摘要：消失模鑄造是目前國際上最先進的鑄造工藝之一，被譽為鑄造史上的一次“革命”，國內外稱之為21世紀綠色鑄造。通過本次對耳板件的鑄造實例，給后續類似材質板件提供可靠參考。

關鍵詞：消失模鑄造  耳板  鑄造工藝  消失模模具

1、前言

本次鑄造采用消失模鑄造工藝可以更好的確保鑄件尺寸形狀精確，具有精密鑄造的特點，鑄件的表面光潔度高。另外取消了砂芯和制芯工作，根除了由于制芯、下芯造成的鑄造缺陷和廢品。不合箱、不取模大大簡化了造型工藝，消除了因取模、合箱引起的鑄造缺陷。只使用干砂造型也根除了由于水分、添加物和粘結劑引起的缺陷。消失模鑄造工藝流程圖如下圖所示。此現場鑄件種類較多，但均為鑄鋼件，本論文以耳板為例分析之。 重慶消失模模具廠。

2、鑄件分析

（1）尺寸:板條狀，形似耳朵故名耳板。最大長度為1885，寬度為300，孔徑為116、55、40，壁厚40（mm）。單件重250Kg。其他數據參數詳見圖2。

（2）材質：鎳鉻不銹鋼ZG1Cr13Ni9

（3）要求：鑄件表面質量要求較高，加之其材質是不銹鋼，鋼液凈化程度要求較高。因“耳部”承受較大力，因而此處的鑄件不得處在任何內部氣孔及夾渣現象。

（4）鑄件分析：

a、鑄件類似于長板件，涂料白膜重量大，容易導致鑄件變形，因此在烘干過程中盡量使水平面上面積小些，也就是把鑄件立起來不要平鋪著架空。

b、兩個冒口應放置在三分之一處，使整個鑄件都在補縮范圍內。

c、因雜質對鑄件力學性能影響較大，故要求擋渣嚴格。

3、澆鑄系統設計

鑄鋼件的特點是熔點高，流動性差，收縮大，易氧化，要求澆鑄系統結構簡單、截面積大，使充型快而平穩，流股不宜分散，有利于鑄件的順序凝固和冒口的補縮，不應阻礙鑄件的收縮。

結合該鑄件結構特點，采用頂鑄就可以了。

對于冒口大小，先計算鑄件模數M_鑄根據鑄件模數確定冒口模數M_冒計算鑄件的體收縮ε，然后確定冒口的具體形狀和尺寸。本次鑄件的冒口長250mm，寬200mm，高300mm。

4、工藝流程

（1）白區 重慶消失模模具廠：

因鑄件數量要求不多，現場采用手工切割白模。白模大板的要求：密度控制在19g/L以下，表面連續性較好，充分干燥。

（2）黃區：

涂料厚度要求在1.5-2.0mm，與冒口連接處應加厚防護，有孔的地方應加強邊角的涂層厚度。

烘干過程中應盡量保證涂料的干爽程度，避免潮濕的水分蒸發形成氣孔缺陷。

（3）黑區：

白模采用箱外組型，一簇兩件，一箱一簇。埋箱使用移動振實臺，分層下砂震實。澆口處用水玻璃砂做處理，防止澆注時沖砂。

澆鑄溫度：1560-1580℃

負壓：-0.050MPa，-0.020MPa保壓15分鐘。

澆鑄速度：40s左右，快澆

翻箱在3小時以后。

下圖為鑄件白模及翻箱后鑄件。

5、缺陷分析

消失模鑄鋼件常見的缺陷有增碳、氣孔、夾渣和反噴。

增碳：原因：主要是泡沫材料主要是由碳和氫組成，高溫分離出氫結合氧變成水蒸氣逸出，剩下碳殘留在鑄型中，從而使鑄鋼件表面增碳。防止措施：選用優質的泡沫塑料，采取合理的澆鑄工藝，根據離內澆口越遠增碳越嚴重的特點，在離內澆口遠的地方增加冒口

氣孔：泡沫未干引起的，也可能是澆鑄時卷入的空氣形成氣孔。防止措置：改進工藝使鋼液平穩充型，不出現紊流，提高澆鑄溫度，提高負壓度，提高涂層和砂型的透氣性。采用空心的直澆道模，減少發氣量，有利于防止氣孔。

夾渣：是指干砂粒、涂料及其他雜質在澆鑄過程中隨著鐵液進入鑄件而形成缺陷。防治措施：選用優質涂料，合理設置澆鑄壓頭、溫度和時間，合理確定負壓大小。

反噴：澆鑄過程中由于模樣熱分解發氣量大又不能及時排除，使型腔內氣壓急劇上升，易引起噴火或噴金屬液而導致鑄件報廢。防止措施：EPS模樣密度控制在0.018-0.022g/cm³模樣要干燥，減少水分和發氣量。控制澆鑄溫度和速度，設計合理的澆鑄系統。

6、總結

消失模鑄鋼在我國消失模鑄造行業中處于初期開發階段，且具有較大的發展空間。本次通過耳板的鑄造工藝過程，完全可以得到令人滿意的鑄件，并在整個鑄造過程中需要注意和防止的點都有了詳細的說明，為后續類似材質形狀鑄件的生產提供了參考和理論依據。

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