铸造工艺实训报告

铸造实训报告

实训内容：熔模精密铸造

实训地点：材控大学生创新实验室 指导老师：王华

姓名：马晓辉

陕西理工学院

班级：材控093班

学号：0914054131

1. 工艺实训的内容及目的

熔模精密铸造是在古代蜡模铸造的基础上发展起来的，作为文明古国，中国是使用这一技术 较早的国家之一，远在公元前数百年，我国古代劳动人民就创造了这种失蜡铸造技术，用来铸造带有各种精细花纹和文字的钟鼎及器皿等制品，如春秋时的曾侯乙墓尊盘等。

现代熔模铸造方法在工业生产中得到实际应用是在二十世纪四十年代，航空工业的发展推动了熔模铸造的应用，而熔模铸造的不断改进和完善，也为航空工业和其他各行业进一步发展创造了有利的条件。本实训旨在通过工艺品熔模铸造，使学生切实进行铸造产品从零件工艺性分析、模具制作、铸型制备、工艺设计、浇注、清理等生产全过程训练，真正达到提高本专业学生工程实践动手能力的目的。

2 工艺品制作工艺方案的设计与选择

2.1 工艺品选择及工艺性分析

熔模铸造具有铸件尺寸精度及表面光洁度较高，浇注金属类型范围广，生产批量无限制等优点。工艺品可自己选择，在实验教师指导下完成工艺性分析。 2.2 工艺品制作工艺方案的选择

工艺品原型(举例)：

图2.1 工艺品原型图

2.3 工艺品制作工艺方案设计

工艺品制作的工艺流程为：将设计好的作品(工艺品原型)，以硅胶加硅油按适当比例，用油漆刷均匀分层涂刷在工艺品上，使工艺品平均刷满硅胶。硅胶和硅油必须有适当的比例，才能有良好的韧性与耐用性。如果急欲完成硅胶模，加了过量的硅油或硬化剂，虽可大大地缩短硅胶凝固成型时间，却会造成硅胶延展性不够。在取工艺品蜡模时，极易拉断蜡模，从而无法做出完整精细的作品，所以一定要小心取蜡模；同时，硅胶模易脆化、使用次数不多，所以也要耐心等待硅胶模自然

马晓辉

第 1 页 1

2019-7-25

陕西理工学院

成型后再小心脱模。要确保硅胶模有良好的韧性和延展性的关键是：必须分层次地将调好的硅胶油很平均地刷在粗细不一的工艺品表面。虽作品粗细不一，但均须使硅胶模均匀成型，一层干了之后，再刷第二层、第三层，直至达到均匀涂层的硅胶模，才是一个适于创作的、耐用的好模。工艺品原型我们称之为阳模；而利用硅胶涂布其上成型的，称之为阴模（内部空心）。选择适当分界线，利用美工刀将硅胶模局部划开，将工艺品原型取出来，再将硅胶模分界线对好用硅胶修复，形成空心模。此时将达到适当熔点的蜡，适量地倒入硅胶模中，灌满模型，而后静止等待使蜡自然冷却成型。所使用的蜡过硬与过软皆不合适，过硬的蜡会很难修饰，太软的蜡则无法成型。而且温度不足也会使熔蜡不能流到细微处，温度太高也不利于成型，所以熔蜡温度需要控制适当。

冷却成型的蜡模要从硅胶模中取出，亦要小心拆模，在脱硅胶模时需要逐步拉下，遇到枝节细微处，需要慢慢翻开，以保证蜡模完整。若不小心扯断了，需要重接，否则会使蜡模角度不对称，丧失美感。顺利取出的蜡模和工艺品原型一模一样，即为阳模。此时的蜡模表面若有瑕疵，需要借助工具修补。将分模线、气孔等修好补平，若有断裂，亦在此时用蜡修补好，此工序为修蜡。修蜡完成的蜡模，即可进行蜡模与浇注系统的焊接组装，组装好后即可制作型壳。运用水玻璃粘结剂配以适当比例的耐火材料制作型壳，首先配置耐火涂料然后进行涂挂撒砂硬化和干燥处理，而后再进行脱蜡、培烧和浇注，最后对浇注工艺品进行清理。

3. 硅橡胶模制作工艺过程

3.1 硅橡胶模制作前的准备工作

a.硬化剂：架桥作用，使O-Si-O之间的键拉开形成网络结构，也起硬化作用。如加量过高，硬化很快，模具易拉坏，同时耐温差，耐化学性差，导致模具寿命缩短。因此建议硬化剂的用量为1.2-2.8%，同时硬化剂的加入量还应根据当时的气温、温度而适量增减。气温或室温偏高，都会使反应相对加快，故应适量降低硬化剂用量。 b.硅油（矽油）：稀释Si原子之间结构，使Si原子有良好的活动空间。但也可以不添加，本实验中未使用硅油。

c.脱模剂：使成品与模具隔离，喷时要均匀适量不能有气泡，过多会出现水纹。 3.2 硅橡胶模制作工艺流程

a.配置硅胶:

模具硅橡胶是由基胶和固化剂联合使用的，通常使用比例是：基胶：固化剂=100：2～2.5。 即取出基胶100克加入2克（或者2.5克）固化剂，在两分钟左右搅拌均匀，过一个小时固化以后才能脱模.有时可以加5%硅油稀释，来增加操作时的流动性，便于排除气泡，以保障模具的综合性能.

一般固化剂不能过多，要保障足够的时间去搅拌、抽真空、敷模具。使用剂量与气温有关，温度高时要少一点，如气温在25℃时按100:2左右配比为佳，30℃时按照具体情况在100:1.5到100:1.8之间较好。

若加入硅油，则必须将其比例控制在100:5以下，不能太多，否则会影响模具的综合性能。 模具的抗烧性能是由硅胶的品种而定，不同型号的硅胶抗烧性能不同。在选用硅胶时，要根据

[10]

自己的产品生产的需要来选用相应型号的硅胶。

b.刷模:

① 用毛刷将胶料刷到模具表面，形成连续的薄层。

② 所有气泡都必须在空气气压下予以破裂，可使用压缩空气吹过表面，使这些气泡破裂。 ③ 必要时用纱布补强，在除泡的胶料表面轻轻贴上一层纱布，待胶料凝胶后，再重新刷硅胶、

除泡、补强，这样反复共3～4层即可。 c.固化:

① RTV-777胶料和固化剂混合后，即开始硫化，一般在在25℃下约10～20分钟内即凝胶，3

小时左右即成胶模，24小时模具就可完全固化。 ② 固化过程必要时可进行烘烤。

马晓辉

第 2 页 2

2019-7-25

陕西理工学院

注意事项:

① 模具使用脱模剂，可使模具使用寿命延长，矽油量多少亦会影响寿命及尺寸的准确安全性。 ② 为确保RTV-777能维持正常良好的品质，基胶及硬化剂均应将其储存在23～27℃的干燥阴

凉的密封容器中。

③ 当基胶或固化剂未使用完，应将桶盖拧紧，避免吸入大量湿空气，影响产品质量。 ④ 因操作温度不同，环境湿度不同将影响硅胶的固化时间。 ⑤ 固化剂使用过量，模具全变硬变脆；固化剂使用量较少，操作时间会延长，模具完全固化（可

用）时间也会延长。

⑥ 为了使模具能达到最佳效果，需把模具存放至少24小时以后再使用。

完成后的工艺品硅橡胶模如下图3.1：

图3.1 硅胶模模腔

3.3蜡模制作过程

（1）模型:制蜡模应使用专用的模具,在本次设计中，使用模具硅橡胶制作橡胶模，作为蜡模的模具。

（2）蜡模的制作:将熔化的蜡料（石蜡,峰蜡,硬脂酸,松香等）倒入模型中,冷凝后取出,修去毛刺,得到蜡模。

（3）蜡模组装:将蜡模、直浇道、内浇道按设计好的浇注系统图组合焊接牢固。蜡模成品见下图3.2：

(a) (b)

马晓辉 第 3 页 3 2019-7-25