矿车碰头座铸造工艺改进

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矿车碰头座大部分采用砂型铸造的工艺进行生产，铸造工艺复杂，铸件精度低，劳动强度大，生产成本高。近年来消失模铸造快速发展，大部分的铸造件被消失铸造工艺所取代，且采用消失模铸造可完全解决上述问题。然而对于矿车安全部件的碰头座因其结构的复杂性(冒口、死角方向各异，壁薄且长等)，无利于干砂充填和振动紧实。本文对采用消失模铸造工艺生产矿车碰头座进行探讨。

1 消失模铸造的优点

(1)铸件的尺寸、形状准确，重复性好，具备精密铸造铸件的特点，可减少机械加工余量。

(2)不用型芯、不用合型、不取模，使造型工艺大大简化，并消除了由制芯、取模、合型引起的铸造缺陷及废品。

(3)由于采用无粘结剂、无水分、无任何附加物的干砂，根除了由水、附加物和粘结剂引起的各种铸造缺陷；并使砂处理系统大大简化，取消了混砂工序，落砂极易实现，落砂工作量及劳动强度大大降低。

(4)铸件表面质量主要取决于模样的表面质量，而在原料选用合适、工艺参数合理、模具表面粗糙度小的情况下，可得到表面质量很好的模样和铸件。

(5)由于不分型，铸件无飞翅毛刺，使清理打磨工作量减少50％ 以上。

(6)大大改善了工人的工作条件，对工人的技术熟练程度要求大大降低。

2 消失模铸造工艺

2．1 模样制做

碰头座模样采用EPS板热熔胶粘结制模工艺。

2．2 涂敷及烘干

采用刷涂的方法涂敷。在55oC以下的气氛中烘干2～lOh。烘干时注意空气的流动，以降低湿度，提高烘干效率。烘干过程中还必须注意模样的合理放置或支撑，防止变形。

2．3 浇注位置

碰头座采用盲口向上立放位置，有利于干砂填充、紧实；有利于金属液与模样置换过程进行、不问断；有利于铸件成形。采用立浇方式，以保证金属液有一定的上升速度，并且有利于凝固补缩。

2．4 原砂的选择

选用宝珠砂作为原砂。其特点是：

(1)流动性好。宝珠砂为圆形颗粒状，流动性大大强于硅砂，保证了碰头座空腔的填充与振实的要求，且不用对碰头座的空腔进行填充芯砂处理。

(2)透气性好。宝珠砂的圆形颗粒具有充足的气体流动空间，保证了抽真空系统可将浇注时产生的气体全部排出。

(3)耐热性好。宝珠砂的耐热温度高于硅砂，并具有低的灼烧减量。

2．5 干砂充填和振动紧实

采用分层多次加砂，加砂后振动紧实。采用柔性管加砂法填充干砂。

振动采用三维振动台，可以使型砂更好地充填到模样束的各个内部通道中(特别是一些向上的直孔等)，并达到一定的紧实度。振动时间一般控制在15-60s。

2．6 浇注工艺

浇注温度：1500℃ ；

真空度：0．04MPa；

浇注速度：采用慢一快一慢的浇注方式。刚开始应慢浇，以防止模样气化过快而反喷。金属液充满直浇道后加快浇注速度，可以保证金属液尽快充填，以避免发生型壁塌陷，也有利于防止钢件的碳质缺陷的产生。浇注后期应慢浇，以防止金属液的外溢，造成金属液的浪费和砂处理的麻烦。

2．7 清理

由于消失模铸件没有分型面、不用砂芯，因此可省去清铲飞边毛刺的工序，只要去除浇冒口、打磨浇冒口剩余部分即可。采用抛丸清理室清理，可使铸件更光洁，同时除去局部地方的粘砂缺陷。

3 质量

(1)表面质量光滑。表面粗糙度Ral2．5um比砂型铸造表面粗糙度值低；(2)铸件的尺寸精度可达8级，比砂型铸造提高1～2级；(3)加工余量2mm，比型铸造可减少50％的机械加工时间。

采用本文消失模铸造工艺可以铸造矿车安全部件碰头座，且表面质量好，尺寸精度高，加工余量少，劳动强度低，降低了投资和生产成本，增加经济效益。