消失模铸造工艺生产双偏心蝶阀阀体.docx

消失模铸造工艺生产双偏心蝶阀阀体摘要：双偏心蝶阀应用于自来水、电力循环水、石油、化工等领域。双偏心蝶阀通常由球墨铸铁、高强度灰铁这两种材料铸造而成。由于双偏心蝶阀的阀杆轴心与蝶板中心以及本体中心都偏离铸造相对较为复杂。本文采用消失模铸造工艺作为双偏心蝶阀的铸造工艺既简化工艺提高生产效率降低环境污染也提高了产品的质量和精度。关键词：双偏心蝶阀；消失模铸造工艺；阀杆轴心中图分类号：TH134文献标识码：A1引言砂型铸造（也称为翻砂）该工艺与消失模铸造工艺相比而言工序多、劳动强度大、生产周期长、工艺复杂精度较低。而消失模铸造工艺是在实型铸造法、干砂实型铸造法的基础上发展的负压实型铸造法。消失模铸造工艺在造型和浇注过程中不需要进行取模而且由于消失模铸造工艺采用了负压浇注这样可以大大的减少铸造过程中产生的气体。双偏心蝶阀应用于自来水、电力循环水、石油、化工等领域。双偏心蝶阀通常由球墨铸铁、高强度灰铁这两种材料铸造而成。由于双偏心蝶阀的阀杆轴心与蝶板中心以及本体中心都偏离铸造相对较为复杂。本文采用消失模铸造工艺作为双偏心蝶阀的铸造工艺既简化工艺提高生产效率降低环境污染也提高了产品的质量和精度。2消失模铸造工艺生产双偏心蝶阀阀体本项目采用计算机仿真和实践试验为主的研究方法针对铸铁类蝶阀消失模铸造进行新产品新工艺研究。首先将整个项目分为：①蝶阀铸件及模具结构研究；②消失模铸造蝶阀生产工艺研究方案；③蝶阀铸件成品的质量检测3个部分。（1）蝶阀铸件及模具结构研究方案及技术路线整个模具结构设计过程及研究方案如图1所示主要分为6个部分。其中产品三维设计阶段主要根据如图2（尺寸及细节视图略）所示的二维图纸生成产品的三维数字化模型设计过程应确保三维模型的数据与所依据的二维图纸一致。同时获得产品的结构方面的相关信息如最小壁厚、最小孔径和脱模斜度等最小壁厚主要受EPS模样的限制在生产中模样要求保证断面上至少要容纳下三颗珠粒即使用国内最小号的珠粒也要求断面厚度大于3mm实际不同铸造合金在生产中均有一适宜最小壁厚和可铸最小孔径的限制。对于脱模斜度设计时可考虑0.5°的斜度。泡沫模样三维设计主要根据金属合金的收缩率和模样材料的收缩率来最终获得模样的最终尺寸。L模样=L产品（1+K1+K2）其中K1为模样材料的收缩率K2为金属合金的收缩率。模具浇注仿真主要是利用PROCAST软件对设计好的模具进行浇注仿真以尽可能早地发现在铸造过程中会出现的问题。通过对铸件在冲型、凝固过程中的温度、时间、速度、缩松、孤立液相的仿真结果分析形成分析报告指导模具结构的改进或浇注参数的设计。（2）消失模铸造蝶阀生产工艺研究方案及技术路线整个工艺过程主要分为白区、灰区、黑区如图3所示。白区主要为塑料粒子模样的制作与组型主要研究目标为发泡塑料粒子的选择预发泡工艺参数的确定发泡成型工艺参数的确定浇冒口的设置；灰区主要为耐火涂料的制备与涂覆主要研究目标为涂料的配制与使用烘房的设置；黑区主要为砂箱组型及浇注主要研究目标为砂箱的设置砂处理系统原材料的配比浇注温度的选择真空负压大小的选择。（a）白区工艺研究路线目前可选用的塑料粒子有EPS颗粒和STMMA颗粒而颗粒大小从301至601有多个标号。对于增碳量没有特殊要求的灰铁铸件可采用EPS颗粒；性能要求较高的球铁件对卷入的碳黑夹渣比较敏感通常也采用STMMA比较保险。铸件中阀体要求的材质为HT250而阀板要求的材质为QT450-10。根据预发颗粒的要求控制预发时间及蒸汽气压大小选择合适的预发机。根据模具选择合适的发泡成型机根据模样成品的质量调整成型过程通蒸汽的时间时间过短泡沫不熟时间过长又会出现过融合的现象。浇注系统设计时应注意：（1）保证浇注时金属液能充满型腔；（2）浇注系统的安排要考虑到模样束在砂箱中的位置便于填砂紧实；（3）浇注系统的设置要保证模样束的整体强度；（4）考虑内浇道的个数、位置对金属液充型方向的影响。浇注方式可采用底注或阶梯注入。冒口要保证足够的金属液以补充铸件凝固收缩同时起到集渣、排气作用。消失模铸造由于真空负压的作用铸件可实现自补缩冒口的需求小于砂型铸造具体的大小比值需要通过试验确定小冒口有利于提高产品的出品率。（b）灰区工艺研究路线消失模铸造对涂料的要求很高其中最主要的为涂料的透气性、强度及涂挂工艺性能。涂料的组成成分很多需合理配制各组分达到产品性能最优化。涂料在浸涂过程中应处于连续搅拌状态下模样涂覆的涂料要全面、均匀不得有未上涂料的部