无余量熔模精密铸造的技术特点及其应用领域的拓展

重󰀁庆󰀁工󰀁学󰀁院󰀁学󰀁报JournalofChongqingInstituteofTechnology

2005年11月Nov.2005

无余量熔模精密铸造的技术特点

及其应用领域的拓展

潘

雄,翟步英

1,2

1,2

*

(1.国家仪表功能材料工程技术研究中心,重庆󰀁400700;

2.重庆仪表材料研究所,重庆󰀁400700)

摘要:介绍了无余量熔模精密铸造的发展慨况,叙述了无余量熔模精密铸造具备的技术特点,并结合无余量熔模精密铸造的推广应用领域,对无余量熔模精密铸造近10余年的拓展应用进行了简略的介绍.关

键

词:无余量熔模精密铸造;飞弹;航天;航海;精密铸造

文章编号:1671-0924(2005)11-0025-02

中图分类号:TH1󰀁󰀁󰀁󰀁文献标识码:A

TheCharacteristicsoftheMarginlessMeltedModulePreciseCasting

TechnologyandItsExpansioninAppliedFields

PANXiong

1,2

,ZHAIBu󰀁ying

1,2

(1.ChinaInstrumentFunctionMateialsEngineeringTechnologyResearchCenter,Chongqing400700,China;

2.ChongqingInstrumentMaterialsReaserchInstitute,Chongqing400700,China)

Abstract:Thispaperintroducesthegeneralsituationofthedevelopmentofmarginlessmeltedmoduleprecisecasting,expatiatesonitstechnologicalcharacteristics,andbrieflyintroducesitsexpandedappli󰀁cationintherecenttenyearscombinedwiththepopularizationandtheapplicationfieldsofmarginlessmeltedmoduleprecisecasting.

Keywords:marginlessmeltedmoduleprecisecasting;guidedmissile;spacefligh;tnavigation;invest󰀁

mentcasting

1󰀁概述

无余量熔模精密铸造又称为少余量熔模精密铸造.无余量熔模精密铸造的发展轨迹基本上可以描述为从失蜡铸造(泥范铸造)到普通熔模精密

*

铸造再到无余量熔模精密铸造几个阶段.发生在20世纪前50年的第一、二次世界大战,极大地推进了世界军事机械工业的发展.作为世界机械工业重要基础之一的无余量熔模精密铸造同样也得到了长足的发展和完善.第二次世界大战以后,无

收稿日期:2005-08-23

作者简介:潘雄(1963-),男,重庆人,高级工程师,主要从事金属铸造、熔模精密铸造等方面的研究.

26重庆工学院学报

(复杂).一般传统意义上的顶注式、中注式、底注式、浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道浇注系统

[6]

余量熔模精密铸造在世界许多国家得到了大力的推广和应用.我国最早的无余量熔模精密铸造技术是在20世纪70年代从英国成套引进斯贝MK202飞机发动机及其制造技术时获得的,主要

[1]

应用于航空工业.

在

这里不能单独使用,而多采用复合形式的浇注系统.常常是有2根或者2根以上的直浇道、环形浇道和异形浇道等.在无余量熔、模精密铸造中顶注式、中注式、底注式、侧注式等浇注方式或同时存在,或采用2种或者是2种以上的任意组合.正是这种特殊(复杂)的铸造工艺保证了无余量熔模精密铸造铸件的高质量.

2.7󰀁高级和异型的合金材料.无余量熔模精密铸造源自于军事工业,其主要的应用领域在航空工业,因而决定了其所用合金材料的高档化和异型化.无余量熔模精密铸造的合金材料主要为不锈钢系列、高温合金系列、钛合金系列

[7]

2󰀁无余量熔模精密铸造的技术特点

无余量熔模精密铸造与普通的熔模精密铸造

相比,其工艺流程和工艺方法是基本相同或相似的,但是其工艺内容中的模具制造精度、蜡料的配备以及其他工艺装备等与普通的熔模精密铸造有很大的不同.其具体特点大概描述为以下几点.2.1󰀁无余量或少余量.无余量熔模精密铸造铸件的尺寸精度一般情况下可达󰀁0.1mm

[1-2]

等等.

,局部尺

[1,3-5]

寸精度要求高的时候可以达到󰀁0.05mm.

2.8󰀁专用熔炼设备.专用熔炼设备为保证合金材

料的快速熔炼和化学成分的准确发挥着重要作用.无余量熔模精密铸造采用了较多的专用熔炼设备,如快速翻转式熔炼炉、两室式真空熔炼炉等[1,5]等.2.9󰀁专用辅助设备.专用辅助设备同样是保证无余量熔模精密铸造铸件质量的重要环节.无余量熔模精密铸造采用了较多的专用辅助性设备,如高温高压蒸汽脱蜡设备、多端出口赔烧设备、专用切割砂磨设备等等

[1,5]

同时,铸件(零件)保留了完整的、晶粒细小的铸造

表面致密组织,提高了铸件的抗热冲击性能和疲劳强度

[1]

.

2.2󰀁高精度的模具.为了得到铸件的高精度尺寸,首先必须得到高精度的蜡模;同样要得到高精度的蜡模,必须要有高精度的模具.无余量熔模精密铸造的模具与普通熔模精密铸造的模具相比较具有高的尺寸精度,一般可达󰀁0.02~󰀁0.01

[1-2][1]mm,更高的可达󰀁0.01~󰀁0.005mm.2.3󰀁高级蜡料.无余量熔模精密铸造与普通熔模精密铸造相比,其所用的蜡料基本脱离了石蜡-硬脂酸的范畴,主要采用了微晶蜡、川蜡、地蜡、树脂、松香、聚苯乙烯等等

[1,3-5]

.

2.10󰀁严格的检验.无余量熔模精密铸造铸件的

应用领域比较特殊,在目前的情况下,属于熔模精密铸造的顶级水平,因而决定了无余量熔模精密铸造铸件质量检验的严格性.无余量熔模精密铸造铸件的检验项目除了常规的化学成分、机械性能检验以外,还有荧光检验、X光探伤检验、晶间腐蚀实验检验和缝隙腐蚀实验检验,三座标投影尺寸检验仪器检验等等.

.

2.4󰀁高压压蜡机.普通熔模精密铸造的压蜡机无论从液压合模力还是注射压力均不能满足无余量

熔模精密铸造压制蜡模的需要.无余量熔模精密铸造使用的压蜡机其合模力可达1372N/cm

2[1]

2[1]

,

注射压力可达588N/cm.2.5󰀁高强度的型壳.无余量熔模精密铸造高强度的型壳工艺,保证了型壳的高温强度好,高温软化点高,高温强度下降速率低

[1]

3󰀁无余量熔模精密铸造应用领域的拓展

3.1󰀁应用于飞弹.目前应用无余量熔模精密铸造制造的飞弹零部件有转轮、喷气罩、悬挂拨叉等,其合金材料为无磁不锈钢、高温合金、高强钛合金等.

3.2󰀁应用于航天.我国的航天工业经过几十年的发展,现已跻身于世界的前列,通讯卫星、气象卫星以及宇宙飞船的发射成功,为发展国民经济、减轻灾害损失以及改善国防建设作出(下转第30页)

.同样无余量熔模精

密铸造的高强度型壳工艺是减少铸件变形、获得

尺寸精确铸件的重要保证.

2.6󰀁特殊的(复杂的)铸造工艺.由于无余量熔模精密铸造的铸件大多外形形状复杂,尺寸精度要求高,内部组织要求严格,因而工艺设计非常特殊

30重庆工学院学报

纸的调用十分方便,从而节省时间,提高效率.

3󰀁结束语

参考文献:

实践表明图库管理系统的设计必须与工程实际相结合,是CAD软件二次开发的一个重要内容.而利用PB可以非常方便地开发数据库程序,还可以轻而易举地构建服务器系统,而且生成的应用文件能够使用户很方便地进行数据库操作.利用AutoCAD2004自带的VBA宏语言进行Auto󰀁CAD的二次开发,易用性很高,而且功能强大,定制简单,操作方便,还可以生成程序菜单,使用也非常方便.

因此用功能强大的VBA和PB所开发的图库管理系统,将使用户在AutoCAD2004中对工程图

(责任编辑󰀁刘󰀁舸)

[1]󰀁王钰.用VBA开发AutoCAD2000应用程序[M].北

京:人民邮电出版社,1999.

[2]󰀁吴洁明.PowerBuilder6.0应用与开发[M].北京:清

华大学出版社,1998.[3]󰀁

李水.工程图库管理信息系统的设计与实现[J].电力勘测,2000,(2):55-58.

[4]󰀁张小东.机械设计中的图库管理[J].微计算机信息,

2004,20(11):150-151.

(上接第26页)了卓越的贡献.无余量熔模精密铸造的航天零部件有转轮、增压泵、增压泵护圈等,

选用材料为钛合金、耐热耐磨合金钢、高温合金钢等.

3.3󰀁应用于航海.无余量熔模精密铸造的航海零部件为支撑架、定位件以及航海仪器仪表零部件等,其材料多选用无磁不锈钢和特种耐蚀合金等.

发展壮大和国防工业需求的进一步增长和拓展,相信在不远的将来,无余量熔模精密铸造在我国工业的推广应用中定会迎来一个灿烂的春天.

参考文献:

[1][2][3][4][5]

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潘雄.󰀁1151󰀁变送器壳体的熔模精密铸造[J].特种铸造及有色合金,1999,(增刊1):175.

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[6]󰀁李魁盛.铸造工艺设计基础[M].北京:机械工业出

版社,1981.[7]

陈国良.高温合金学[M].北京:冶金工业出版社,1988.

4󰀁结束语

无余量熔模精密铸造是第二次世界大战后在

[1]

航空工业和其它工业推广应用的一项新技术.我国的航空工业、航天工业、船舶工业、仪器仪表工业以及国防军事工业经过了几十年的不懈努力,相互合作,取得了巨大的发展,从而较大地推动了我国无余量熔模精密铸造技术的发展和提高,使我国的无余量熔模精密铸造技术已经具备了一定的规模和水平.当前,该项技术的分布点主要集中在军事工业中.无余量熔模精密铸造的应用范围除本文中所述的飞弹、航天、航海几方面外,在仪器仪表工业中也有较大量的应用,有文章专门介绍这方面的情况

[7]

(责任编辑󰀁刘󰀁舸)

.随着我国经济的不断