礦車碰頭座大部分采用砂型鑄造的工藝進行生產(chǎn)，鑄造工藝復雜，鑄件精度低，勞動強度大，生產(chǎn)成本高。近年來消失模鑄造快速發(fā)展，大部分的鑄造件被消失鑄造工藝所取代，且采用消失模鑄造可完全解決上述問題。然而對于礦車安全部件的碰頭座因其結構的復雜性(冒口、死角方向各異，壁薄且長等)，無利于干砂充填和振動緊實。卓力對采用消失模鑄造工藝生產(chǎn)礦車碰頭座進行改進。

1 消失模鑄造的優(yōu)點

(1)鑄件的尺寸、形狀準確，重復性好，具備精密鑄造鑄件的特點，可減少機械加工余量。

(2)不用型芯、不用合型、不取模，使造型工藝大大簡化，并消除了由制芯、取模、合型引起的鑄造缺陷及廢品。

(3)由于采用無粘結劑、無水分、無任何附加物的干砂，根除了由水、附加物和粘結劑引起的各種鑄造缺陷；并使砂處理系統(tǒng)大大簡化，取消了混砂工序，落砂極易實現(xiàn)，落砂工作量及勞動強度大大降低。

(4)鑄件表面質(zhì)量主要取決于模樣的表面質(zhì)量，而在原料選用合適、工藝參數(shù)合理、模具表面粗糙度小的情況下，可得到表面質(zhì)量很好的模樣和鑄件。

(5)由于不分型，鑄件無飛翅毛刺，使清理打磨工作量減少50％以上。

(6)大大改善了工人的工作條件，對工人的技術熟練程度要求大大降低。

(7)投資少，見效快。

2 消失模鑄造工藝

2．1 模樣制做

碰頭座模樣采用EPS板熱熔膠粘結制模工藝。

2．2 涂敷及烘干

采用刷涂的方法涂敷。

在550C以下的氣氛中烘干2～lOh。烘干時注意空氣的流動，以降低濕度，提高烘干效率。烘干過程中還必須注意模樣的合理放置或支撐，防止變形。

2．3 澆注位置

碰頭座采用盲口向上立放位置，有利于干砂填充、緊實；有利于金屬液與模樣置換過程進行、不問斷；有利于鑄件成形。采用立澆方式，以保證金屬液有一定的上升速度，并且有利于凝固補縮。

2．4 原砂的選擇

選用寶珠砂作為原砂。其特點是：

(1)流動性好。寶珠砂為圓形顆粒狀，流動性大大強于硅砂，保證了碰頭座空腔的填充與振實的要求，且不用對碰頭座的空腔進行填充芯砂處理。

(2)透氣性好。寶珠砂的圓形顆粒具有充足的氣體流動空間，保證了抽真空系統(tǒng)可將澆注時產(chǎn)生的氣體全部排出。

(3)耐熱性好。寶珠砂的耐熱溫度高于硅砂，并具有低的灼燒減量。

2．5 干砂充填和振動緊實

采用分層多次加砂，加砂后振動緊實。采用柔性管加砂法填充干砂。

振動采用三維振動臺，可以使型砂更好地充填到模樣束的各個內(nèi)部通道中(特別是一些向上的直孔等)，并達到一定的緊實度。振動時間一般控制在15— 60s。

2．6 澆注工藝

澆注溫度：1500℃ ；

真空度:0.04MPa；

澆注速度：采用慢一快一慢的澆注方式。剛開始應慢澆，以防止模樣氣化過快而反噴。金屬液充滿直澆道后加快澆注速度，可以保證金屬液盡快充填，以避

免發(fā)生型壁塌陷，也有利于防止鋼件的碳質(zhì)缺陷的產(chǎn)生。澆注后期應慢澆，以防止金屬液的外溢，造成金屬液的浪費和砂處理的麻煩。

2．7 清理

由于消失模鑄件沒有分型面、不用砂芯，因此可省去清鏟飛邊毛刺的工序，只要去除澆冒口、打磨澆冒口剩余部分即可。采用拋丸清理室清理，可使鑄件更光潔，同時除去局部地方的粘砂缺陷。

3 質(zhì)量

(1)表面質(zhì)量光滑。表面粗糙度Ra12.5微米，比砂型鑄造表面粗糙度值低；(2)鑄件的尺寸精度可達8級，比砂型鑄造提高1～2級；(3)加工余量2mm，比型鑄造可減少50％的機械加工時間。

采用消失模鑄造工藝可以鑄造礦車安全部件碰頭座，且表面質(zhì)量好，尺寸精度高，加工余量少，勞動強度低，降低了投資和生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟效益。