精密铸造中蜡模的常见缺陷及其解决方法与成本控制

   |    2015年8月1日  |   产品知识, 公司产品, 公司新闻  |    0 条评论  |    1217

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蜡模制作是精密浇铸工序中的关键环节,蜡模的品质将直接影响铸的品质,以下为我工厂技术人员总结的蜡模常用缺陷及其解决方法:  

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1、蜡模变形,蜡模从模具中取出后, 除了尺寸发生缩小变化外, 有时还会因取出时手法不正确而人为造成变形; 由于蜡模在冷却过中挠曲变形是常见的,所以刚从压型中取出的蜡模仍要小心安放, 通常以较大平面为基准面平放, 另外也可能是蜡料太软, 压型设计不合理等因素造成。

2蜡模充型不满,主要原因是蜡料的温度过低, 射出速度慢、压型温度较低, 造成蜡料在流动过程中冷却快, 表现在角和边的部分或蜡模的薄壁部分充不满, 棱角的地方出现圆角, 这种情况与金属铸件的浇不足极其相似。

3、蜡模表面皱纹,由于蜡料温度过低, 射速过低, 蜡料运动与压型温度的配合不当; 或由于压型内表面受损或不清洁;激冷金属块放置不当等, 在蜡模表面留下运动的痕迹。纹路较深的, 类似金属铸件的冷隔缺陷; 还有就是在型芯周围、孔洞的周围, 有时可见到接缝, 略呈凹陷, 实际是二股蜡流的会合处未能很好熔合, 这是蜡料的温度不够、压力不足的结果。

4、蜡模表面凹陷, 主要是射出压力及时间不够, 或是蜡料温度较高, 冷却时间不足,有时离型脱模剂太多造成,表面凹陷涉及较大面积, 修理比较困难,易造成废品。

5、蜡模存在披缝,这是最常见的一种缺陷, 即在压型合型处, 压型组合块的接合处, 型芯与芯座的连接处等地方有很薄的蜡片逸出。其产生的原因主要是压型精度不够,压型分型面或型内部件接合面受到损伤或附着不洁物,或合型力不够, 射出压力过高。或者蜡的温度过高。毛翅必须彻底清除掉, 蜡模才能使用。

6蜡模与压型粘着,这是因为没有使用离型剂, 或是蜡与压型的温度均太高, 或压型内表面不够清洁所造成。

7、蜡模表面粗糙,由于射压过低、或射速较低 蜡料与压型内表面的接触密度不够, 严重的还会出现褶皱。

8、蜡模存在气泡,一种是用肉眼可见的表面气泡, ,另一种是蜡模内部的气泡,通常较大, 用肉眼也无法看到, 但是能通过蜡模的局部鼓起发现,这是由于蜡模内气体膨胀造成的。

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精密铸造精铸件过程成本的构成

全硅溶胶熔模精密铸造过程可分为蜡模制造、制壳、熔炼浇注和后处理四个阶段,我们把为这四个过程服务的检验、设备维护等费用归集为辅助生产费用。在四个生产过程中蜡模制造、制壳、熔炼浇注三个阶段所发生的费用与工艺出品率密切相关,用浇注重量核算成本比直接用铸件重量核算更准确。例如,如果根据铸件重量核 算蜡模制造成本,小件与大件的成本关系就明显不符合实际。因此比较合理的方法是蜡模制造、制壳、熔炼浇注过程的成本(本文称之为前段成本)按浇注钢水重量 (本文称之为浇注重量)核算,而后处理及辅助生产成本(本文称之为后段成本)按铸件重量核算。按浇注钢水重量与按铸件重量测算的制造成本及其构成见表1, 其分布结构比例见图1和图2。由此可见,制壳和熔炼阶段的成本占过程成本的比例超过了60%

2.影响精铸件成本差异的主要因素
严格来讲,不同铸件在每个工序的制造成本是不完全相同的,但有的环节差异很小可以按照平均水平核算,我们所要关注的是那些对铸件成本影响比较大的因素。导致铸件过程成本差异的主要因素有以下几个方面:

1).精密铸造工艺出品率
工艺出品率也叫收得率,是实际得到的铸件重量占浇注重量的百分比,对具体铸件来说工艺出品率等于同一棵树上的铸件总重量占树重的百分比,它与铸件结构和组树方案有关,可能在30%60%的范围内变化,一般多在40-50%之间。前段成本与工艺出品率的关系为
每公斤铸件前段成本=
每公斤浇注重量前段成本工艺出品率
每公斤铸件的前段成本与工艺出品率成反比,工艺出品率越低单位重量的铸件前段成本就越高,而且工艺出品率越低影响的程度越显著。浇注每公斤钢水的前段成本为6元,当工艺出品率为45%时,每公斤铸件的前段成本为13.33元;工艺出品率为30%时铸件前段成本为20/公斤,比平均水平高6.7元,使过程 成本上升37.6%,对304不锈钢铸件总成本的影响幅度大约为17%;当工艺出品率为60%时铸件前段成本为10/公斤,比平均水平低3.3元,使过 程成本降低18.5%,对304不锈钢铸件而言相当于总成本降低约7%

将铸件前段成本对工艺出品率求导数可得出:精密铸造工艺出品率对每公斤铸件的前段成本的影响程度与工艺出品率的平方成反比,当工艺出品率为45%时,每降低一个百 分点每公斤铸件的前段成本增加0.3元,当工艺出品率为30%时,每降低一个百分点每公斤铸件的前段成本大约增加0.67

由此可见工艺出品率对成本的影响是十分显著的。好比电工学上的功率因素,降低工艺出品率相当于增加了无功消耗。当然工艺出品率也不是越高越好,也不是想高就高得了,过高的工艺出品率会降低浇注系统的补缩能力,导致补缩不足而产生缩松或缩孔缺陷;另一方面,有些铸件尤其是形状不规则的薄壁铸件由于受铸件结构 和组树方案的限制工艺出品率很难提高,在核定铸件价格时应考虑到这一重要因素。

2).精密铸造制壳层数
由于铸件形状和结构的不同,制壳层数会有差异。例如有细长孔或狭槽的铸件需要做两次甚至三次面层;一般铸件做两次背层就够了,而比较大的铸件可能需要做三 次甚至更多层数。每公斤铸件的制壳成本约为5.9元,其中材料费占67.8%,燃料和动力占23.9%,工资占13.3%。在4/公斤的制壳材料费中, 锆砂锆粉的消耗约占63%,占整个制壳成本的42.7%,硅溶胶的成本约占制壳成本的12.2%。尽管锆砂锆粉只是用于面层。

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