消失模与V法铸造相结合应用研究

马怀荣，刘祥泉，韩建华，梁 波，张现诚，张建满

（1.淄博通普真空设备有限公司，山东 淄博 255000；2.华中科技大学，湖北，武汉 430000）

V法工艺是70年代初发明的一种新的铸造工艺方法，近几年在我国应用发展的很快，已从铸造叉车配重、浴盆等铸铁铸件发展到铸钢、铸铜、铸铝加工件。但是一些形状比较复杂的铸件给覆膜带来困难，有的需配多件砂芯。影响了造型效率，增加成本，使V法铸造工艺的推广应用受到限制。

我们是推广应用V法铸造工艺和消失模铸造工艺的企业。在推广过程中发现，将两种工艺结合在一起，取长补短，可以简化覆膜，提高覆膜质量，提高铸件质量，减薄E V A薄膜厚度，减少砂芯用量，提高造型效率，降低V法铸造成本，效果明显。我们在应用上进行一些探讨，试用，取得了明显的效果。我们将这一工艺叫做《消失模铸造工艺嫁接到V法铸造工艺的新方法》供同行们参考，共同开发这一工艺。

1 应用此工艺的案例

1.1 凸块类

零件如图1所示。

原工艺：两个360mm×180mm×200mm凸块，因间距100太小，A区覆膜困难，常常出现吸破薄膜，而且修补困难，只好下芯解决。现工艺将360mm×180mm×200mm凸块改为消失模黏接件，覆膜容易，黏接也很容易，铸出的铸件光滑，美观。

图1中凹下的2mm深是定位凹痕，保证定位准确，安放方便，黏接牢固。

1.2 铸件吊耳类

图2 铸件吊耳类

零件如图2所示。

传统工艺：将吊耳做成模具活块或做成芯盒活块，制砂芯完成。

现工艺：将吊耳用消失模割制黏接件粘结到薄膜上，简单易行。

1.3 减速箱地脚板类

零件如图3所示。

图3 减速箱地脚板类

传统工艺：将地脚板做成活块，造型后将活块抽出，操作中发现该活块比较长、抽活块非常困难，耗时长，工人累。覆膜困难易产生皱折破膜。

现工艺：将地脚板及加固筋改为消失模黏接件，省掉活块，覆膜容易，不再为抽取活块犯愁，提高造型效率，安全方便。

1.4 箱体类的内轴承支架类

零件如图4所示。

图4 箱体类的内轴承支架类

原工艺：内轴承支架是木模活块，属覆凹模范围，薄膜垂直覆膜后再水平覆到内轴承支架上，覆膜困难，出现破膜，皱褶，破膜修补因空间太小，修补困难漏气严重，吱叫声一直不断，铸出的铸件表面质量很差，粘砂粗糙，而且抽活块困难。

新工艺：将内轴承支架改为黏接件，覆膜大大简化，覆膜容易，质量很好。从未发生吸破薄膜，不存吱叫声。铸件表面光洁，质量很好。而且将薄膜厚度从0.25mm改为0.12mm降低薄膜消耗，降低铸件成本，深受用户欢迎。

1.5 农用箱体水平凸块

零件如图5所示。

图5 农用箱体水平凸块

图5的140mm×50mm×30mm水平凸块，原工艺是木模活块，燕尾定位。使用中燕尾定位，易损坏，造成活块斜垂。无法钻孔，而且抽取活块困难。有时覆膜困难，出现破损和皱褶。

新工艺：将140mm×50mm×30mm凸块改为黏接件，为了提高牢度，防止变形将黏接件下料140mm×60mm×30mm，其中10mm为搭接粘合。效果很好，提高造型效率。

1.6 汽车后桥壳

零件如图6所示。

图6 汽车后桥壳

采用泡沫塑料制作上内法兰环和下内法兰环，造型时套到木型上，让泡沫内法兰保留到自吸砂胎内，浇注时，燃烧掉泡沫内法兰，自然达到要求的形状，是一个很好的工艺。

这个泡沫法兰不必粘接，是E V A薄膜覆膜时自行固定，这是消失模工艺嫁接到V法工艺的另一种形式。

1.7 工程车后桥壳

零件如图7所示。

图7 工程车后桥壳

该工艺基本上同图6，内法兰同样用消失模形成。但车桥的四条加固筋起模困难，采用燕尾结构活块，活块寿命不长。只好采用砂芯形成，但是制芯用耗砂、耗工时多，劳动强度大。采用本工艺消失模加固筋黏接件起模后，黏接件在E V A薄膜上，省掉4块砂芯节约型砂，节约劳力，降低了成本，提高造型效率。

2 消失模嫁接到V法工艺的质量影响

消失模工艺在我国已应用了几十年，应用中发现了许多技术问题，其中消失模热解时的增碳问题，消失模热解时的残渣排除问题，至今仍在研讨解决，那么消失模嫁接V法工艺上是否有问题呢？我们认为：

1）在灰铸铁件，因灰铁自身含碳量高，铸造性能好，铁水排渣能力强，消失模工艺已在许多重要的铸铁件中得到应用，所以应该肯定不会影响V法铸件质量。

2）球铁件的影响：资料介绍因球墨铸铁原铁水已经是过共晶碳饱和状态，易在铸件上表面形成碳夹渣和碳皱皮缺陷，但因黏接件重量所占铸件总重量比例小，不会影响铸件质量。

3）对铸钢件的影响，因铸钢件含碳量低，对增碳敏感性强，铸钢件的钢液流动性差，排渣能力差，所以消失模生产铸钢件常常会出现增碳，夹渣。但是消失模工艺嫁接到V法铸造工艺上，因嫁接的部分重量轻，所占比例低，一般不会造成增碳，夹渣，缺陷。

4）如果发现消失模黏接件影响铸件质量，可以采用空心黏接件，增加集渣冒口。也可以改用共聚物珠料制造黏接件，解决铸钢件消失模工艺的增碳和夹渣缺陷。

3 消失模黏接件的制备

1）一般情况下黏接件部分形状比较简单，可以购置商品方料，人工切割完成复杂的黏接件，批量生产的铸件。也可以制造专用模具，用珠粒发泡制做。如果选用共聚物做黏接件时，因珠料价格较高，用商品方料割制下脚料浪费太多，最好用模具发泡制作，用模具发泡制作黏接件，铸件表面光洁度高，质量好。

2）一般情况下选用聚苯乙烯珠粒材料，或制成空心黏接件，特殊情况下选用共聚物珠粒材料。

3）为了制作黏接件应购置切割设备，为了应用水基涂料应购置涂料混制设备，涂料烘干设备。

4 消失模黏接件黏接操作要点

1）保证黏接件粘接面的洁净和E V A薄膜黏接处的洁净，防止尘埃，油污，水分等的破坏。

2）如果黏接件需刷水基涂料，再行粘接时，必须保证粘接面无涂料及涂料残留。为达到这一要求，可以用单面胶带将黏接面封粘后，再进行挂涂料及烘干，粘接时将胶带撕掉露出洁净的粘接面。

3）正确的选择黏接剂，一般选用热熔胶，优点是干燥迅速，粘接牢固。胶枪，热熔胶棒是比较好的粘接方法，粘结缝周边涂胶必须到位，防止涂料钻入。

4）为减少发气量，尽量少用黏接剂。

5）对容易变形的黏接件，应适当加固。

6）对雨淋加砂时，易出现变形的黏接件，可以增加工艺加固筋或局部手工填砂。

7）为防止黏接缝开裂，可以在黏接缝处用胶枪堵粘，必要时用纸将黏接缝粘封，防止涂料钻入。

8）粘接消失模的位置一定要准确，为了定位可以在模上做上定位凹痕，痕深2mm～3mm。定位凹痕只能用在水平面上，垂直面上不能用，

9）粘接消失模样块，需要耗工时，但可以从抽取活块、制芯、下芯耗工时来抵补。综合计算成本上并不高。

5 结 论

1）将消失模铸造工艺嫁接到V法铸造工艺，是V法铸造工艺的新发展，好方法。

2）新工艺可以简化覆膜、提高了覆膜质量，提高铸件表面光洁度、提高铸件质量。

3）降低E V A薄膜的厚度，从而降低薄膜的用量，降低了V法铸件成本。

4）减少砂芯用量，减少活块数量，提高造型效率，降低V法铸造工艺的成本。

［1］叶升平，吴志超.消失模铸造图片集［M］.武汉：华中科技大学，2006.

［2］黄天佑，黄乃命，吕志刚.消失模铸造技术［M］.北京：机械工业出版社.2004.

［3］马怀荣，刘祥泉，韩建华，等.V法铸造工艺生产铸件气孔缺陷的防治［J］.铸造设备与工艺，2012（1）:13-17.