一、泡沫模（白模）質(zhì)量控制：源頭決定鑄件精度與缺陷

1. 原材料選擇：優(yōu)先用可發(fā)性聚苯乙烯（EPS） 或可發(fā)性聚甲基丙烯酸甲酯（EPMMA）

• EPS：適用于鑄鐵、鑄鋼件（氣化速度慢，可匹配金屬液充型節(jié)奏），需控制發(fā)氣量（≤150ml/g）和密度（18-22kg/m³）—— 密度過低易變形，過高則氣化不完全，殘留碳導(dǎo)致鑄件氣孔；
• EPMMA：適用于鋁合金、銅合金件（熔點低、氣化快，減少金屬液冷卻），需控制顆粒度（預(yù)發(fā)顆粒直徑 0.2-0.5mm），避免顆粒間隙過大導(dǎo)致鑄件表面粗糙。

2. 泡沫模成型工藝：避免變形、缺料、拼接縫

• 預(yù)發(fā)環(huán)節(jié)：預(yù)發(fā)機溫度控制在 90-105℃（EPS），保溫時間 5-8min，確保顆粒充分膨脹且無 “空心顆粒”（空心顆粒會導(dǎo)致鑄件表面麻點）；
• 成型環(huán)節(jié)：模具溫度 55-65℃，鎖模力根據(jù)泡沫模尺寸調(diào)整（中型件≥50kN），避免 “飛邊”（飛邊會導(dǎo)致鑄件局部壁厚超差）；
• 拼接環(huán)節(jié)：復(fù)雜件（如發(fā)動機缸體）需多塊泡沫模拼接，采用熱熔膠（熔點 120-150℃） 而非普通膠水，拼接縫寬度≤0.5mm，且需用砂紙打磨平整（拼接縫過寬會導(dǎo)致鑄件此處出現(xiàn) “冷隔”）。

3. 泡沫模后處理：保證尺寸穩(wěn)定性

• 干燥處理：成型后需在 30-40℃烘干房放置 24-48h，去除內(nèi)部水分（水分會在澆注時產(chǎn)生水蒸氣，導(dǎo)致鑄件氣孔），含水量需≤0.3%；
• 尺寸檢測：用三坐標(biāo)測量儀抽檢關(guān)鍵尺寸（如法蘭孔徑、壁厚公差），精度需控制在 ±0.2mm（針對中型件），避免泡沫模收縮導(dǎo)致鑄件尺寸偏小。

二、涂料質(zhì)量與涂敷工藝：防止粘砂、氣孔

1. 涂料配方：根據(jù)鑄件材質(zhì)定制

• 鑄鐵件：采用 “石英粉 + 膨潤土 + 酚醛樹脂” 體系，石英粉粒度 120-200 目（提高耐高溫性），固含量 65%-70%（防止金屬液滲透）；
• 鑄鋼件：采用 “棕剛玉粉 + 鋁礬土 + 水玻璃” 體系，棕剛玉粉含量≥70%（耐 1500℃以上高溫，避免涂料燒蝕）；
• 鋁合金件：采用 “滑石粉 + 乳膠” 體系，滑石粉粒度 200-300 目（低熔點，避免與鋁合金液反應(yīng)），且需添加 0.5%-1% 的 “消泡劑”（減少涂料氣泡）。

2. 涂敷工藝：保證涂層均勻、無缺陷

• 涂刷 / 噴涂方式：小型件用噴槍噴涂（壓力 0.3-0.5MPa），大型復(fù)雜件用毛筆手工涂刷（重點涂敷拐角、內(nèi)腔等氣體易積聚處）；
• 涂層厚度：根據(jù)鑄件壁厚調(diào)整 —— 薄壁件（3-5mm）涂層厚度 0.8-1.2mm（過厚影響氣體排出），厚壁件（＞20mm）涂層厚度 1.5-2.0mm（防止金屬液沖砂）；
• 干燥固化：涂層需在 60-80℃烘干房烘干，時間 4-6h，確保涂層完全固化（未固化涂層會在澆注時發(fā)氣，導(dǎo)致鑄件氣孔），烘干后涂層硬度需≥HB50（用硬度計檢測）。

三、干砂處理與造型工藝：控制鑄件變形、砂眼

1. 干砂選擇與預(yù)處理

• 粒度選擇：鑄鐵 / 鑄鋼件用 50-100 目石英砂（透氣性好，且不易粘砂），鋁合金件用 100-150 目寶珠砂（圓潤顆粒，減少對涂層的磨損）；
• 除雜與烘干：干砂需經(jīng)過 “磁選（除鐵屑）→篩分（除大顆粒）→烘干（120-150℃，含水量≤0.2%）”，避免雜質(zhì)導(dǎo)致鑄件砂眼、水分導(dǎo)致氣孔。

2. 造型工藝：確保干砂緊實均勻

• 砂箱選擇：根據(jù)鑄件尺寸選用鋼質(zhì)砂箱，砂箱高度需比鑄件最高點高 150-200mm（防止金屬液溢出），且砂箱側(cè)壁需開設(shè) “排氣孔”（間距 200-300mm，直徑 10-15mm，引導(dǎo)氣化氣體排出）；
• 埋砂緊實：采用 “振動緊實法”—— 先在砂箱底部鋪 50-100mm 干砂，放入泡沫模后分層加砂，每加一層（150-200mm）用振動臺振動（頻率 25-30Hz，時間 30-60s），確保干砂緊實度均勻（緊實度用 “砂型硬度計” 檢測，表面硬度需≥80HRB）；
• 避免泡沫模移位：復(fù)雜件需用 “定位銷” 固定泡沫模（定位銷與泡沫模間隙≤0.3mm），振動時避免泡沫模傾斜（傾斜會導(dǎo)致鑄件壁厚不均）。

四、澆注系統(tǒng)設(shè)計與澆注工藝：防止?jié)膊蛔恪⒗涓?、氣?

1. 澆注系統(tǒng)設(shè)計：匹配泡沫模氣化速度

• 類型選擇：優(yōu)先采用 “底注式” 或 “階梯式” 澆注系統(tǒng)（避免金屬液直接沖擊泡沫模，導(dǎo)致泡沫模破碎），鑄鐵件禁用 “頂注式”（易導(dǎo)致金屬液氧化，產(chǎn)生氧化渣）；
• 澆口尺寸：內(nèi)澆口截面積需根據(jù) “鑄件重量 + 材質(zhì)” 計算 —— 鑄鐵件（50kg）內(nèi)澆口截面積≥800mm²（保證充型速度），鋁合金件（20kg）內(nèi)澆口截面積≥500mm²（避免金屬液冷卻過快）；
• 排氣設(shè)計：在泡沫模最高點（如缸蓋氣道頂部）設(shè)置 “排氣冒口”（直徑 20-30mm，高度 50-80mm），且冒口需伸出干砂面 50mm 以上（確保氣化氣體完全排出）。

2. 澆注工藝參數(shù)：精準(zhǔn)控制充型節(jié)奏

• 澆注溫度：比傳統(tǒng)砂型鑄造高 30-50℃（補償泡沫模氣化吸熱）—— 灰鑄鐵 1420-1450℃，鑄鋼 1550-1580℃，鋁合金 720-750℃（溫度過低易澆不足，過高易導(dǎo)致涂層燒蝕）；
• 澆注速度：采用 “快速平穩(wěn)” 原則 —— 中型鑄鐵件（50kg）澆注時間控制在 30-60s，確保金屬液快速覆蓋泡沫模（減少泡沫模提前氣化導(dǎo)致的 “塌箱”），且避免斷流（斷流會導(dǎo)致冷隔）；
• 負(fù)壓控制：澆注時砂箱內(nèi)需保持負(fù)壓（-0.04~-0.06MPa），負(fù)壓持續(xù)至金屬液表面凝固（一般為澆注后 10-30min），負(fù)壓可加速氣化氣體排出，同時增強干砂穩(wěn)定性（防止塌箱）。

五、落砂與清理工藝：避免鑄件損傷

1. 落砂時機：待鑄件完全冷卻

2. 清理方式：針對性去除殘留

• 干砂回收：采用 “振動落砂機” 分離鑄件與干砂，干砂經(jīng)篩分、烘干后可重復(fù)使用（重復(fù)使用前需補充 5%-10% 新砂，保證透氣性）；
• 涂層 / 泡沫殘留清理：用 “鋼絲刷（鑄鐵件）” 或 “尼龍刷（鋁合金件）” 清理表面殘留涂料，內(nèi)腔殘留泡沫碳用 “高壓空氣（0.6-0.8MPa）” 吹除（避免殘留碳導(dǎo)致后續(xù)加工刀具磨損）；
• 澆冒口去除：鑄鐵件用 “氧氣切割” 去除澆冒口（氧氣壓力 0.5MPa），鋁合金件用 “鋸切” 去除（避免高溫切割導(dǎo)致鑄件變形）。

六、質(zhì)量檢測與缺陷補救：全流程監(jiān)控

1. 關(guān)鍵檢測環(huán)節(jié)

• 外觀檢測：用肉眼或放大鏡（10 倍）檢查鑄件表面，不允許有 “直徑＞2mm 的氣孔、長度＞5mm 的裂紋、面積＞10mm² 的粘砂”；
• 尺寸檢測：對關(guān)鍵尺寸（如法蘭密封面平整度、孔徑公差）用三坐標(biāo)測量儀檢測，公差需符合 GB/T 6414-2022《鑄件 尺寸公差、幾何公差與機械加工余量》要求；
• 內(nèi)部質(zhì)量檢測：重要鑄件（如發(fā)動機缸體）需進(jìn)行 “無損檢測”—— 鑄鐵件用 “超聲波檢測（UT）”，檢查內(nèi)部縮孔（缺陷當(dāng)量≤φ2mm）；鑄鋼件用 “射線檢測（RT）”，達(dá)到 GB/T 9445-2015《無損檢測 人員資格鑒定與認(rèn)證》中的 Ⅱ 級要求。

2. 常見缺陷補救

• 小氣孔（直徑＜1mm）：用 “環(huán)氧樹脂 + 石英粉” 修補，修補后需打磨平整（僅適用于非承壓件）；
• 局部粘砂：用 “角磨機（裝砂輪片）” 打磨去除，打磨后表面粗糙度需≤Ra12.5μm；
• 尺寸超差（≤0.5mm）：對非配合面可通過 “手工打磨” 調(diào)整，配合面需重新評估泡沫模尺寸，修正模具。

總結(jié)

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