熔模鑄造蠟?zāi)１砻嫒毕莘治?/h1>
2014-07-11 05:54:26潘玉洪
鑿巖機(jī)械氣動工具 2014年1期
潘玉洪
熔模鑄造生產(chǎn)中的制模是重要的工序，是獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的首要條件；然而，由于忽視該工序，使不合格的蠟?zāi)Ａ魅胫茪すば颍?甚至澆注工序；從而造成了無法修復(fù)的廢品。即使不流入下道工序，也浪費(fèi)了人工和生產(chǎn)時間；因此，解決蠟?zāi)１砻嫒毕菔侨勰ｈT造工作者的主要工作之一。
1 表面缺陷
1.1 缺陷種類
一般情況下，蠟?zāi)５谋砻嫒毕葜饕校罕砻娲植?、流紋和飛翅三種（見圖1）。
1.2 外部特征
流 紋：蠟?zāi)５木植勘砻嬗胁灰?guī)則的流紋。
表面粗糙：蠟?zāi)５谋砻娲植?，不光潔?/p>
飛 翅： 蠟?zāi)５姆中兔嫔嫌卸嘤嗟南灹媳∑?/p>
2 流紋
2.1 產(chǎn)生原因
（1）型腔中分型劑的用量過多，或涂抹不均勻造成局部堆積
生產(chǎn)中為了不使蠟?zāi)Ｕ掣皆趬盒托颓坏谋砻妫约氨阌谄鹉?，壓制蠟?zāi)Ｇ俺Ｔ趬盒托颓坏谋砻嫠⑼恳粚用撃┗蚍Q分型劑。
圖1
在生產(chǎn)具體操作中， 如果分型劑的用量過多，或涂抹不均勻造成局部堆積，均會造成蠟?zāi)．a(chǎn)生流紋。
（2）分型劑選用不當(dāng)，或過期變質(zhì)
對于石蠟硬脂酸蠟?zāi)＃?一般選用100%的變壓器油，或100%松節(jié)油。 兩者相比，變壓器油更容易采購，生產(chǎn)中采用變壓器油；當(dāng)分型劑選用不當(dāng)或分型劑變質(zhì)，易使蠟?zāi)．a(chǎn)生流紋。
（3）注射壓力小，注射速度低
注射壓力是制模工藝的主要參數(shù)之一，壓制蠟?zāi)r，由于注射的壓力小，注射的速度低，降低了蠟料的流動性和充填能力，使蠟料不易快速充填壓型的型腔；因而造成蠟?zāi)．a(chǎn)生流紋。
（4）壓型的溫度低
壓型溫度是制模工藝的主要參數(shù)之一，壓制蠟?zāi)r，由于壓型的溫度低，降低了蠟料的流動性和充填能力， 使蠟料不易快速充填壓型的型腔，因而造成蠟?zāi)．a(chǎn)生流紋。
2.2 防止措施
（1）壓制蠟?zāi)Ｇ?，先清理干凈型腔表面的殘留物和贓物后，再用毛刷或紗布在型腔的表面和分型面刷涂適量的、薄薄的、均勻的一層分型劑，防止型腔表面或分型面局部產(chǎn)生分型劑堆積。
（2）選用適用于石蠟硬脂酸蠟料的分型劑
一般選用100%的變壓器油； 進(jìn)廠按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，并確保其質(zhì)量；不合格的變壓器油不能進(jìn)廠。 加強(qiáng)庫存變壓器油的管理，發(fā)現(xiàn)變質(zhì)的分型劑不能用于生產(chǎn)。
（3）嚴(yán)格控制注射壓力
為了壓制表面質(zhì)量好、 尺寸精度高的蠟?zāi)?，必須?yán)格控制注射壓力。 注射壓力與模料性能、注蠟溫度以及蠟?zāi)＝Y(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。當(dāng)選用氣動壓蠟機(jī)注射蠟?zāi)r，對于石蠟硬脂酸蠟料，由于其粘度低、流動性好，注射壓力宜為0.2 MPa～0.6 MPa。
（4）壓型的溫度直接影響到蠟?zāi)５谋砻尜|(zhì)量
在選用注射壓力為0.2 MPa～0.6 MPa 時，選擇壓型的溫度是否合適， 直接影響到蠟?zāi)５馁|(zhì)量；對于石蠟硬脂酸蠟料，壓型溫度18 ℃～25 ℃為宜。
3 表面粗糙
3.1 產(chǎn)生原因
（1）蠟料攪拌不充分，蠟料的各種成分混溶不均勻；或注射蠟料溫度不均勻。
生產(chǎn)中， 配制石蠟硬脂酸糊狀蠟膏分為四步：化蠟、刨制蠟片、攪拌蠟膏、回性。當(dāng)加入的蠟片過大，或攪拌的時間過短，使石蠟和硬脂酸的成分混合很不均勻，造成蠟?zāi)１砻娲植凇?/p>
生產(chǎn)中， 當(dāng)選用注射壓力為 0.2 MPa～0.6 MPa 時，注射蠟溫，尤其是蠟溫不均勻時，直接影響到蠟?zāi)５谋砻娲植诙取?/p>
（2）壓制蠟?zāi)Ｇ?，壓型的型腔沒有清理干凈，有殘留的冷卻水或臟物；造成壓制的蠟?zāi)１砻娲植凇?/p>
（3）蠟料溫度低或壓型溫度低。壓制蠟?zāi)r，由于蠟料的溫度低，或壓型的溫度低，降低了蠟料的流動性和充填能力，使蠟料不易快速充填壓型的型腔；因而造成蠟?zāi)１砻娲植凇?/p>
（4）注蠟壓力小，或中斷；或注蠟槍嘴小，或注蠟孔小。
壓制蠟?zāi)r，由于注射壓力小，注射的速度低，或注射中斷；或注蠟槍嘴小，或注蠟孔小等原因，都降低了蠟料的流動性和充填能力，使蠟料不易快速充填壓型的型腔；因而造成蠟?zāi)．a(chǎn)生表面粗糙。
（5）壓型型腔表面粗糙。壓型型腔設(shè)計(jì)時，表面的粗糙度， 不能滿足制模表面粗糙度的要求；或制造壓型型腔時，沒有達(dá)到圖紙對粗糙度的要求，造成蠟?zāi)１砻娲植凇?/p>
3.2 防止措施
（1）配制石蠟硬脂酸蠟膏時，一般在水浴化蠟缸中化蠟，化蠟的溫度控制在90℃為宜。 一般選用臥式蠟片機(jī)刨制蠟片，蠟片的厚度≤10mm。在攪蠟機(jī)中攪拌成蠟膏， 一般選用蠟液溫度為65℃～85℃，保溫缸的水溫 48℃～52℃，蠟片重與蠟液重之比在1～2 之間，在恒溫箱中進(jìn)行回性處理，溫度 48℃～52℃，保溫時間≥0.5 小時。
當(dāng)選用注射壓力為0.2MPa～0.6 Mpa 時，注射蠟溫控制在48 ℃～52 ℃，蠟溫必須均勻。
控制各種成分的加入順序和融化溫度，并充分?jǐn)嚢琛?/p>
（2）壓制蠟?zāi)Ｇ?，清理干凈壓型的型腔，擦掉型腔中的臟物，擦凈型腔中的冷卻水。
（3）制模時，嚴(yán)格控制蠟料溫度在48℃～52℃，壓型溫度為18 ℃～25 ℃；從而保證蠟料良好充填性，提高蠟?zāi)１砻尜|(zhì)量。
（4）注射壓力應(yīng)保持在 0.2 MPa～0.6 MPa；同時要持續(xù)注射蠟料，不能中斷；必要時，加大注蠟槍嘴的直徑，或注蠟孔的直徑；使蠟料充分、順利地充滿型腔。
（5） 修改壓型型腔設(shè)計(jì)，或修整型腔，改善其表面的粗糙度；滿足蠟?zāi)１砻尜|(zhì)量要求。
4 飛翅
4.1 產(chǎn)生原因
（1）制模時，注射的蠟料溫度過高，壓力過大。
注射蠟料的溫度過高，提高了蠟料的流動性和充填能力；如果壓力過大，進(jìn)一步促使蠟料滲透壓型的分型面，形成了飛翅。
（2）制模時，壓型的分型面上有臟物，或沒有鎖緊壓型； 很容易使蠟料滲入壓型的分型面，在蠟?zāi)Ｉ袭a(chǎn)生毛翅。
（3）壓型設(shè)計(jì)不當(dāng)；或制造質(zhì)量較差，分型面不平、表面粗糙度達(dá)不到要求，有間隙；不能滿足蠟?zāi)１砻尜|(zhì)量要求；易使蠟?zāi)１砻娈a(chǎn)生毛翅。
（4）壓型的使用時間過長，分型面局部磨損，留有間隙；制模時，易在蠟?zāi)１砻娈a(chǎn)生毛翅。
（5）選材不當(dāng)，剛性差；或壓型的鎖緊定位不當(dāng)，造成壓型留有間隙，制模時，易在蠟?zāi)１砻娈a(chǎn)生毛翅。
4.2 防止措施
（1）制模時，應(yīng)嚴(yán)格控制蠟料溫度在48℃～52℃，注射壓力為 0.2MPa～0.6 MPa。
（2）制模合型前，仔細(xì)檢查分型面，并清理干凈；同時要鎖緊壓型。
（3）降低壓型分型面粗糙度，同時提高壓型分型面的制造質(zhì)量，保證分型面的平面度和粗糙度，使其滿足圖紙要求。
（4）制定合理的壓型使用壽命，加強(qiáng)使用前檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題及時修復(fù)；確保壓型處于合格狀態(tài)。
（5）改進(jìn)壓型設(shè)計(jì)并合理選材，增加壓型的剛性；必要時調(diào)整鎖緊定位，確保壓型質(zhì)量。
5 結(jié)論
（1）提高壓型設(shè)計(jì)質(zhì)量，并提高壓型的制造質(zhì)量；從源頭上解決壓型的質(zhì)量問題，使其滿足蠟?zāi)１砻娴馁|(zhì)量要求。
（2）充分做好制模前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，如檢查壓型是否符合工藝要求，清理壓型的型腔和分型面，使其清潔，不殘留臟物和水分等。
（3）制模時，嚴(yán)格執(zhí)行工藝和操作規(guī)程，確保各項(xiàng)工藝參數(shù)在工藝規(guī)定的范圍內(nèi)。
（4）嚴(yán)格檢驗(yàn)，做到不合格的蠟?zāi)２荒苓M(jìn)入蠟?zāi)臁?/p>
[1]潘玉洪.熔模鑄造缺陷圖冊[G].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(shí)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.
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潘玉洪
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1 表面缺陷
1.1 缺陷種類
一般情況下，蠟?zāi)５谋砻嫒毕葜饕校罕砻娲植?、流紋和飛翅三種（見圖1）。
1.2 外部特征
流 紋：蠟?zāi)５木植勘砻嬗胁灰?guī)則的流紋。
表面粗糙：蠟?zāi)５谋砻娲植?，不光潔?/p>
飛 翅： 蠟?zāi)５姆中兔嫔嫌卸嘤嗟南灹媳∑?/p>
2 流紋
2.1 產(chǎn)生原因
（1）型腔中分型劑的用量過多，或涂抹不均勻造成局部堆積
生產(chǎn)中為了不使蠟?zāi)Ｕ掣皆趬盒托颓坏谋砻妫约氨阌谄鹉?，壓制蠟?zāi)Ｇ俺Ｔ趬盒托颓坏谋砻嫠⑼恳粚用撃┗蚍Q分型劑。
圖1
在生產(chǎn)具體操作中， 如果分型劑的用量過多，或涂抹不均勻造成局部堆積，均會造成蠟?zāi)．a(chǎn)生流紋。
（2）分型劑選用不當(dāng)，或過期變質(zhì)
對于石蠟硬脂酸蠟?zāi)＃?一般選用100%的變壓器油，或100%松節(jié)油。 兩者相比，變壓器油更容易采購，生產(chǎn)中采用變壓器油；當(dāng)分型劑選用不當(dāng)或分型劑變質(zhì)，易使蠟?zāi)．a(chǎn)生流紋。
（3）注射壓力小，注射速度低
注射壓力是制模工藝的主要參數(shù)之一，壓制蠟?zāi)r，由于注射的壓力小，注射的速度低，降低了蠟料的流動性和充填能力，使蠟料不易快速充填壓型的型腔；因而造成蠟?zāi)．a(chǎn)生流紋。
（4）壓型的溫度低
壓型溫度是制模工藝的主要參數(shù)之一，壓制蠟?zāi)r，由于壓型的溫度低，降低了蠟料的流動性和充填能力， 使蠟料不易快速充填壓型的型腔，因而造成蠟?zāi)．a(chǎn)生流紋。
2.2 防止措施
（1）壓制蠟?zāi)Ｇ?，先清理干凈型腔表面的殘留物和贓物后，再用毛刷或紗布在型腔的表面和分型面刷涂適量的、薄薄的、均勻的一層分型劑，防止型腔表面或分型面局部產(chǎn)生分型劑堆積。
（2）選用適用于石蠟硬脂酸蠟料的分型劑
一般選用100%的變壓器油； 進(jìn)廠按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，并確保其質(zhì)量；不合格的變壓器油不能進(jìn)廠。 加強(qiáng)庫存變壓器油的管理，發(fā)現(xiàn)變質(zhì)的分型劑不能用于生產(chǎn)。
（3）嚴(yán)格控制注射壓力
為了壓制表面質(zhì)量好、 尺寸精度高的蠟?zāi)?，必須?yán)格控制注射壓力。 注射壓力與模料性能、注蠟溫度以及蠟?zāi)＝Y(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。當(dāng)選用氣動壓蠟機(jī)注射蠟?zāi)r，對于石蠟硬脂酸蠟料，由于其粘度低、流動性好，注射壓力宜為0.2 MPa～0.6 MPa。
（4）壓型的溫度直接影響到蠟?zāi)５谋砻尜|(zhì)量
在選用注射壓力為0.2 MPa～0.6 MPa 時，選擇壓型的溫度是否合適， 直接影響到蠟?zāi)５馁|(zhì)量；對于石蠟硬脂酸蠟料，壓型溫度18 ℃～25 ℃為宜。
3 表面粗糙
3.1 產(chǎn)生原因
（1）蠟料攪拌不充分，蠟料的各種成分混溶不均勻；或注射蠟料溫度不均勻。
生產(chǎn)中， 配制石蠟硬脂酸糊狀蠟膏分為四步：化蠟、刨制蠟片、攪拌蠟膏、回性。當(dāng)加入的蠟片過大，或攪拌的時間過短，使石蠟和硬脂酸的成分混合很不均勻，造成蠟?zāi)１砻娲植凇?/p>
生產(chǎn)中， 當(dāng)選用注射壓力為 0.2 MPa～0.6 MPa 時，注射蠟溫，尤其是蠟溫不均勻時，直接影響到蠟?zāi)５谋砻娲植诙取?/p>
（2）壓制蠟?zāi)Ｇ?，壓型的型腔沒有清理干凈，有殘留的冷卻水或臟物；造成壓制的蠟?zāi)１砻娲植凇?/p>
（3）蠟料溫度低或壓型溫度低。壓制蠟?zāi)r，由于蠟料的溫度低，或壓型的溫度低，降低了蠟料的流動性和充填能力，使蠟料不易快速充填壓型的型腔；因而造成蠟?zāi)１砻娲植凇?/p>
（4）注蠟壓力小，或中斷；或注蠟槍嘴小，或注蠟孔小。
壓制蠟?zāi)r，由于注射壓力小，注射的速度低，或注射中斷；或注蠟槍嘴小，或注蠟孔小等原因，都降低了蠟料的流動性和充填能力，使蠟料不易快速充填壓型的型腔；因而造成蠟?zāi)．a(chǎn)生表面粗糙。
（5）壓型型腔表面粗糙。壓型型腔設(shè)計(jì)時，表面的粗糙度， 不能滿足制模表面粗糙度的要求；或制造壓型型腔時，沒有達(dá)到圖紙對粗糙度的要求，造成蠟?zāi)１砻娲植凇?/p>
3.2 防止措施
（1）配制石蠟硬脂酸蠟膏時，一般在水浴化蠟缸中化蠟，化蠟的溫度控制在90℃為宜。 一般選用臥式蠟片機(jī)刨制蠟片，蠟片的厚度≤10mm。在攪蠟機(jī)中攪拌成蠟膏， 一般選用蠟液溫度為65℃～85℃，保溫缸的水溫 48℃～52℃，蠟片重與蠟液重之比在1～2 之間，在恒溫箱中進(jìn)行回性處理，溫度 48℃～52℃，保溫時間≥0.5 小時。
當(dāng)選用注射壓力為0.2MPa～0.6 Mpa 時，注射蠟溫控制在48 ℃～52 ℃，蠟溫必須均勻。
控制各種成分的加入順序和融化溫度，并充分?jǐn)嚢琛?/p>
（2）壓制蠟?zāi)Ｇ?，清理干凈壓型的型腔，擦掉型腔中的臟物，擦凈型腔中的冷卻水。
（3）制模時，嚴(yán)格控制蠟料溫度在48℃～52℃，壓型溫度為18 ℃～25 ℃；從而保證蠟料良好充填性，提高蠟?zāi)１砻尜|(zhì)量。
（4）注射壓力應(yīng)保持在 0.2 MPa～0.6 MPa；同時要持續(xù)注射蠟料，不能中斷；必要時，加大注蠟槍嘴的直徑，或注蠟孔的直徑；使蠟料充分、順利地充滿型腔。
（5） 修改壓型型腔設(shè)計(jì)，或修整型腔，改善其表面的粗糙度；滿足蠟?zāi)１砻尜|(zhì)量要求。
4 飛翅
4.1 產(chǎn)生原因
（1）制模時，注射的蠟料溫度過高，壓力過大。
注射蠟料的溫度過高，提高了蠟料的流動性和充填能力；如果壓力過大，進(jìn)一步促使蠟料滲透壓型的分型面，形成了飛翅。
（2）制模時，壓型的分型面上有臟物，或沒有鎖緊壓型； 很容易使蠟料滲入壓型的分型面，在蠟?zāi)Ｉ袭a(chǎn)生毛翅。
（3）壓型設(shè)計(jì)不當(dāng)；或制造質(zhì)量較差，分型面不平、表面粗糙度達(dá)不到要求，有間隙；不能滿足蠟?zāi)１砻尜|(zhì)量要求；易使蠟?zāi)１砻娈a(chǎn)生毛翅。
（4）壓型的使用時間過長，分型面局部磨損，留有間隙；制模時，易在蠟?zāi)１砻娈a(chǎn)生毛翅。
（5）選材不當(dāng)，剛性差；或壓型的鎖緊定位不當(dāng)，造成壓型留有間隙，制模時，易在蠟?zāi)１砻娈a(chǎn)生毛翅。
4.2 防止措施
（1）制模時，應(yīng)嚴(yán)格控制蠟料溫度在48℃～52℃，注射壓力為 0.2MPa～0.6 MPa。
（2）制模合型前，仔細(xì)檢查分型面，并清理干凈；同時要鎖緊壓型。
（3）降低壓型分型面粗糙度，同時提高壓型分型面的制造質(zhì)量，保證分型面的平面度和粗糙度，使其滿足圖紙要求。
（4）制定合理的壓型使用壽命，加強(qiáng)使用前檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題及時修復(fù)；確保壓型處于合格狀態(tài)。
（5）改進(jìn)壓型設(shè)計(jì)并合理選材，增加壓型的剛性；必要時調(diào)整鎖緊定位，確保壓型質(zhì)量。
5 結(jié)論
（1）提高壓型設(shè)計(jì)質(zhì)量，并提高壓型的制造質(zhì)量；從源頭上解決壓型的質(zhì)量問題，使其滿足蠟?zāi)１砻娴馁|(zhì)量要求。
（2）充分做好制模前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，如檢查壓型是否符合工藝要求，清理壓型的型腔和分型面，使其清潔，不殘留臟物和水分等。
（3）制模時，嚴(yán)格執(zhí)行工藝和操作規(guī)程，確保各項(xiàng)工藝參數(shù)在工藝規(guī)定的范圍內(nèi)。
（4）嚴(yán)格檢驗(yàn)，做到不合格的蠟?zāi)２荒苓M(jìn)入蠟?zāi)臁?/p>
[1]潘玉洪.熔模鑄造缺陷圖冊[G].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(shí)用熔模鑄造技術(shù)[M].沈陽：遼寧科技出版社，2008：14～68.
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