
(7)夾雜物:蠟?zāi)I暇植坑袏A雜物(如圖7)。
3.1 產(chǎn)生原因
圖1 變形 上圖正常,下圖變形
圖2 裂紋
圖3 縮陷
圖4 氣孔
圖5 頂桿凹坑
圖6 活塊不到位 左:不正常,蠟?zāi)G岸硕喑?/p>
圖7 夾雜物
(1)壓型設(shè)計不當(dāng),如蠟?zāi)5钠矫孑^大,而沒有工藝孔或工藝筋,或拔模斜度不夠等原因,造成蠟?zāi)W冃危换蚱鹉2僮鞑划?dāng),使蠟?zāi)W冃巍?/p>
(2)起模時間(蠟?zāi)T趬盒椭械睦鋮s時間,稱為起模時間)短,蠟?zāi)T趬盒椭械睦鋮s不足,沒有形成一定的強度;或起模后冷卻水的溫度較高,或冷卻時間不足,或冷卻方法不當(dāng),造成蠟?zāi)W冃巍?/p>
(3)蠟?zāi)4娣艩顟B(tài)不當(dāng),易變形的蠟?zāi)]有放置在專用的工裝,或支架,或胎具上,使蠟?zāi)W冃巍?/p>
(4)蠟?zāi)4娣艌龅販囟雀?,或蠟?zāi)4娣艜r間過長,使蠟?zāi).a(chǎn)生變形。
(5)蠟料的收縮率大,熱穩(wěn)定性較差,軟化點低等原因,使蠟?zāi)R桩a(chǎn)生變形。
3.2 防止措施
(1)改進壓型設(shè)計,在蠟?zāi)5拇笃矫妫虮诤癖〗唤犹幵鲈O(shè)工藝孔,或工藝筋;必要時,增加拔模斜度,或起模裝置,以利于起模;注意起模操作方法,防止蠟?zāi)W冃巍?/p>
(2)根據(jù)注蠟溫度,蠟?zāi)5拇笮『捅诤瘢约袄鋮s條件確定起模時間,一般為20~100s。 起模后立即放在冷卻水中冷卻, 冷卻水的溫度為18℃~20℃為宜。 適當(dāng)延長蠟?zāi)T趬盒椭械谋簳r間,以及起模時間; 對于易變形的大件應(yīng)與工裝, 或支架,或胎具一起冷卻等。
(3)對于易變形的蠟?zāi)?yīng)放置在專用的工裝,或支架,或胎具上,防止蠟?zāi)W冃巍?/p>
(4)控制蠟?zāi)4娣艌龅鼗蛳災(zāi)斓臏囟?,一般?8℃~20℃為宜; 控制蠟?zāi)5拇娣艜r間不易過長,做到蠟?zāi)S媱澤a(chǎn),合理擺放,并且蠟?zāi)彀凑铡跋冗M先出”的原則,控制蠟?zāi)5拇娣艜r間。
(5) 當(dāng)選用60℃白石蠟代替58℃白石蠟時,減少其收縮率,提高強度和軟化點溫度?;蛱岣呦灹现惺灥暮?%~10%,即55%~60%,也可減少蠟料的收縮率,提高強度和軟化點溫度。或采用60℃白石蠟 (含量95%) 與低分子聚乙烯 (含量5%)配制的蠟料,其收縮率約為1%。
4.1 產(chǎn)生原因
(1)蠟料的收縮率大,塑性差
當(dāng)采用58℃精白蠟或白石蠟與一級硬脂酸按照各50%配制蠟料時, 筆者檢測大量的蠟?zāi)3叽绫砻?,其自由收縮率為2%。資料介紹,當(dāng)蠟料中硬脂酸的含量大于80%時,其韌性或塑性差。易引起蠟?zāi).a(chǎn)生裂紋。
(2)壓型的溫度過低,或制模間的溫度過低,或冷卻水的溫度過低, 或蠟?zāi)T趬盒椭欣鋮s的時間過長(即起模時間過長),導(dǎo)致蠟?zāi)@鋮s過快,當(dāng)蠟?zāi)J湛s受阻時,易產(chǎn)生裂紋。
(3)蠟?zāi)=Y(jié)構(gòu)不合理,或壓型設(shè)計不合理,使蠟?zāi)J湛s時受阻,在其薄弱部位產(chǎn)生裂紋。
(4)抽取芯棒的時間太晚,或起模方法不當(dāng),造成蠟?zāi).a(chǎn)生裂紋。
4.2 防止措施
我們的學(xué)生只有經(jīng)歷不斷地解決問題,產(chǎn)生新問題,再解決問題又產(chǎn)生新問題,才能在多思中培養(yǎng)良好的思維品質(zhì)。同時,只有經(jīng)歷過一次次心動,學(xué)生的內(nèi)心才會掀起連綿不斷的情感波瀾,課堂中才會迸發(fā)出精彩的火花。
(1) 當(dāng)選用60℃白石蠟代替58℃白石蠟時,其收縮率減少。 控制蠟料中硬脂酸的含量不能超過80%。 或采用60℃白石蠟(含量95%)與低分子聚乙烯(含量5%)配制的蠟料,其收縮率約為1%。
(2)控制壓型的溫度在 20℃~25℃為宜,制模間的溫度控制在18℃~20℃為宜,冷卻水的溫度控制在18℃~20℃為宜,必要時制模間應(yīng)安裝空調(diào)。
(3)改進蠟?zāi)TO(shè)計(即壓型設(shè)計),盡量使其壁厚均勻,或圓角過渡;必要時增加工藝筋,把蠟?zāi)J湛s時的應(yīng)力降到不產(chǎn)生裂紋的程度為宜。
(4)及時取出隨蠟?zāi)R黄鹄鋮s的芯棒,使其不能阻礙蠟?zāi)5氖湛s。 圖2 的蠟?zāi)i_裂就是芯棒取出過晚造成的。
改進起模方法,必要時增加起模裝置。
5.1 產(chǎn)生原因
(1)蠟?zāi)W⑸鋲毫π』虮簳r間不足,使蠟?zāi)5暮翊筇幍貌坏匠浞值难a縮而造成蠟?zāi)?s陷。
(2)注蠟孔小,或位置不當(dāng),使蠟?zāi)5淖⑷肓坎蛔?,蠟?zāi):翊筇幍貌坏匠浞值难a縮。
(4)注蠟時蠟料的溫度過高,或壓型的溫度過高,或兩者都高,使蠟料的收縮率增大,當(dāng)?shù)貌坏匠浞值难a縮時,便產(chǎn)生縮陷。
(5)蠟料的收縮率較大。
5.2 防止措施
(1) 適當(dāng)提高注射壓力, 一般選用 0.2~0.5 MPa;提高注射壓力不僅增加壓型中蠟料的密度,而且可以降低蠟料的收縮率。 適當(dāng)?shù)脑黾颖簳r間,一般選用3~10s 或更長;同樣可以減少蠟料的收縮率;增加蠟料的補縮能力。
(2)適當(dāng)加大注蠟孔的截面,或改變注蠟孔的位置,使蠟?zāi)5谋诤裉幍玫匠浞值难a縮。
(3) 改進蠟?zāi)5慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計, 以利于蠟料的補縮;必要時,在蠟?zāi)5姆屎裉幏胖美湎瀴K。
(4)注蠟時,控制蠟料和壓型的溫度,一般選用蠟料溫度48℃~52℃, 壓型的溫度20℃~25℃為宜。
6.1 產(chǎn)生原因
(1) 生產(chǎn)中常采用螺旋式葉片攪拌機攪拌蠟料,在攪拌的過程中,不可避免地卷入很多氣體;關(guān)鍵是攪拌后,蠟料沒有充分回性處理,使大量的卷入氣體仍然殘留在蠟料中。
(2)注蠟孔的位置設(shè)置不合理,蠟料在注入壓型型腔的過程中產(chǎn)生渦流,卷入氣體。
(3)壓型設(shè)計不當(dāng),不利于型腔排氣。
6.2 防止措施
(1)蠟料攪拌后進行回性處理0.5 小時以上,使卷入蠟料中的氣體充分溢出。
(2)改進注蠟孔的位置,避免蠟料在型腔中產(chǎn)生渦流。
(3)改進壓型設(shè)計,以利于排出型腔中的氣體。
7.1 產(chǎn)生原因
(1)生產(chǎn)中為了方便起模,設(shè)計了頂桿;當(dāng)頂桿沒有及時復(fù)位時,在蠟?zāi)I铣霈F(xiàn)了頂桿凹坑。
(2)蠟?zāi)T趬盒椭欣鋮s不充分,蠟?zāi)5谋砻嬗捕鹊停淮藭r用頂桿起模,勢必在頂桿的相應(yīng)部位產(chǎn)生頂桿凹坑。
(3)頂桿的截面積小,蠟?zāi)5南鄳?yīng)表面容易出現(xiàn)頂桿凹坑。
7.2 防止措施
(1)合型前檢查壓型,使頂桿處于正常位置;如發(fā)現(xiàn)頂桿沒有復(fù)位,應(yīng)及時糾正。
(2)適當(dāng)延長蠟?zāi)T趬盒椭械睦鋮s時間,提高蠟?zāi)1砻娴挠捕?;但是不能冷卻時間太長,防止蠟?zāi)3霈F(xiàn)開裂。
(3)在可能的情況下,適當(dāng)加大頂桿的橫截面積;以減少蠟?zāi)挝幻娣e承受的應(yīng)力。
8.1 產(chǎn)生原因
(1)合型時,活塊沒有鎖緊;導(dǎo)致注蠟時,活塊移位,在其相應(yīng)的部位出現(xiàn)多余的蠟料。
(2)活塊長期使用磨損較大,合型時不易被鎖緊。
(3) 注射蠟料時的壓力過大, 使活塊產(chǎn)生位移。
8.2 防止措施
(1)合型時,鎖緊活塊;使其在注射蠟料過程中不能產(chǎn)生位移。
(2)壓型在使用前應(yīng)進行檢查,合格后方可用于生產(chǎn);發(fā)現(xiàn)活塊磨損時,應(yīng)及時修復(fù),或更換。
(3)適當(dāng)降低注射壓力,使其保持在正常的使用范圍之內(nèi)。
9.1 產(chǎn)生原因
(1)蠟料的原材料中混入夾雜物,或蠟料保管不當(dāng)混入夾雜物。
(2)制模間的工作場地不凈潔,或壓型時,沒有清理干凈型腔,留有夾雜物;在蠟?zāi)V谱鬟^程中產(chǎn)生夾雜物。
(3)面層涂料粘度太低,面層砂可能穿透面層涂料進入蠟?zāi)1砻娑a(chǎn)生夾雜物。
(4)型殼在脫蠟過程中,蠟料中混入夾雜物;脫蠟后靜置的時間太短。
(5)蠟料在回收過程中,靜置的時間太短,使混入的粉塵和沙粒等夾雜物沒有沉淀、分離。
9.2 防止措施
(1)加強蠟料原材料的進廠檢驗,不合格的原材料不能進廠;加強倉庫保管,避免夾雜物混入蠟料的原材料中;必要時,應(yīng)密封存放,或用于生產(chǎn)時再次檢驗,不合格的原材料不能用于生產(chǎn)。
(2)經(jīng)常清掃制模間,使其保持清潔;壓制蠟?zāi)G耙謇硇颓唬蛊浔3智鍧崱?/p>
(3)適當(dāng)提高面層涂料粘度,或降低面層砂的撒砂力度;保證型殼面層質(zhì)量。
(4)脫蠟后要靜置2 小時以上,使蠟液中的夾雜物有效沉淀;并及時清理脫蠟槽底部的臟物。
(5)回收后的蠟料必須靜置2 小時以上,使蠟液中的夾雜物有效地下沉、 分離; 回收浮在上面的、清潔的蠟液,及時清除下部的臟物。
10.1 制作蠟?zāi)J侨勰hT造生產(chǎn)中的重要工序,蠟?zāi)5馁|(zhì)量直接影響到鑄件的質(zhì)量;為此,在制作蠟?zāi)_^程中要嚴格“三按(圖紙、工藝和檢驗標(biāo)準(zhǔn))”,要嚴格執(zhí)行工藝和操作規(guī)程,要堅持“三檢(自檢、互檢和專檢)”,堅持做下去,就能保證或提高制模質(zhì)量。
10.2 制作蠟?zāi)9ば蚣肮に噮?shù),見表1。
表1
[1]潘玉洪.熔模鑄造缺陷圖冊[C]//全國鑄造學(xué)會質(zhì)量控制與測試技術(shù)學(xué)組第一屆年會展覽論文,1979.
[2]姜不居.實用熔模鑄造技術(shù)[M].沈陽:遼寧科技出版社,2008:14~68.
[3]熔模鑄造缺陷手冊編委會.熔模鑄造缺陷手冊[K].北京:國防工業(yè)出版社,1983.