摘要：對于ZGCr20Mn14Si2N材質的爐篦條的消失模鑄造生產效率低，廢品率高的現狀進行原因分析。通過對原工藝進行優化，解決了該鑄件存在的夾渣、夾砂缺陷，并提高了生產效率、降低了生產成本。

關鍵詞：消失模鑄造；爐篦條；夾渣、夾砂；重慶消失模模具廠

燒結機用爐篦條，工用在于支撐燃燒之后的高溫焦炭、灰渣，材質上要求耐熱耐磨，牌號為Cr20Mn14Si2N。鑄件的輪廓尺寸高70mm寬40mm長800mm，砂箱尺寸長2200mm寬1200mm高800mm，鑄件毛坯單重19kg。生產要求效率高，鑄件技術要求全加工，工作面上不允許有鑄造缺陷，故鑄件的結構雖然簡單但是對于生產要求和鑄造工藝很高。鑄件的結構如圖1所示。 

1原工藝及生產狀況

1.1原工藝生產形式

采用消失模鑄造生產方式，造型時采用箱內組型，破口處用濕涂料填補。砂箱尺寸為長2200mm寬1200mm高800mm，每箱鑄件埋箱一簇，每簇模型出12件，澆冒口工藝如圖2所示。澆注溫度1620℃，澆注負壓度-0.055MP，保壓時負壓度-0.02MP，保壓時間30min。

1.2原工藝特點及生產鑄件質量狀況

1.2.1原工藝特點

原工藝中鑄件有兩個冒口，金屬液從一個冒口澆入，遠端的冒口為冷冒口，近澆口一段為熱冒口，由冒口的補縮距離等于冒口直徑的三倍的方式來考慮，故這種補縮工藝不合理，遠端的冷冒口的補縮效果差,鑄件中間部位超出補縮距離而無法補縮^[1]。

由于砂箱的尺寸相對較大，可以容納更多的鑄件，從而提高生產效率；故模型簇一箱生產12件，埋箱只埋了一層的工藝不合理，沒有有效的利用砂箱空間，生產效率太低。

1.2.2鑄件質量狀況

（1）：夾砂夾渣缺陷。

鑄件是全加工鑄件，要求的鑄造質量較高。但由于使用了箱內組型的方式，用濕涂料填補的部位強度不夠，粘接不牢，屬于易出問題的脆弱部位。在澆注時候這些粘接的部位被高溫金屬液沖開，導致鑄件夾渣夾砂缺陷。并且在鑄造工藝制定中，由于沒有考慮到鑄件的實際使用情況，澆注位置方向上使鑄件的實際工作面朝上了，鑄件的工作面由于不允許有缺陷，導致鑄件夾渣、夾砂報廢，如圖3所示^[2]。

（2）氣孔

在鑄件的表面出現褶皺型氣孔，根據缺陷形狀判定為涂料沒有干透導致的水汽產生氣孔，缺陷形狀如圖4所示。由于生產過程中，生產工人在涂料的烘干和檢查環節做的不細致，涂料沒有完全烘干^[3]。  

2工藝優化

根據實際生產中出現的問題，以及鑄件報廢的原因進行爐篦條鑄件鑄造工藝的優化。

2.1：澆冒口的改進。

為了增加工藝的穩定性，改變鑄件澆冒口的設計，將原來的兩個冒口向鑄件長度方向的中間靠近，根據補縮距離的計算，可以得到冒口中心距離鑄件兩端260mm的位置可以實現補縮到位，冒口長300mm寬110mm高60mm，一個冒口下面橫跨三個爐篦條。并且讓內澆道直接與兩個冒口相連，實現熱冒口補縮增加補縮效率，使鑄件的溫度場趨于合理。優化之后的澆注系統直澆道60X60mm，橫澆道是60X50mm高，內澆道為50X40mm高，模型簇共三層，每層之間的距離為60mm。

2.2夾渣、夾砂和氣孔缺陷的控制

鑄件在澆注位置方向上工作面朝下，保證工作面的質量。采用箱外組型，保證涂完涂料之后的模型密閉性，防止因對接處補涂料不干造成的涂料脆弱部位破損引起夾渣夾砂缺陷。澆口杯方面采用泡沫澆口杯，涂刷涂料時澆口杯處多刷一遍，埋箱造型時在澆口杯外圍樹脂砂，保證澆口杯強度，從而控制好澆口杯與直澆道之間的連接。

氣孔方面，需要從管理、工藝實施和監督檢查方面進行嚴格的控制，保證涂料烘干防止涂料返潮。工廠對于這樣的操作不細致問題需要對工人和相關的管理人員進行培訓，并且做到責任到人，監督到位，生產環節細致，以防這樣的低級錯誤影響鑄造廠效益。

2.3：生產效率的提高

根據原來的造型白模擺放方式可以看出，砂箱的利用率低，在高度方向上鑄件還可以多放兩層，實現兩個模型簇三層36件鑄件的澆注。根據以上兩個思路可以得到爐篦條鑄造工藝改進之后的形式如圖5所示。

3生產應用及效果

工藝優化后，生產效率提升了3倍，同時也降低了成本。小批量生產過程中，該鑄件的夾渣夾砂缺陷完全得到控制，目前鑄件廢品率不足4%，鑄件加工后未發現縮孔縮松夾渣夾砂的缺陷，已批量生產，工藝穩定。

4結論

（1）：通過優化鑄件工藝，成功提高了鑄造生產效率，降低了生產成本。

（2）：箱外組型，避免了粘接處破損沖進砂子的缺陷。調整鑄件的澆注位置，合理的優化鑄件澆冒口，使鑄件的工藝更加穩定。工廠已經開始大批量生產，實踐證明工藝成熟。

（3）：鑄造生產是很多個環節環環相扣的，講究一切工序向前推，所有問題在前面環節中就得到解決，這樣才能在最后生產出來合格的鑄件。所以技術人員和工人需要有很豐富的操作經驗和認真的態度，保證每個環節有序的進行，責任到人制度到位。才能夠避免一些不必要的低級錯誤導致鑄件報廢，影響車間效益。

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