王惠
摘 要：热变形是减速器箱盖消失模铸造工艺中的关键因素。借助单片机控制减速器箱盖消失模铸造的热变形，往往能够取得较好效果，进一步提高减速器箱盖的铸造质量。基于此，文章通过阐述消失模铸造和消失模铸造减速器箱盖，分析减速器箱盖消失模铸造热变形产生的影响，同时提出基于单片机控制减速器箱盖消失模铸造热变形的措施，为组织开展减速器箱盖铸造工作提供参考。
关键词：消失模铸造 减速器箱盖 单片机控制器
中图分类号：TG249.5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（c）-0093-02
1 消失模铸造
在铸造技术中，消失模铸造作为一种新型的铸造工艺，凭借自身铸造精度高的优势，在铸造领域得到广泛使用。这种铸造方式是按照实际零部件的结构和尺寸，采用泡沫塑料制作相应的实型模型，同时在实型模样上涂抹耐火粘结涂料，经过烘干、干砂造型、震动处理后，然后浇筑金属液，在浇筑金属液的过程中，实型模型受热气化消失，进一步得到与实型模型形状一样的金属铸件。与其他铸造技术相比，消失模铸造有着自身的优势，主要表现为以下几方面。
1.1 铸件质量高、尺寸准确
利用消失模铸造方式进行铸件时，由于不会存在下芯、合箱、修型、起模、分箱等环节，所以铸件尺寸不会发生偏差，进而在一定程度上可以铸造出高质量的铸件。
1.2 铸造成本低
在组织开展消失模铸造工作时，由于只涉及材料、人工、清理、干砂处理等方面的费用，所以相对于传统的铸造工艺来说，铸造成本明显降低，一般只有传统铸造工艺的70%左右。
1.3 设备投资小，占地面积小
与传统铸造工艺相比，消失模铸造方式不涉及干砂处理系统、制芯等环节，从而在一定程度上简化了制模设备、造型设备等，所以设备投资明显降低，同时，占地面积也大大减少。
1.4 产品设计自由
对于结构复杂的零部件来说，与传统铸造工艺相比，消失模铸造模式可以通过分片制模然后进行组装，进一步增加了产品设计的灵活性。
1.5 节能环保
聚苯乙烯作为消失模铸造中的原材料，在低温下不会对环境产生任何危害，同时在浇筑金属液的过程中，排出的有机物也比较少，并且排放时间短、地点集中，便于集中处理。另外，旧砂可以重复使用，可以说，消失模铸造真正实现了清洁生产，符合当前社会节能环保的需要，具有广阔的市场空间。
2 消失模铸造减速器箱盖
在制造业中，减速器箱盖的制造水平在一定程度上代表着一个国家制造业水平，同时也代表着一个国家汽车工业的发展水平。这是因为，汽车减速器箱盖结构非常复杂，在实际生产过程中，难以一次成型，这一问题可以通过消失模铸造（产品设计自由、分片处理）来解决。在发展汽车工业的过程中，为了降低汽车整体重量，一般采用铝合金材料，来推动汽车工业的发展。世界上一些著名汽车生产商，例如宝马、通用等，纷纷采用消失模铸造工艺生产铝合金减速器箱盖，来提高整车的综合性能。
随着经济的发展，生活水平的提高，人们在节能、环保方面对汽车提出新的要求，在这种情况下，汽车生产商需要在能源节约、环境保护等方面制定更高、更严格的规范。在工作原理方面，消失模铸造工艺按照与所需铸件形状完全相同的泡沫塑料模，通过向泡沫塑料模内注入金属液，在不取出泡沫模样的前提下完成实体铸型（泡沫塑料模在高温金属液的作用下气化）。在20世纪80年代，美国就是采用消失模铸造工艺生产汽车减速器箱盖，来提升汽车工业的市场竞争力。
3 减速器箱盖消失模铸造热变形产生的影响
在组织开展消失模铸造工作时，需要通过人工的方式将金属液浇筑到泡沫塑料模内，在这一过程中泡沫塑料模型容易发生热变形，进而产生一些问题，主要表现为以下方面。
（1）泡沫模型的壁厚问题。在技术要求方面，减速器箱盖的壁厚允许存在一定的公差，对于消失模铸造工艺来说，最好将该公差设定为壁厚的上限，不能一味地减轻减速器的重量，要侧重整体效果。尤其是减速器箱盖的某些部位，当壁厚小于5 mm时，容易导致漏水问题。造成这种现象的原因，主要是在向泡沫模型浇筑金属液时，金属液中的珠粒预发环节不到位，导致模片热变形发生松动，进而在一定程度上导致涂料内渗，使得减速器箱盖出现漏水现象。
（2）浇道发生变形，使得金属液难以充满浇道。在浇筑金属液的过程中，如果浇道不满，由于涂料层自身的强度有限，在这种情况下，型砂容易发生塌陷，进而在一定程度上影响减速器箱盖的浇筑质量。在浇筑过程中，为了提高减速器箱盖的浇筑精度，通常情况下，各组元的比例为：∑F内∶∑F横∶∑F直∶=1∶1.2∶1.4。
（3）空腔。在使用消失模铸造工艺浇筑减速器箱盖时，由于消失模采用负压封闭式，并且需要封闭浇口杯以下部位。当金属液进入泡沫模型后，泡沫模型开始燃烧气化消失，在气化过程中，泡沫模型会出现暂时的空腔，进而导致减速器箱盖内部出现空腔，进一步影响减速器箱盖的浇筑质量，甚至造成减速器箱盖的报废。
4 单片机控制减速器箱盖消失模铸造热变形
在利用消失模铸造工艺生产减速器箱盖的过程中，难以通过人工调节的方式对热变形进行控制，进而也就不能对壁厚、浇道、空腔等问题给予解决，在这种情况下，用单片机组成的控制系统对减速器箱盖消失模铸造热变形进行控制，往往能够取得较好效果，这是因为单片机从本质上来说就是一台微型计算机，借助計算机系统对减速器箱盖消失模铸造热变形进行控制，可以有效提高减速器箱盖的铸造精度。
在实际生产过程中，由于单片机控制系统可以根据实际需要调整系统参数，并且操作方便，干扰能力强，能够适应铸造车间恶劣的环境条件，同时能满足消失模铸造中不同铸件的需要，特别是对减速器箱盖等复杂铸件，可以明显提高铸件质量和铸件精度，无论是铸造产品的成品率，还是质量都有明显提高。因此，在减速器箱盖消失模铸造热变形控制中，单片机有着广阔的发展空间。
另外，在利用单片机控制减速器箱盖消失模铸造热变形的过程中，为了提高铸件的浇筑质量，可以设置不同的工艺方案，从中选择合理的浇筑温度，如表1所示。
参考文献
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