连接壳体模片变形的控制

樊安民，杨 阳

（山西华恩机械制造有限公司，山西 临猗 044100）

我厂消失模铸造车间专业化生产变速器-壳体类铸件。工艺过程是：消失模用EPS经间歇式预发泡机预发泡后熟化，制模采用聚苯乙烯泡塑成型机制模，人工再把模片粘结成模簇，然后粘结浇注系统。浸涂完涂料干燥，在三维振实台上填砂造型。采用干砂负压实型铸造雨淋式加砂工艺。在一段时间内，铸件变形曾成为主要铸造缺陷。

铸件变形是指铸件几何形状与图样不符。如铸件弯曲、椭圆、壁厚不匀等。消失模铸造的铸件变形是在预发泡、制模、上涂料、填砂造型工序中操作不规范，工艺纪律不严格所致。

控制消失模铸件变形，须从其源头分析原因、控制，才能大大减少铸件变形的几率。

1 分析模片变形产生原因

1）不合格EPS原料进厂、预发泡后珠粒不合格；

2）制模完成后脱模操作不当致使模片变形；

3）模片粘接的过程中受外力而使模片变形；

4）模型浸涂的过程受力以及放置不当导致模片变形；

5）运输、转序过程中碰撞致使模片变形。

上述因素如单一出现可致模片变形但不是严重变形，如果各种因素作用叠加模片变形量则大大增加。

2 防止模片变形措施

2.1 原材料

采用专业设备定期鉴定、校验，防止不合格EPS原材料进厂、投入生产。

2.2 发泡剂

EPS原料发泡剂的质量分数应在6.0%～6.5%之间，最少不低于5.5%。

2.3 模片制作

1）预发泡时，在蒸汽压力达到0.03 MPa后，排净管道内和蒸汽预发泡机中的水分。如果进入蒸汽预发泡机中的热蒸汽夹带的水分过多，或热蒸汽冷却水不能及时有效地排出，在二次发泡成型时EPS预发泡颗粒含水量高。在熟化时间短或熟化温度偏低时，珠粒易结成小块或团状。这时制作的模片极易变形。所以制模时加热时间用设备自动控制，用专用压力表控制蒸汽压力。

2）预发泡珠粒熟化时间一般应为5 h～8 h，预发泡珠粒熟化时间控制不严，模片尺寸变形很难控制。制模前应检查模具排气塞是否畅通.充料气压是否达到0.05 MPa以上，否则将影响充料的饱满程度，降低模片的强度，使模片在熟化时和在后续工序产生变形。

设定珠粒预发泡质量卡增加珠粒熟化时间，设专人定时检验，定期清理、更换透气塞。

图1 预发后不正常的珠粒

图2 预发后正常的珠粒

3）制模时使用较高的蒸汽压力可减少模片熟化的收缩量。控制模具压模时模片成型后的冷却程度。取模前要使模片充分冷却至60℃以下，模片成型终止，以得到尺寸稳定性较好的模片，防止取模时模片变形。通过试验最佳冷却时间，最终参数由设备自动控制，模具表面定期涂抹脱模剂。

4）制模工人取模时用力不当可使模片产生变形；取模后的模片部分温度不均匀，温度的骤降可使模片在放置过程中产生变形。所以取出的白模用专用压板固定、校正一段时间后方可转序熟化，如图3。

2.4 粘结组合工序

图3 变速器壳体白模

图4 连接壳体白模

1）黏接剂的质量直接影响黏接的质量。粘接前，模片分模面打磨要平整垂直。粘接时用力轻而均匀。

2）对结构不紧凑、刚性低的（薄壁）铸件，粘接组合时可加设工艺支撑，以提高模型的刚性。如图4。

3）组合完成后放置合理，防止模片受力不匀而产生变形。采用专用的模片转运架，防止转运过程中模片受挤压而产生变形。

2.5 浸涂

上涂料时选择合适部位使模片内外同时浸入涂料中。避免模片口面上下受力导致变形。

图5 壳体类模片专用转运架

涂层厚度要适当。涂料层能增强模片的表面强度，可防止搬运过程中模片变形。搬运使用专用运输架，可防止运输过程中因为碰撞而造成的模片变行。

薄壁模片挂涂料后烘干过程的控制是保证铸件尺寸的关键环节之一。烘干温度不宜过高（控制在50℃～55℃），受热应均匀，防止局部脱水过快而变形。同时采用合理支撑等工装，限制易变形部位。

烘干时要合理放置，防止模片受力不匀而产生变形。

3 结束语

针对具体情况。有选择地采取合理的工艺措施，细化工艺纪律并严格执行，细化操作规范，铸件变形不仅可得到控制，而且可以提高铸件尺寸精度。

［1］袁东洲，孙家聚，高修启，王张龙.控制消失模铸件变形的工艺技术措施［J］.现代铸铁，2007（1）：72-73.

［2］高成勋.变速箱箱体消失模铸造的缺陷分析及控制［J］.铸造设备与工艺，2009（6）：18-19.

［3］魏军田.消失模白区工艺的探索与研究［J］.机械研究与应用，2010（3）：55-57.