发动机零部件制造企业,采用碳钢硅溶胶精密铸造工艺生产关键部件。在生产过程中,发现铸件的尺寸精度波动较大,部分铸件出现尺寸超差问题,严重影响了产品的装配和使用性能。为了解决这一问题,企业与科研机构合作,对铸件的尺寸精度控制技术进行了深入研究和改进。
于是就采用硅溶胶型壳制备工艺优化。对型壳材料进行了重新选型和调配,增加了一种具有高耐火度和良好透气性的添加剂,提高了型壳的强度和热稳定性。安装了自动化的制壳设备,对涂浆、撒砂、干燥和焙烧等工艺参数进行了精确控制。通过在线监测系统,实时监测型壳的制备过程,确保型壳质量的稳定性。
熔模制造工艺改进。选用了一种新型的低线膨胀系数熔模材料,并对熔模材料的配方进行了优化。对熔模成型设备进行了升级改造,提高了成型设备的精度和稳定性。同时,优化了熔模成型工艺参数,如压制压力、保压时间、注塑温度等,确保熔模的尺寸精度。
浇注工艺调整。通过实验和模拟计算,确定了最佳的浇注温度范围,并采用了先进的测温仪器和温控设备对浇注温度进行精确控制。重新设计了浇注系统,优化了浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道的结构和尺寸。采用了低压浇注工艺,并根据铸件的特点调整了浇注速度和压力,使金属液能够平稳、均匀地充型。
冷却处理优化。根据铸件的结构和材料特点,选择了合适的冷却介质和冷却方式。对于该航空发动机零部件,采用了空冷与砂冷相结合的冷却方式,以控制铸件的冷却速度。安装了智能冷却控制系统,根据铸件的冷却曲线和温度场分布,实时调整冷却速度。通过控制冷却介质的流量和温度,使铸件在冷却过程中能够均匀地冷却,减少了热应力和相变应力的产生。
经过上述改进措施的实施,该企业生产的碳钢硅溶胶精密铸件的尺寸精度得到了显著提高。同时,铸件的内部质量也得到了明显改善,气孔、夹渣等缺陷明显减少,力学性能满足了发动机零部件的使用要求。这不仅提高了企业的生产效率和产品质量,还降低了生产成本和废品率,为企业带来了显著的经济效益和社会效益。
碳钢硅溶胶精密铸件的尺寸精度控制是一个复杂的系统工程,涉及到硅溶胶型壳制备、熔模制造、浇注工艺以及冷却处理等多个环节。通过对影响尺寸精度的因素进行深入分析,并采取相应的控制技术措施,可以有效地提高铸件的尺寸精度和质量稳定性。
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