鑄造工藝技術(shù)操作標準一、前言鑄造工藝作為機械制造的核心環(huán)節(jié)，直接決定鑄件質(zhì)量、生產(chǎn)效率及制造成本。本標準依據(jù)GB/T5611《鑄造術(shù)語》及行業(yè)實踐經(jīng)驗制定，適用于砂型鑄造、樹脂砂鑄造、熔模鑄造等主流工藝的生產(chǎn)組織，旨在規(guī)范操作流程、保障產(chǎn)品質(zhì)量、提升生產(chǎn)安全性與環(huán)保水平，為鑄造企業(yè)及相關(guān)從業(yè)者提供技術(shù)操作指引。二、術(shù)語與定義1.砂型：以型砂為原料制成的鑄型，用于容納金屬液并形成鑄件輪廓。2.芯骨：置于砂芯內(nèi)部的骨架，提升砂芯強度，防止變形或潰散。3.冒口：鑄型中用于儲存金屬液的空腔，起補縮、排氣、集渣作用，確保鑄件致密性。4.分型面：鑄型組元間的接合面，便于造型、起模與合型操作。三、工序操作標準（一）制模工序1.模具設(shè)計尺寸精度：參照鑄件圖紙公差，模具尺寸偏差≤±0.5mm（單件小批量）或≤±0.2mm（批量生產(chǎn)），預(yù)留工藝補正量（灰鑄鐵件補正量0.3-0.8mm/100mm）。脫模斜度：木模單側(cè)斜度1°-3°，金屬模0.5°-2°，避免起模時損壞砂型。結(jié)構(gòu)優(yōu)化：復(fù)雜鑄件采用分模設(shè)計，分型面選在最大截面處，減少活塊數(shù)量。2.模具材料與加工木模：選用紋理致密、含水率≤15%的木材（如紅松、椴木），加工后表面涂漆（酚醛清漆）防潮。金屬模：采用HT200（灰鑄鐵）或鋁合金（批量≤1萬件），加工后表面粗糙度Ra≤6.3μm，關(guān)鍵尺寸用三坐標測量儀校驗。3.模具維護存放環(huán)境：干燥通風（濕度≤60%），木模避免陽光直射，金屬模定期涂防銹油。修復(fù)要求：模具磨損、變形后，采用補焊（金屬模）或填補膩子（木模）修復(fù)，修復(fù)后精度需重新檢驗。（二）配砂工序1.原砂選擇砂型鑄造：選用石英砂，粒度50-100目（細砂用于薄壁件，粗砂用于厚壁件），含泥量≤3%，耐火度≥1600℃。樹脂砂鑄造：選用擦洗砂，粒度70-140目，酸耗值≤5mL，確保樹脂粘結(jié)效果。2.型砂配比粘土砂：新砂∶舊砂=1∶3-1∶5，粘土加入量（質(zhì)量比）5%-8%，煤粉1%-3%（防粘砂），水加入量使型砂緊實率達45%-55%。樹脂砂：樹脂加入量（質(zhì)量比）1%-2%，固化劑（烏洛托品水溶液）加入量為樹脂的30%-50%，混砂后可使用時間≥30min。3.混砂工藝設(shè)備選擇：粘土砂用碾輪式混砂機，樹脂砂用連續(xù)式混砂機?；焐傲鞒蹋赫惩辽跋雀苫焐芭c粘土2-3min，再加水分濕混5-8min；樹脂砂先加砂與樹脂預(yù)混1min，再加固化劑混2-3min。4.型砂性能檢測檢測項目：濕強度（≥0.15MPa）、透氣性（≥100）、緊實率（45%-55%），每班次檢測3次（混砂開始、中間、結(jié)束各1次）。（三）造型工序1.手工造型舂砂操作：從砂箱邊緣向中心逐層舂實，每層厚度≤50mm，型腔表面舂砂力度適中（避免砂型密度不均）。起模技巧：起模前用通氣針扎出氣孔（深度≤砂型高度的2/3），起模時用起模針垂直平穩(wěn)拔出，損壞處用修補砂（加少量水）填補。2.機器造型設(shè)備參數(shù)：震壓式造型機，震擊次數(shù)15-20次，壓實比壓0.4-0.6MPa（灰鑄鐵件）。砂型質(zhì)量：砂型硬度（B型硬度計）≥85，分型面平整度≤0.5mm/m，防止合型錯位。3.砂芯制作芯砂配制：樹脂砂芯加入2%-3%淀粉（改善潰散性），粘土砂芯加入1%-2%木屑（提升透氣性）。烘干工藝：粘土砂芯烘干溫度200-250℃，保溫3-6h；樹脂砂芯（自硬型）無需烘干，加熱固化型烘干溫度150-200℃，保溫2-4h。4.合型操作分型面清理：去除分型面砂粒、毛刺，涂分型劑（石墨乳或機油），防止粘砂。定位與緊固：用定位銷對齊砂型與砂芯，壓鐵重量為鑄件重量的3-5倍（手工合型），機器合型用卡緊裝置固定，防止?jié)沧r跑火。（四）熔煉工序1.爐料準備配比設(shè)計：灰鑄鐵爐料（廢鋼∶新生鐵∶回爐料=3∶2∶5），球墨鑄鐵需加入球化劑（稀土鎂合金，加入量1.2%-1.6%）與孕育劑（75硅鐵，加入量0.8%-1.2%）。爐料預(yù)處理：廢鋼去除油污、銹跡，回爐料破碎至≤300mm，新生鐵烘烤至表面無水分。2.熔爐操作沖天爐：底焦高度800-1000mm，送風強度（風量）12-15m3/min·m2，爐溫1400-1450℃，出鐵前10min加入孕育劑。電爐：中頻爐功率密度0.5-1.0kW/kg，爐襯采用鎂砂打結(jié)，厚度≥150mm，熔煉過程中每隔15min攪拌金屬液，防止成分偏析。3.金屬液質(zhì)量控制成分檢測：用光譜儀或化學分析法檢測C、Si、Mn等元素，灰鑄鐵碳當量4.0%-4.6%，球墨鑄鐵碳當量4.3%-4.8%。溫度檢測：用熱電偶或光學高溫計，灰鑄鐵澆注溫度1380-1420℃，球墨鑄鐵1420-1460℃，超溫（≥1500℃）時加入廢鋼降溫。（五）澆注工序1.澆注前準備澆包處理：澆包烘干（溫度≥200℃，保溫2h），內(nèi)壁涂耐火涂料（厚度1-2mm），防止粘包。金屬液扒渣：用石墨扒渣勺去除表面浮渣，扒渣后靜置5-10min，使渣子充分上浮。2.澆注工藝溫度與速度：薄壁件（壁厚≤10mm）澆注溫度1420-1450℃，速度0.5-1.0m/s；厚壁件（壁厚≥50mm）澆注溫度1360-1400℃，速度0.3-0.5m/s。操作要點：澆包傾角從30°緩慢增至60°，避免金屬液飛濺；多人配合時，以哨聲或手勢傳遞信號，防止斷流或過量澆注。3.冒口補縮冒口尺寸：冒口直徑為鑄件熱節(jié)直徑的1.2-1.5倍，高度為直徑的1.5-2.0倍。補澆時機：鑄件凝固初期（表面結(jié)殼但未完全凝固），補澆溫度比澆注溫度低50-100℃的金屬液，補澆量為冒口容積的1/3-1/2。（六）落砂清理工序1.落砂時機灰鑄鐵件：冷卻至200℃以下（約6-12h，依鑄件壁厚），防止低溫脆性開裂；球墨鑄鐵件冷卻至150℃以下，避免石墨化膨脹導(dǎo)致變形。2.落砂與清理落砂方法：振動落砂機振幅3-5mm，頻率20-30Hz，手工落砂用錘子敲擊砂箱邊緣（避免直接擊打鑄件）。表面清理：拋丸機彈丸直徑0.5-2mm，清理后鑄件表面粗糙度Ra≤12.5μm；飛邊毛刺用砂輪打磨，打磨后邊緣圓角R≥0.5mm。3.舊砂處理粘土舊砂：經(jīng)磁選（去除鐵屑）、過篩（篩孔5mm）后，再生率≥80%，再生砂含泥量≤5%可回用。樹脂舊砂：采用熱法再生（溫度500-600℃），去除樹脂殘?zhí)迹偕八岷闹怠?mL可回用。（七）質(zhì)量檢驗與控制1.檢驗項目尺寸精度：用卡尺、千分尺測量，公差符合GB/T6414《鑄件尺寸公差與機械加工余量》，CT等級6-8級（普通鑄件）。內(nèi)部缺陷：用超聲波探傷（UT）檢測內(nèi)部氣孔、縮松，缺陷當量≤φ2mm（球墨鑄鐵件）；用磁粉探傷（MT）檢測表面裂紋，裂紋長度≤5mm（關(guān)鍵部位）。2.不合格品處理返修：氣孔、砂眼用氧-乙炔焰補焊（補焊前預(yù)熱至200-300℃，補焊后緩冷）；裂紋用砂輪清除后補焊，補焊部位需重新探傷。報廢：缺陷超過標準（如縮孔直徑≥10mm，裂紋長度≥10mm）或返修后仍不合格的鑄件，作報廢處理并記錄原因。3.質(zhì)量記錄記錄內(nèi)容：各工序工藝參數(shù)（配砂配比、熔煉溫度、澆注時間等）、檢驗結(jié)果（尺寸、探傷報告），記錄保存期≥3年，便于追溯與分析。四、安全與環(huán)保要求1.安全操作個人防護：作業(yè)時佩戴安全帽、防護鞋、耐高溫手套，熔煉、澆注崗位配備防護面罩。設(shè)備安全：熔爐設(shè)超溫、超壓報警裝置，砂處理設(shè)備（混砂機、落砂機）設(shè)防護罩與急停按鈕，定期檢查傳動部件防護。2.環(huán)保措施粉塵控制：砂處理、清理工序安裝布袋除塵器（除塵效率≥99%），車間粉塵濃度≤8mg/m3。廢氣處理：沖天爐煙氣經(jīng)脫硫塔（脫硫效率≥90%）、除塵器處理后排放，樹脂砂鑄造廢氣經(jīng)活性炭吸附（吸附效率≥85%）后排放。廢水處理：冷卻廢水經(jīng)沉淀（去除砂粒）、過濾后循環(huán)使用，生活污水排入市政管網(wǎng)前經(jīng)化糞池處理。3.應(yīng)急預(yù)案火災(zāi)爆炸：配備干粉滅火器（8kg/具）、消防沙（≥1m3），金屬液泄漏時用干砂覆蓋；熔爐爆炸時，立即切斷電源、送風，人員撤離至安全區(qū)。職業(yè)健康：定期組織員工體檢（每年1次），接觸粉塵、高溫崗位員工發(fā)放保健津貼，車間設(shè)飲水點與休息區(qū)。五、文件管理與持續(xù)改進1.標準審批與發(fā)布技術(shù)部門起草標準，經(jīng)工藝、質(zhì)量、安全部門會審后，報企業(yè)管理層批準發(fā)布，版本號為A/0（首次發(fā)布）。2.培訓(xùn)與執(zhí)行新員工入職培訓(xùn)（時長≥40h），考核合格后上崗；在職員工每年復(fù)訓(xùn)（時長≥16h），培訓(xùn)內(nèi)容含標準更新、事故案例分析?，F(xiàn)場檢查：工藝員每日巡查（≥2次）