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木型工培训教学计划表班别：木型工培训班培训时间：2012年11月21日—2012年11月23日序号教学内容授课教师学时授课日期上课时间备注1掌握消失模技术的概念季鹏飞4课时11月21日7:30-11:302学习消失模生产线工艺流程季鹏飞4课时11月21日13:00-17:003学习消失模制型特点季鹏飞4课时11月22日7:30-11:304消失模生产生产中注意事项季鹏飞4课时11月22日13:00-17:305学习消失模作业操作规程季鹏飞4课时11月23日7:30-11:306学习消失模操作安全管理规定季鹏飞4课时11月23日13:00-17：30木型工培训教案课题木型工培训课时安排24课时检查签字工种（班级）木型工教学目的通过培训，使木型工充分掌握炼钢技术知识。重点掌握消失模技术的概念了解我车间消失模技术的现状和挑战学习消失模制型的操作规程及安全规定木型工工实际操作难点消失模技术及概念利用消失模作型的工艺流程消失模实际操作木型工培训教案教学内容第一课时消失模技术的概念：消失模铸造又称为干砂实型负压铸造，国外称之为EPC，是目前国际上最先进的铸造工艺之一，被誉为铸造史上的一次“革命”，国内外称之为21世纪绿色铸造。消失模铸造（又称实型铸造）是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。1958年，美国的H.F.shroyer发明了用可发性泡沫塑料模样制造金属铸件的专利技术并取得了专利(专利号USP2830343)。最初所用的模样是采用聚苯乙烯(EPS)板材加工制成的。采用粘土砂造型，用来生产艺术品铸件。采用这种方法，造型后泡沫塑料模样不必起出，而是在浇入液态金属后聚苯乙烯在高温下分子裂解而让出空间充满金属液，凝固后形成铸件。1961年德国的Grunzweig和Harrtmann公司购买了这一专利技术加以开发。并在1962年在工业上得到应用。采用无粘结剂干砂生产铸件的技术由德国的H.Nellen和美国的T.R.Smith于1964年申请了专利。由于无粘结剂的干砂在浇注过程中经常发生坍塌的现象，所以1967年德国的A.Wittemoser采用了可以被磁化的铁丸来代替硅砂作为造型材料，用磁力场作为粘结剂。这就是所谓磁型铸造。1971年，日本的Nagano发明了V法(真空铸造法)，受此启发，今天的消失模铸造在很多地方也采用抽真空的办法来固定型砂。在1980年以前使用无粘结剂的干砂工艺必须得到美国实型铸造工艺公司(FullMoldProcess，Inc)的批准。在此以后，该专利就无效了。因此，近20年来消失模铸造技术在全世界范围内得到了迅速的发展。1979年，由我国著名消失模铸造专家、中国科学院长春光学精密机械研究所研究员刘立中教授领导的课题组，在中国最早开始了消失模铸造的原理性试验。同年，刘立中教授在全国铸造工艺学会上发表了“消失模铸造三场理论”论文报告，在国内首次系统阐述了这一方法的特点和规律性。1982年，在大量实验室试验的基础上，刘立中教授主持在光机所工厂建成了一条消失模铸造实验生产线。刘立中教授主持完成了数十个技术先进、功能完备、配置合理、生产高效的消失模铸造流水生产线工程。第二课时消失模铸造工艺特点：1.铸件精度高消失模铸造是一种近无余量、精确成型的新工艺，该工艺无需取模、无分型面、无砂芯，因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度，并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。铸件表面粗糙度可达Ra3.2至12.5μm；铸件尺寸精度可达IT7至9；加工余量最多为1.5至2mm，可大大减少机械加工的费用，和传统砂型铸造方法相比，可以减少40%至50%的机械加工间。2.设计灵活为铸件结构设计提供了充分的自由度。可以通过泡沫塑料模片组合铸造出高度复杂的铸件。3.无传统铸造中的砂芯因此不会出现传统砂型铸造中因砂芯尺寸不准或下芯位置不准确造成铸件壁厚不均。4.清洁生产型砂中无化学粘结剂，低温下泡沫塑料对环境无害，旧砂回收率95%以上。5.降低投资和生产成本减轻铸件毛坯的重量，机械加工余量小。消失模铸造工艺与其他铸造工艺一样，有它的缺点和局限性，并非所有的铸件都适合采用消失模工艺来生产，要进行具体分析。主要根据以下一些因素来考虑是否采用这种工艺。1、铸件的批量批量越大，经济效益越可观。2、铸件材质其适用性好与差的顺序大致是:灰铸铁--非铁合金--普通碳素钢--球墨铸铁--低碳钢和合金钢；通过必要的准备以不致使工艺实验、调试周期过长。3、铸件大小主要考虑相应设备的使用范围（如振实台，砂箱）。4、铸件结构铸件结构越复杂就越能体现消失模铸造工艺的优越性和经济效益，对于结构上有狭窄的内腔通道和夹层的情况，采用消失模工艺前需要预先进行实验，才能投入生产。第三课时生产原理与工艺流程概述：该法按EPC工艺先制成泡塑模型，涂挂特制涂料，干燥后置于特制砂箱中，填入干砂，三维振动紧实，抽真空状态下浇铸，模型气化消失，金属置换模型，复制出与泡塑模一样的铸件，冷凝后释放真空，从松散的砂中取出铸件，进行下一个循环。1、制作泡塑气化模具（手工、机械）；2、泡塑气化，模具主合后烘干；3、泡塑气化模具表面刷、喷耐火涂料后再次烘干（一定干透）；4、将特制砂箱置于三维振实台上；5、填入低砂（干砂）振实、刮平；6、将烘干的泡塑气化模具放于底砂上，按工艺要求分成填砂，自动振实一定时间后刮平箱口；7、用塑料薄膜覆盖砂箱口，放上浇口杯，接负压系统。紧实后进行钢液浇铸，泡塑气化模具消失，金属液取代其位置；8、铸件冷凝后释放真空并翻箱，取出铸件，进行下一个循环。第四课时一、消失模铸造的主要优点1．铸件尺寸形状精确，重复性好，具有精密铸造的特点；2．铸件的表面光洁度高；3．取消了砂芯和制芯工部，根除了由于制芯、下芯造成的铸造缺陷和废品；4．不合箱、不取模，大大简化了造型工艺，消除了因取模、合箱引起的铸造缺陷和废品；5．采用无粘结剂、无水分、无任何添加物的干砂造型，根除了由于水分、添加物和粘结剂引起的各种铸造缺陷和废品；6．大大简化了砂处理系统，型砂可全部重复使用，取消了型砂制备工部和废砂处理工部；7．落砂极其容易，大大降低了落砂的工作量和劳动强度；8．铸件无飞边毛刺，使清理打磨工作量减少50%以上；9．可在理想位置设置合理形状的浇冒口，不受分型、取模等传统因素的制约，减少了铸件的内部缺陷；10．负压浇注，更有利于液体金属的充型和补缩，提高了铸件的组织致密度；11．组合浇注，一箱多件，大大提高了铸件的工艺出品率和生产效率；12.减少了加工裕量，降低了机加工成本；13．易于实现机械化自动流水线生产，生产线弹性大，可在一条生产线上实现不同合金、不同形状、不同大小铸件的生产；14．可以取消拔模斜度；15．使用的金属模具寿命可达10万次以上，降低了模具的维护费用；16．减少了粉尘、烟尘和噪音污染，大大改善了铸造工人的劳动环境，降低了劳动强度，以男工为主的行业可以变成以女工为主的行业；17．简化了工艺操作，对工人的技术熟练程度要求大大降低；18．零件的形状不受传统的铸造工艺的限制，解放了机械设计工作者，使其根据零件的使用性能，可以自由地设计最理想的铸件形状；19．可减轻铸件重量；20．降低了生产成本；21．简化了工厂设计，固定资产投资可减少30∽40%，占地面积和建筑面积可减少30∽50%，动力消耗可减少10∽20%；22．消失模铸造工艺应用广泛，不仅适用于铸钢、铸铁，更适用于铸铜、铸铝等；23．消失模铸造工艺不仅适用于几何形状简单的铸件，更适合于普通铸造难以下手的多开边、多芯子、几何形状复杂的铸件；24．消失模铸造工艺可以实现微震状态下浇注，促进特殊要求的金相组织的形成，有利于提高铸件的内在质量；25．在干砂中组合浇注，脱砂容易，温度同步，因此可以利用余热进行热处理。特别是高锰钢铸件的水刃处理和耐热铸钢件的固溶处理，效果非常理想，能够节约大量能源，缩短了加工周期；26．利用消失模铸造工艺，可以根据熔化能力，完成任意大小的铸件。二、消失模铸造与传统的砂型铸造相比较有如下显著优点1、消失模铸造不需要分型和下芯子，所以特别适用于几何形状复杂、传统铸造难以完成的箱体类、壳体类铸件、筒管类铸件。2、消失模铸用干砂埋模型，可反复使用，工业垃圾少，成本明显降低。3、消失模铸造没有飞边毛刺，清理工时可以减少80%以上。4、消失模铸造可以一线多用，不仅可以做铸铁、球铁，还可以同时做铸钢件，所以转项灵活，适用范围广。5、消失模铸造不仅适用批量大的铸造件，进行机械化操作，也适用于批量小的产品手工拼接模型。6、消失模铸造如果投资到位，可以实现空中无尘，地面无砂，劳动强度低，做业环境好，将以男工为主的行业变成了以女工为主的行业。7、消失模铸造取消了造型工序，有一定文化水平的人，经过短时间的培训就可以成为熟练的工人，所以，特别适用技术力量缺乏的地区和企业。8、消失模铸造适合群铸，干砂埋型脱砂容易，在某些材质的铸件还可以根据用途进行余热处理。9、消失模铸造不仅适用于中小件，更适用做大型铸件，如：机床床身、大口径管件，大型冷冲模件，大型矿山设备配件等，因为模型制作周期短、成本低、生产周期也短，所以特别受到好评。第五课时消失模铸造生产线一、单机或简易型铸造生产线通常在铸造车间设置1-2台(造型时用)三维振动台，几个-10多个专用砂箱，砂箱吊运或设有辊(轨)道的砂箱简易输送线，干砂一般是自然冷却或设有简易型砂冷却装置，另加一套抽真空系统和砂除尘筛分设备。投资灵活，费用在8-15万，生产规模一般在500-5000吨。这种生产模式是比较符合我国国情，花钱少，上马快，深受我国广大中小企业欢迎，发展十分迅速。这类工厂占我国消失模铸造厂点的90%以上。二、国产型消失模铸造流水线采用机械、液压、气动和电控方式，自行设计的国产型生产线，其砂箱数在10-50余个不等；均设有砂冷却系统设备；生产规模在年产2000―30000吨，投资在50万－400万不等。这类生产厂点约有30家(条)。特点是系统完整，功能齐全，连续作业，适合大批量、大规模生产。三、国外引进型消失模铸造引进国外的这些工厂中，投资少则为约1000余万元，多则为(累计)约8000万元，一般在4000至5000万元之间。第六课时消失模生产注意事项1、防止增碳消失模容易产生增碳缺陷，目前在我国还没有很好的方法完全解决该种缺陷，这也是众多铸造厂家不敢上消失模或上了消失模生产线却不能批量生产的一个原因。增碳缺陷产生的原因主要是泡沫材料含有碳，浇注时泡沫燃烧分解出游离碳，碳侵入钢水所致。经过试验，发现其增碳有一定的规律性，即铸件表面增碳，而心部几乎不增碳；内浇口附近不增碳，而离内浇口越远，增碳越严重。采取如下相应措施，可使铸件成分基本在工艺要求范围内。(1)选择含碳量少的泡沫材料，这是关键，目前消失模铸造用材料主要有EPS，STMMA，EPSMMA三种，其含碳量依次减少。其中EPS的特点是含碳量大，但其发气量小，浇注时不易返喷，且其价格便宜，在铸铁件和要求不高的上应用较多。EPSMMA的特点是含碳量少，但发气量大，易造成返喷现象，且材料价格贵，一般在低合金钢上使用较多。STMMA则是兼顾两者的优点，具有发气少、含碳低的优点，是用消失模生产的首选材料。(2)消失模模样的密度非常重要，只要表面光洁，密度低，可以降低增碳现象，同时发气量少。(3)利用离内浇口越远，增碳越严重的特点，在离内浇口最远端或在铸件的最高点设置冒口，使先进入铸件的增碳污染严重的钢水进人冒口内，同时冒口还起到集渣、集气的作用。使用该工艺，可使铸件整体含碳量控制在工艺要求范围内。2、涂料作用(1)避免钢水和砂子直接接触，保证铸件表面质量；(2)提高泡沫的强度，使其在搬运过程中不变形；(3)使浇注时产生的气体通过涂层排出抽走。3、涂料的涂刷和涂料烘干（1）涂料的涂刷最好不要一次完成，一次完成涂刷会使涂层变厚，涂料易开裂，应上二至三层，涂层整体厚度应控制在1mm左右。控制涂层厚度的原则是，在铸件不粘砂