.產品介紹

該產品為船用換熱器的封堵,材質為CF8M,重量57.2kg,整體壁厚8mm?原工藝為鋼板沖壓后成型后用板材管材焊接而成,生產效率較低,制造工藝復雜,成本較高,而且需要較高的探傷檢測費用,且外觀需要表面處理才能達到良好的粗糙度,尺寸精度不能滿足使用的要求?采用精密鑄造一體成型省去了昂貴的焊接費用,且達到尺寸精度要求,表面粗糙度達到Ra6.3以上,能夠滿足客戶的使用要求?

圖為產品的3D圖片

2.試制過程

1)模具制作:

模具采用整體成型,鍛鋁6061材料.模具尺寸約為:長×寬×高=650mm×650mm×420mm,上型芯采用氣動方式取芯,模具外形見下圖

2)模組:

射蠟采用20噸單工位射蠟機射蠟,射蠟溫度52℃,射蠟壓力3.5MPa,射蠟時間為20分鐘,保壓3分鐘,采用射蠟機設備自帶的電葫蘆輔助啟模,蠟模水冷?蠟件周轉過程以及修型和組數均采用海綿踮起底部,組樹時以組樹支架支撐,使用粘接蠟粘接而成?模頭上部采用四個輔助吊裝平臺加固,以增加整個模組的吊裝強度?組樹工藝示意圖及工藝模擬見下圖:

3)制殼:

型殼為8層,分別為面層鋯英砂,過渡層莫來砂50-100目背層莫來砂30-60目(一層)?莫來砂16-30目(重復五層),每層的干燥時間為24小時?其中在制殼的5層之后采用鋼絲網進行型殼的加固?傳統的制殼操作是采用人工直接粘漿,雨淋或者沸騰撒砂,但是由于產品較大,人工直接操作困難?針對該問題,我公司自行研制了可移動的制殼輔助小車進行漿料的涂掛,它可以升降調整高度?而且能夠兩個方向360度旋轉,大大降低了工人的勞動強度?另外對于型殼內部的盲艙采用4層之后填干砂工藝,以避免內腔的干燥不良和解決清理工序的型殼清理的難度?干燥方式為定向干燥室懸掛干燥以利于型殼內腔的干燥?如下圖:

脫蠟采用電熱蒸汽脫蠟釜,每爐一件,脫蠟時間為15分鐘?

4)型殼焙燒:

型殼焙燒使用燃氣焙燒爐,焙燒溫度1120℃,焙燒時間1.5小時?由于型殼較重,使用傳統的叉殼裝爐和澆注不易實現,試制時我們設計了型殼焙燒工裝(由50*50mm的鋼板焊接而成),與型殼一同裝爐以利于型殼的取放?裝殼和出殼均采用手動叉車進行(叉車的齒部預先使用耐火棉將其包裹,避免高溫受熱變形),見下圖:

5)澆注:

澆注過程采用轉包澆注,由于該產品整體壁厚只有8mm,為了保證金屬也完全充滿鑄型,澆注溫度為1680℃,快速澆注?澆注后鑄件沒有澆不足問題,澆注后鑄件見下圖

6)清理:

后處理流程為正常的工藝流程——手工振殼→拋丸→切割→研磨→拋丸→焊修→熱處理→拋丸→酸洗→拋丸→鈍化→機加工→試壓→檢測→入庫→包裝?由于鑄件較重,研磨工序實用自制的電葫蘆輔助研磨,清理車間產品周轉全部采用周轉車周轉?

3.總結

采用硅溶膠工藝精密鑄造能夠生產重量大于50kg的鑄件,尺寸精度達到GB/T6414-1999的CT6級要求,表面粗糙度達到Ra6.3?制殼過程中采用專用輔具,型殼焙燒使用輔助工裝,清理過程使用吊裝工具,降低了工人勞動強度?焊接產品整體鑄造減少了生產成本?該產品已經完成鑄件的試生產,能夠初步達到量產的要求?

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