发动机缸体消失模铸造
1 消失模概述

在20世纪80年代,GMPT即在纽约州的马森纳工厂 用EPC工艺生产一种4.3升的V型汽车柴油机的铝缸盖, 随后在1986年用于2.2升四缸铝缸盖的生产,至今已 生产了500万件。
1 消失模概述
1.2 消失模铸造工艺过程和特征
1.2.1 工艺过程对比
EPC工序和传统工艺相比差别较大。 消失模铸造工序大为简化,由于不需分型、不 需取模、无砂芯、不需要下芯合箱,不配置型砂和 芯砂,使其工艺设计原则和内容也有很大区别。
1 消失模概述 图1 传统砂型铸造与消失模铸造工序对比
1 消失模概述
1 消失模概述
(2)日本推荐资料
① 大批量生产的复杂零件。 ② 多品种、批量不大(例如几百件)的铸件,如管 件、阀门等。 ③ 一吨重以上的大件,批量小也可组织生产。
这是因为日本劳动力奇缺,有的工厂临时工年 龄平均在50岁以上,妇女劳动力多,无需熟练技术, 劳动强度低,工时费用低,可降低成本,对中小工 厂生产方式有利。
(6)可在理想位置放置浇冒口,冒口可选择最佳形 状(如球形),不受起模的限制,对保证铸件内在 质量有利。
(7)投资少,同样生产能力比砂型可降低30~50%, 生产线柔性好,可在一条线上实现不同合金、不同铸 件的流水线生产。 (8)可改善工人劳动条件。有机物燃烧仅为砂型的 1/10,且集中在浇注、落砂处排放,便于采取措施。
美国EPC技术发展之快,令世界瞩目。
1 消失模概述
我国的EPC生产在20世纪90年代初期发展较快。据中 实委不完全统计,
2005年EPC(包括FM)铸件产量约321,000吨, 是1995年的20倍以上,其中EPC铸件为216,000吨, FM铸件为105,000吨。
铸造常用的造型方法

铸造常用的造型方法“哎呀,这东西坏了,得重新做一个呀!”我不禁嘟囔着。
铸造,这可是一门相当有意思的工艺呢。
铸造常用的造型方法有好几种,且听我慢慢道来。
首先就是砂型铸造啦。
这就像是搭积木一样,先准备好型砂,然后把模样放在砂箱里,用型砂把模样埋起来,再把模样取出来,就留下了一个型腔。
步骤听起来简单,可做起来得特别细心呢!在这个过程中,要注意型砂的湿度和紧实度,太湿了或者太松了都不行,那可就容易出问题啦。
砂型铸造的应用场景那可多了去了,像一些大型的铸件,比如机床的底座啊,就经常用砂型铸造。
它的优势就是成本相对较低,而且能铸造出各种形状复杂的零件。
我记得有一次,我们要做一个发动机的缸体,就是用砂型铸造的方法。
大家齐心协力,先仔细地调配型砂,然后小心翼翼地把模样放进去,再一点一点地填砂、紧实。
当最后把铸件取出来的时候,哇,那种成就感简直爆棚!虽然过程中也遇到了一些小麻烦,比如有个地方型砂没填好出现了缺陷,但通过大家的努力都一一解决了。
还有金属型铸造呢。
这个就像是做蛋糕用的模具,把金属液倒进模具里,等冷却了就成型啦。
操作的时候要注意模具的预热和涂料的涂刷,这可关系到铸件的质量呢。
金属型铸造适用于大批量生产,它的优点是铸件的精度高、表面质量好。
就像上次我们做一批小零件,用的就是金属型铸造。
大家分工明确,有人负责预热模具,有人负责涂刷涂料,有人负责浇注金属液。
当看到那一个个亮晶晶的小零件从模具里出来的时候,大家都兴奋得不行。
另外,消失模铸造也很有趣呢。
先做好一个泡沫模样,然后把它埋在型砂里,浇注的时候泡沫模样就会消失,金属液就会占据原来泡沫模样的位置。
这个方法特别适合做一些形状特别复杂的铸件。
在操作的时候要注意泡沫模样的制作精度和型砂的透气性。
我曾经参与过一个工艺品的铸造,用的就是消失模铸造。
看着那个精美的泡沫模样,我心里还真有点舍不得呢,不过一想到它会变成一个更漂亮的金属工艺品,又充满了期待。
当最后看到那个栩栩如生的工艺品出现在眼前时,那种惊喜真是难以言表。
消失模铸造制备钢流体零件工艺研究

消 失模 铸 造 制 备 钢 流体 零 件 工 艺研 究
杨 少锋 ‘曹玉梅 匡 。 。 毅 吴兴 举‘张穗 萌 ‘ 。 。
(. 1 皖西学院, 安徽 六安 2 7 1 ;.六安工程咨询 院, 3022 安徽 六安 2 70 ; 30 0 3 .郑 州机 械研 究所 , 南 郑 州 4 0 0 ) 河 500
维普资讯
20 0 7年第 2期
20 0 7年 2月
铸
造
设
备
研
究
A r20 № 2 p.07
R S A C T DE N F U D Y E UP E T E E R H S U I SO O N R Q IM N
・
应 用研 究 ・
摘 要: 研究 了采 用消失模制备 流体设备 钢铸件 工艺, 主要 包括模具制 作、 涂料 配制及涂敷 、 浇注 系统 设
计等 内 ; 容 通过观 察表 面质 量、 内部缺陷和增碳量 , 了选用不 同密度 的造型材料 对铸件的影 响; 实采 用 分析 证
消失 模 铸 造 该 铸 件 的 可 行 性 。
关键词 : 消失模铸造 ; 流体铸件; 工艺 ; 陷 缺
中图分: A
文章编 号:0 4—67 ( 07 0 0 1 0 10 18 2 0 )2— 00— 3
S u y o s o m si g P o e sf rHy r - a d r t d n Lo tF a Ca t r c s o d o h r wa e n
因取摸 、 合箱引起的铸造缺陷;4 简化了砂处理过 () 程, 取消了型砂制备工部和废砂处理工艺 ;5 组合 ()
浇注 , 一箱多件 , 大大提高了铸件的工艺出品率和生
消失模铸造的关键技术

( 1) 目前生产铸铁件和铸钢件较多, 也可用于铸 铝件。
( 2) 批量以多品种的成批生产为主, 年产几百件 到几千件。
( 3) 从简单件( 如磨球、炉条、垫板等) 到 复杂件 ( 如进气管、排气管、缸体、缸盖、变速箱等) 都可生产, 应用范围广泛。
消失模铸造工艺设计的原则应保证生产优质铸件, 获得明显地经济效益, 有利于保护环境和便于操作。 4 1 铸件结构工艺性及参数设计
由于消失模铸造的工艺特点, 对设计铸件结构的 自由度较大, 不像砂型铸造传统工艺那么严格和受到 较多的限制。消失模铸造工艺铸件结构工艺性审核的 原则一般包括以下几个方面: 铸件壁厚要尽量均匀, 壁 厚相差大的部位应有一定的过渡区; 尽量减少较深较 细的盲孔; 铸件结构有利于顺序凝固; 细长件和大平板 件应设加强筋防止翘曲变形; 转角处应圆滑过渡, 有一 定大小的铸造圆角。
模型簇在砂箱中的方位应有利于干砂的充填和紧 实, 尽量避免模型上的凹陷部位和盲孔朝向底部。模 型簇中每个模型之间的间距以及模型与砂箱壁之间的 距离要保证足够。
干砂充填建议采用雨淋式加砂, 有利于干砂的均 匀加入, 避免对模型造成冲刷和撞击。干砂的紧实主 要依靠振动台的振动, 经过多年的生产实践, 发现一维 垂直振动适应于多数铸件。在振动紧实过程中, 控制 好振动参数是紧实良好的关键。振动频率一般控制在 40~ 70 Hz, 一 般 选 择 50 Hz 为 宜, 振 动 加 速 度 在 10~ 20 m/ s2, 振幅在0. 5~ 1. 5 mm。
李增民, 李志勇
( 河北科技大学材料科学与工程学院, 河北 石家庄 050054)
铸造工艺简介

铸造工艺简介一、关键信息1、铸造工艺的定义2、铸造工艺的分类3、铸造工艺的流程4、铸造工艺的优缺点5、铸造工艺的应用领域6、铸造工艺的发展趋势二、铸造工艺的定义铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。
铸造毛坯因近乎成形,而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了制作时间。
三、铸造工艺的分类1、砂型铸造砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料,制作铸型的传统铸造工艺。
砂型一般采用重力铸造,有特殊要求时也可采用低压铸造、离心铸造等工艺。
2、熔模铸造熔模铸造又称失蜡铸造,包括压蜡、修蜡、组树、沾浆、熔蜡、浇铸金属液及后处理等工序。
失蜡铸造是用蜡制作所要铸成零件的蜡模,然后蜡模上涂以泥浆,这就是泥模。
泥模晾干后,放入热水中将内部蜡模熔化。
将熔化完蜡模的泥模取出再焙烧成陶模。
一经焙烧。
一般制泥模时就留下了浇注口,再从浇注口灌入金属熔液,冷却后,所需的零件就制成了。
3、压力铸造压力铸造是指金属液在其他外力(不含重力)作用下注入铸型的工艺。
广义的压力铸造包括压铸机的压力铸造和真空铸造、低压铸造、离心铸造等;窄义的压力铸造专指压铸机的金属型压力铸造,简称压铸。
4、金属型铸造金属型铸造又称硬模铸造,它是将液体金属浇入金属铸型,以获得铸件的一种铸造方法。
铸型是用金属制成,可以反复使用多次(几百次到几千次)。
5、离心铸造离心铸造是将液体金属注入高速旋转的铸型内,使金属液在离心力的作用下充填铸型和凝固形成铸件的一种铸造方法。
6、消失模铸造消失模铸造是把与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注,使模型气化,液体金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。
四、铸造工艺的流程1、模具准备根据铸件的形状和尺寸要求,制作相应的模具。
模具的质量和精度直接影响到铸件的质量和尺寸精度。
汽车发动机缸体模具设计及低压铸造工艺

汽车发动机缸体模具设计及低压铸造工艺摘要:目前,对于汽车铝合金发动机缸体采用压力铸造的方法较为广泛。
因此,压铸造工艺在汽车发动机缸体铸造中的应用过程,通过缸体模型合理的设计,调整与优化相关工艺参数,可以达到提高合格率的目的。
关键词:汽车发动机;模具设计;低压铸造工艺引言下缸体是汽车发动机上的重要零件,其上部与气缸体、下部与油底壳相连;气缸体与下缸体之间安装有曲轴。
下缸体在发动机工作过程中的特点是:处于高温状态下工作,承受较大的热冲击作用和承受较大的力,工作条件较为恶劣。
下缸体对气密性要求较高。
另外,此铸件在缸体的螺栓孔处及水泵孔凸台处较为厚大,极易产生铸造缺陷。
选择低压铸造工艺方法,采用合理的工艺参数、模具结构及局部快冷生产此铸件,不仅能解决铸件上厚大部位铸造缺陷的问题,同时也能满足此铸件组织致密性的要求。
1汽车发动机缸体结构本次研究以GM-L850发动机下缸体为例,铸件重为10.3 kg,轮廓尺寸为471 mm,371 mm和91mm,壁厚平均为4.0 mm。
材质是铝合金,这种材料具有力学性能好以及铸造工艺性能好的特点,因此,在汽车发动机铸造中应用比较广泛。
为了满足具体的工艺条件,在结构设计中进行的主要措施有两个:①在曲轴孔半圆处对工艺余量增加,以能够在下部形成一个厚大部位;②为了能够对模具结构简化,可以不铸出产品机械加工斜孔。
发动机铸件结构如图1。
2发动机缸体铸造模具设计铸造模具设计中所采用的是UG软件CAD模块,依照具体的工艺和产品毛坯三维模型,实施分型拆模,从而得到模具型芯、型腔、滑块以及镶块等,之后将这些模具分型与标准或者是非标准零件结合实施装配,经过一系列干涉检查、成型分析等流程之后,也就能够获取模具。
在进行模具三维设计中,重点是要表而形成分模成型特征,其他特征则较易实现。
汽车发动机缸体模具工作流程如图2.3模具设计3.1模具结构形式为了顺利开模,模具分型要采用多分型面,模具有6个方向开模,分别是:底模、顶模、右模、左模、前模及后模(具体模具结构见图3)。
消失模铸造生产技术第一讲_中国消失模铸造企业盘点

讲座 S EMINAR
栏目主持人: 叶升平, 吴志超
得的最新进展。
表 1 2006 学术期刊上发表的有关消失模铸造论文题目
2006 年 10 月 16- 19 日, 中 序号
文章标题
国 第 二 届 消 失 模 铸 造 技 术 国 际 1 AZ91 合金消失模铸造充型过程研究
会议暨第九届实型铸造学术年 2 镁合金真空低压消失模铸造充型特征
根据作品的颜色推断, 该作品是近期所铸, 但不知作 学术年会在南京航空航天大学隆重召开。会议由南京
品原型出自那位雕塑家之手, 更不知铸件诞生那家消 航天航空大学和华中科技大学联合主办。国内 245 名
失模铸造企业? 由香港这件消失模铸造艺术品, 联想 代表与 14 名来自美国、加拿大、德国、法国和荷兰的
型, 生动自然。整个雕塑采用各种色彩的油漆表现不 德 基 ”与 “麦 当 劳 ”, 两 家 各 自 拥 有 数 百 家 会 员 , 2006
同肤色和衣着, 远望如真人般。此雕塑是笔者所见到 年学会和协会都举办了年会。
最大的消失模铸造艺术品, 堪称消失模铸造之佳作!
2006 年 5 月 21- 23 日, 第七届全国消失模铸造
件获得突破。 重庆有两家消失模铸造企业值得大树特树。2006
年重庆飞龙机械制造有限公司采用消失模铸造单缸
中国铸造装备与技术 1 /2007
67
讲座 S EMINAR
栏目主持人: 叶升平, 吴志超
表 2 消失模铸造企业数量排名靠前的省份及代表性企业
省份
排序
企业数
/自治区
代表性企业1 山西来自山西华恩集 团 、华 尔 铸 造 有 限 公 司 、侯 马 模 范 机 械 制 造 有 限 18
消失模铸造EPS泡沫分解过程的三维数值模拟

Th e me son m  ̄ a i n o v p r t n Pr c s r 1 r e e i a h _ . Di n 0n l Si u t fEPS E a o a i r e sf i o O 1 l O 5 o o o
L s O m s ig o tF a Ca t n
中泡沫模样 的选材 、泡沫模样 的结构工艺设置 。
本文采用Fo 3 l D的l tom模块 对V 发 动机缸体 w一 o a sf 6
进 行 了充 型凝 固过程 的模拟 ,重 点模 拟 了泡 沫 的气 化 分 解过程 ,泡沫分 解 物残 留以及残 留产物对 最终 解 的过 程 。因而 ,泡 沫模 样是 消失模 铸造 的关键 环节 ,模样 材料种 类 和密
度决 定模样 分解 时 的吸热量 及分解 产物 的数量 ,对 金 属 液充型 能力产 生影 响 ,并且 影 响的显 著程度 与浇 注
将 单元 的面 积和体 积百分 比作 为 因子引入 有 限差 分离
样 占据 ,金属 液的充 型过 程实 际上是金 属液 置换 泡沫
网格 。网格模 型如图 l 所示 ,对于 固壁 内部采用矩形结
构 网格 ,薄 壁部位 引入 多块 网格进 行局部 加密 ;固壁 边界采 用 面积和体 积 的百分 比模拟 复杂形 状 ,同时直 接 把金 属液体 动力 计算 限制在 单元 的开放 区域 ,直接
程 的流 体 动 力 学 特 性 ,预 测 了泡 沫 残 留物 的 产生 以及 对 最 终 铸 件 质 量 的 影 响 ,并 通 过 实际 发 动 机 缸 体进 行验 证 ,表 明 模 拟 值 与 实 际测 量值 基本 吻合 。
关 键 词 :消失模 ;数值计算 ;泡沫分解 ;充 型能力
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关键词 : 消失模 工艺; 薄壁复杂铸件 : 粒; 珠 缸体铸造
中 图分 类 号 :G 4 T 29 文 献标 识码 : A 文 章 编 号 :64 6 9 (0 0 0 — 0 4 0 17 — 6 4 2 1 )6 0 3 — 2
Pr d to o o uc i n fEng ne Cy i de d s i y EPC i l n r Bo y Ca tng b
2 1年第 6 00 期 2 1年 l月 00 2
・
铸
造
设
备
与 工
艺
D e 0 0 №6 c. 1 2
F U D YE UP N N E H O O Y O N R Q IME TA D T C N L G
消失模 与 v法铸造 -
发 动机 缸体 消 失模 铸 造
祁交 九
Q io fu t Ja - l
(h ni anMah ey n atr C . t.Ln i hn i 4 10 C ia S ax Hue c i r uc ue o, d,iy S ax 4 0 ,hn ) n Ma f L 0 AbtatC l drb d sti- ali r a atad o eo p r n o pn nsad pr fegn . ec id rbd s c:yi e oy i hn w l ni t pr n n fi ot tcm o et n a so nie h  ̄ n e o y r n tc e m a t T
( 山西 华恩机械 制 造有 限公 司, 山西 临猗
摘
04 0 ) 4 10
要: 缸体是发动机的主要部件属 于复杂薄壁件 , 消失模 铸造 生产 的缸 体具有 高的尺 寸精度 、 重量公 差.
但 由于缸体的结构比较复杂 , 以应用消失模铸造 工艺生产缸体的企业较 少。本文结合 多年从事消失模铸造的 所 经验 , 介绍 了发动机缸体 消失模铸造 中存在 的问题与解决方案 ; 实践证 明通过选 用合适 的殊粒 、 熟化 时间等工 艺 参数 可生产 出性能合格 的铸件 , 为消失模 工艺批量生产复杂件提供 了新思路 。
c sig r d c d b P o s s i h d me so a c u a y a d weg t oe a c . u e a p i ain o C o h yi d rb d a t sp o u e y E C p s e s h g i n i n a c r c n ih l r n e B t h p l t f n l t t c o EP n t e c l e o y i n s ls h n t es o t n r ae tu t r . x sig r b e a d o u in i E S r d c in p o e s f c l d r c sig e e e s t a oh r fr i i t c t sr c u eE it p o l ms n s l t s n P p o u t r c s o y i e a t w r s i n o o n n
p o u e y s l ci g a p o r t S b a s a d i g i g t r d c d b ee t p r p a e EP e d n t a en i n i s me, n t e e h o o ia a a tr , i h p o i e e ie s f r a d o h r tc n l gc lp r mee wh c r v d s n w d a o s v l me p o u t n o o l a e a t g y EP . ou r d ci f mp i t d c si sb C o c c n Ke o d : P e h i u ,h n wal o l ae a t g, e d, y id r o y c si g y W r s E C t c n q e ti - l c mp i td c s n b a c l e d a t c i n b n
消失 模铸 造 发 动机 缸 体 是 我公 司 2 0 确 立 0 5年 的发 展 目标 。20 0 3年一 0 8 对轻 型轿 车 的发动 机 20 年
5 0 m 3 0mmx 9 m, 9 mx 4 3 0m 主要 壁 厚 5 m 最 小 间 m,
缸体进行了摸索和试验 。 随着我公司消模工艺 的 不断 完善 ,09年 1 月公 司 接到 客户 的订单 , 们 20 1 我
ito u e o i e t n e r f e p re c n EP T e p a t e s o d t a u l id c l d r b d c si g o l e n r d c d c mb n d wi ma y y a s o x e n e o C. h r c i h we h t q ai e yi e o y a t s c u d b h i c f n n
开发 部 门通 过 评 审并 确 立 了项 目。在 2 1 0 0年 1月 成功 地提 交 了样 件 , 小 批 量 的制作 过 程 中 又对 浇 在 注 系统 、 型 的熟 化 和粘 接 等 进 行 了优 化 , 对 产 模 并 生 的缺 陷进 行 了验证 和 工艺 调整 。到 3月份 已形 成 了批 量生产 。 在试 制 和小 批 制造 过 程 中也 遇 到 了许 多 问题 , 在 此做 以简要 总结 。 以便 和 大家共 同探 讨 。