消失模生產(chǎn)工藝論文范文

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1板材成型

此處板材一般為長方體，有上下兩個大表面和前后左右四個小表面。經(jīng)過熟化干燥后的珠粒通過真空泵抽至板材成型機型腔里面，通過蒸汽加熱、冷卻后形成消失模板材，消失模板材的重要質(zhì)量指標有融合度、強度、密度、水分、變形情況、發(fā)氣量、燃燒殘留量等。其中融合度決定機床加工后模樣的表面質(zhì)量情況及流涂涂料厚度，密度及強度很大程度上決定模樣在鑄造造型過程中是否會變形，水分、發(fā)氣量、燃燒殘留量決定后序鑄件是否有夾渣及氣孔等缺陷。板材成型的過程一般包括模具預(yù)熱、加料、加熱、冷卻、脫模等幾個主要步驟。加熱過程有多種工藝。常見的為一次加熱蒸汽，由兩個板材大表面加入，四個小表面排水；二次加熱蒸汽由板材四個小表面加入，兩個大平面排水。兩種方法分別見圖3、圖4，圖中向內(nèi)的箭頭為蒸汽加熱，向外的箭頭為冷凝水。冷卻過程可分為真空冷卻和水冷冷卻兩種。水冷冷卻時，進水閥始終打開，模具冷卻孔進水，靠水流帶走熱量，直接達到板材模具所需的脫模溫度；真空冷卻是通過真空泵抽真空的形式帶走模具型腔內(nèi)的殘余蒸汽、發(fā)泡劑，從而帶走熱量。

2板材生產(chǎn)工藝研究

2.1研究方案對消失模板材生產(chǎn)進行全程跟蹤記錄，記錄過程控制參數(shù)；分析生產(chǎn)異常并提出改進措施。找出與板材質(zhì)量相關(guān)的問題點，提出改進措施。本實驗采用可發(fā)性聚苯乙烯（EPS）珠粒，相應(yīng)的參數(shù)指標如表1。本次研究過程發(fā)泡20g/cm³的板材。以板材重要的質(zhì)量標準融合度來說明生產(chǎn)工藝控制要點。

2.2結(jié)果及討論

2.2.1預(yù)發(fā)過程預(yù)發(fā)珠粒質(zhì)量與后序板材成型質(zhì)量息息相關(guān)。通過預(yù)發(fā)過程的異常統(tǒng)計與分析，制定相關(guān)問題解決措施，為后續(xù)板材成形提供合格的珠粒。異常問題及解決措施見表2。

2.2.2熟化過程熟化過程參數(shù)與板材質(zhì)量的對應(yīng)關(guān)系如圖5所示。由圖可知，隨著熟化時間的增長，板材融合度先上升后下降；相同熟化時間不同環(huán)境下熟化，板材的融合度不同。長時間熟化導(dǎo)致預(yù)發(fā)珠粒內(nèi)的發(fā)泡劑揮發(fā)嚴重，后續(xù)板材成形不能充分熔接。溫度偏低時要達到理想熟化程度需增長熟化時間。要獲得優(yōu)良的熟化珠粒，需制定嚴格的熟化時間、溫度、濕度標準。不同密度的珠粒熟化時間也不相同，一般大密度的熟化時間應(yīng)當長于小密度的預(yù)發(fā)珠粒。詳細的預(yù)發(fā)過程問題點及解決措施見表3。

2.2.3板材成型板材融合度與一次加熱蒸汽壓力（二次加熱壓力0.8MPa，加熱時間5s）關(guān)系如圖6所示。由圖6可以看出，隨著蒸汽壓力的上升，板材融合度先上升后下降；加熱時間對融合度的影響不大，低壓加熱時間可對融合度起到輕度的修復(fù)作用，高壓時幾乎沒有影響。板材成形應(yīng)遵循“低壓大流量原理”，實現(xiàn)瞬間穿透。壓力大溫度高，板材表面迅速融結(jié)，進入板材內(nèi)部的蒸汽過少導(dǎo)致無法融結(jié)，融合度降低且會引起板材過燒（表面燒焦）、粘模。壓力適中，如果流量不夠，“文火慢攻”同樣無法實現(xiàn)瞬間穿透，導(dǎo)致板材融合度過低?？梢娨a(chǎn)出高質(zhì)量的板材，需要嚴格控制加熱蒸汽壓力、流量。板材融合度與二次加熱蒸汽壓力（一次加熱壓力0.12MPa,時間10s）的關(guān)系如圖7所示。由圖7可以看出，二次加熱蒸汽壓力及加熱時間對板材融合度影響不是很大，隨著蒸汽壓力的上升板材融合度有輕微的上升趨勢。一次加熱使板材表面已基本封閉，二次加熱只有少量的蒸汽能夠進入板材內(nèi)部，二次加熱對板材四個小平面附近的融合度起修復(fù)作用。二次加熱蒸汽壓力過大、時間過長會引起板材表面過燒、粘模。蒸汽壓力與時間需要嚴格控制。

3結(jié)語

消失模鑄造成功與否的關(guān)鍵取決于模樣的質(zhì)量，對于消失模模樣原材料板材生產(chǎn)工藝的研究，提高消失模模樣質(zhì)量具有重要的意義。在發(fā)泡珠粒確定的情況下，通過改進工藝最大可能地提升消失模板材的質(zhì)量，從預(yù)發(fā)、熟化、板材成型幾方面入手，主要控制蒸汽壓力等重要參數(shù)，為消失模板材的生產(chǎn)提供工藝指導(dǎo)，為消失模鑄造提供有力的保障。

作者：朱文文楊爭光原曉雷單位：寧夏共享裝備有限公司寧夏共享集團有限責任公司