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文檔簡(jiǎn)介
V法鑄造工藝技術(shù)攀枝花鋼鐵研究院試驗(yàn)中心陳建鋼編制第一局部、V法鑄造工藝簡(jiǎn)介一、慨述:真空密封造型法也稱負(fù)壓造型法或減壓造型法,國(guó)外取真空英文字Vacuum的字頭,而簡(jiǎn)稱為V法,起源于日本。它是利用塑料薄膜抽真空使干砂成型,所以譽(yù)為第三代造型法,即物理造型法。由于它不使用粘接劑,落砂簡(jiǎn)便,使造型材料的耗量降到最低限度,減少了廢砂,改善了勞動(dòng)條件,提高了鑄件外表質(zhì)量和尺寸精度,降低了鑄件的生產(chǎn)能耗,是一種很有開(kāi)展前途的先進(jìn)的鑄造工藝。二、V法鑄造工藝原理V法鑄造是真空密封造型或負(fù)壓造型鑄造工藝的簡(jiǎn)稱,其原理是利用塑料薄膜覆模造型并密封砂箱,依靠真空泵抽出型內(nèi)空氣,造成型內(nèi)箱外壓力差,使干砂緊實(shí),形成所需型腔。其最大優(yōu)勢(shì)是型砂不使用粘結(jié)劑,干砂回用率高達(dá)95%以上,不僅節(jié)能環(huán)保、落砂簡(jiǎn)便、改善勞動(dòng)條件,而且鑄件外表品質(zhì)和尺寸精度大大提高。V鑄造工藝原理圖1-1三、V法鑄造工藝流程模型。把模樣放在一塊中空的型板上,模樣上開(kāi)有大量的通氣孔,當(dāng)真空作用時(shí),這些孔有助于使薄膜緊粘在模樣上。薄膜。將拉伸率大、塑性變形率高的塑料薄膜用加熱器加熱軟化,加熱溫度一般在80一120℃。薄膜成型。將軟化的薄膜覆蓋在模樣表層上,通過(guò)通氣孔,在負(fù)壓的真空吸力下,使薄膜緊粘在模型外表。放砂箱。將專用砂箱放在覆有薄膜的模型上。加砂震實(shí)。將較細(xì)填充效率較好的干砂參加砂箱內(nèi),然后進(jìn)行微振,使砂緊實(shí)至較高的密度。蓋模。開(kāi)澆口杯刮平砂層外表,蓋上塑料薄膜,以封閉砂箱。起模。砂箱抽真空借助于蓋在砂箱外表的薄膜在大氣壓力的作用下,使鑄型硬化。起模時(shí),釋放負(fù)壓箱真空,解除對(duì)薄膜的吸附力,而后頂箱起模,完成一個(gè)鑄型。合箱澆注。將上下箱合起來(lái),形成一個(gè)有澆冒口和型胎的鑄型,可下芯和安放冷鐵。在真空的狀態(tài)下澆注。脫箱、落砂。經(jīng)適當(dāng)?shù)睦鋮s時(shí)間以后,取消真空,使自由流動(dòng)的砂子流出,留下一個(gè)沒(méi)有砂塊、無(wú)機(jī)械粘砂的清潔鑄件。砂子經(jīng)冷卻后可再使用。V法工藝流程圖起膜下泥芯上下合箱爐料準(zhǔn)備薄膜烘考涂料攪拌泥芯制作鑄件澆注合金熔煉澆冒口清理鑄件落砂清理砂冷卻篩分輸砂至儲(chǔ)砂斗鑄件拋丸打磨鑄件檢驗(yàn)加工成品入庫(kù)模具組裝薄膜覆蓋涂料噴涂加砂造型V法鑄造的工藝特點(diǎn)型砂是不含粘結(jié)劑的干砂。這點(diǎn)和消失模鑄造相同,兩者用砂的區(qū)別是型砂的粒度不同。用塑料薄膜使砂型成型,通過(guò)對(duì)砂箱抽真空使鑄型硬化。由于以上特點(diǎn)使造型、落砂、清理等工序大大簡(jiǎn)化,不需要混砂機(jī)和粘結(jié)劑的供給設(shè)備,使造型和砂處理系統(tǒng)得以簡(jiǎn)化。四、V法鑄造的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):〔1〕鑄件尺寸精度高、輪廓清晰、外表光潔。a.鑄型內(nèi)腔外表覆有塑料薄膜,鑄型面光滑。b.砂型的內(nèi)外壓力差,使砂型各局部硬度均勻且高。c.砂箱起模容易,拔模斜度小(0—1o)。d.在金屬液的熱作用下,型腔不易變形。e.澆注時(shí),由于砂箱保持真空狀態(tài),有利于金屬液充填型腔。②金屬利用率高。a.由于V法鑄件外表光潔,尺寸精度高,鑄件加工余量小。b.由于金屬液在型腔中冷卻速度較慢,有利于金屬的補(bǔ)給,故鑄件冒口可減小,提高金屬的利用率,鑄鋼件可提高20%,鑄鐵鐵件可提高25%。③設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少。因V法造型除需要增置真空泵和采用專用的砂箱外,其他設(shè)備較為簡(jiǎn)單,可以省去混砂機(jī)及一些輔助設(shè)備,投資費(fèi)用少,設(shè)備維修方便。④節(jié)約原材料和動(dòng)力。由于V法使用干砂,落砂容易,砂子的回收率可達(dá)95%以上,采用V法造型消耗的動(dòng)力較小,僅為濕型法的60%,可減少勞動(dòng)力35%。⑤模樣和砂箱使用壽命長(zhǎng)。因模樣有塑料薄膜保護(hù),拔模力很小,只有微振且不受高溫高壓作用,所以模樣不易變形和損壞。⑥改善工作環(huán)境。a.造型及澆注過(guò)程中產(chǎn)生的微量氣體大都被真空泵抽走,空氣污染小。b.落砂后,無(wú)大量廢砂處理。工作環(huán)境根本可以做到無(wú)塵化。⑦便于管理和組織生產(chǎn)。V法鑄生產(chǎn)周期短,工藝簡(jiǎn)便,操作容易,不需要很熟練的技術(shù)工人。且工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。⑧適用范圍較廣a.V法鑄造適用于機(jī)械自動(dòng)化大批量生產(chǎn)。b.可用于鑄鐵、鑄鋼等黑色金屬,也可用于銅、鋁、鎂等有色金屬。缺點(diǎn):因受造型工藝的限制,生產(chǎn)率不易提高。由于塑料薄膜延伸性的限制,目前生產(chǎn)幾何形狀特別復(fù)雜的鑄件還有一定的困難。用真空密封造型法制芯,因太復(fù)雜,不如采用傳統(tǒng)方法制作。造型時(shí)要時(shí)刻保證真空連接。五、V法鑄造生產(chǎn)線的主要裝備V法鑄造的主要裝備有:真空抽氣系統(tǒng)〔真空泵、穩(wěn)壓罐、旋風(fēng)別離器及袋式除塵器、控制閥門(mén)及真空管道等〕;造型設(shè)備〔抽氣砂箱、模型及模板、型板、振實(shí)臺(tái)、負(fù)壓箱、薄膜加熱器及覆膜器、涂料噴涂、泥芯制作、翻砂箱機(jī)構(gòu)〕;砂處理設(shè)備〔落砂裝置;固定式砂溫調(diào)節(jié)裝置;篩砂裝置;輸送裝置;儲(chǔ)砂罐〕;鑄件清理設(shè)備〔拋丸機(jī)、打磨機(jī)、氧熔棒等〕;此外還有熔煉設(shè)備〔感應(yīng)爐、沖天爐〕。第二局部、V法鑄造工藝實(shí)踐造型第一章:V法鑄造用造型材料第一節(jié):塑料薄膜:V法鑄造中對(duì)薄膜性能的要求:V法造型一般選用熱塑性薄膜,要求薄膜的成型性好,易涂(刷)涂料,方向性小,熱塑應(yīng)力小,對(duì)熱量不敏感,燃燒時(shí)發(fā)氣量小,不產(chǎn)生有害氣體,價(jià)格低廉。用于V法造型的塑料薄膜很薄,一般只有0.03一0.25mm,同時(shí)在深模型上成型,薄膜有相當(dāng)大的延伸性,對(duì)于凹凸特別大的模型,也可使用稍厚的薄膜。但為了減少發(fā)氣量,防止?jié)沧⒑螽a(chǎn)生嗆火和氣孔,宜盡可能使用薄的薄膜。塑料薄膜在模型或芯盒內(nèi)的成型能力的好壞,直接影響鑄件的光潔度和尺寸精度。因此,塑料薄膜的選擇、質(zhì)量的控制及使用方法是V法鑄造的重要環(huán)節(jié)。目前,國(guó)內(nèi)大多采用乙烯醋酸乙烯共聚體薄膜〔向聚乙烯中參加比例18%EVA〕。而在鑄型反面那么采用普通農(nóng)用的聚乙烯薄膜就可以了,可以降低薄膜本錢(qián)。注意:有一種普遍使用的薄膜叫PVC。在任何條件下不要在V法中使用PVC!薄膜接觸熔融金屬后蒸發(fā),產(chǎn)生一種有毒的氯氣破壞產(chǎn)品。V法鑄造中塑料薄膜的作用:V法鑄造是一種不需粘結(jié)劑的鑄件生產(chǎn)方法,其中真空和塑料膜充當(dāng)了粘結(jié)劑的角色。在融熔金屬液澆注之前,薄膜被負(fù)壓拉緊。澆注以后,薄膜在融熔金屬的高溫下蒸發(fā),熔化后薄膜微粒會(huì)滲透到砂子中。這些微粒有粘結(jié)劑的作用并在觸砂冷卻到它們凝固點(diǎn)以下后在鑄型外表形成一類殼狀涂層。因此,這些薄膜微粒在負(fù)壓作用下增加了型腔外表的穩(wěn)定性,澆注后鑄型仍維持原形狀。EVA薄膜存儲(chǔ)保管:塑料膜存儲(chǔ)時(shí)應(yīng)用紙包裝,不能無(wú)包裝存儲(chǔ)??赡艿脑拺?yīng)存于常溫下,任何條件下也不能存于超過(guò)50°C~60°C的環(huán)境中。薄膜不能存于太陽(yáng)光下,太陽(yáng)的紫外線會(huì)破壞聚乙烯。薄膜最好的存儲(chǔ)方法是掛于穿芯棒上,另外一個(gè)好的方法是將每卷立起,第三種方法是把所有卷平行放置,加定位片〔紙板也可以〕。一定不能交叉放置。EVA薄膜加熱覆膜過(guò)程:薄膜加熱時(shí),可以看到成形過(guò)程有三個(gè)階段。成形的第一階段:加熱開(kāi)始時(shí),薄膜膨脹產(chǎn)生波動(dòng)收縮,隨之形成許多波紋。成形的第二階段:波紋消失獲得一個(gè)類鏡面。薄膜開(kāi)始發(fā)亮?xí)r,這時(shí)是覆膜的最正確階段。薄膜應(yīng)在5S內(nèi)覆于模具上。成形的第三階段:對(duì)薄膜進(jìn)一步加熱,開(kāi)始出現(xiàn)孔洞,孔洞開(kāi)始擴(kuò)展,薄膜那么不能再用。薄膜烘烤器有必要在薄膜周圍多加熱量大一些,以得到均勻的變形。如果周圍冷,中間下垂,不可能得到覆蓋良好的薄膜。薄膜的覆膜工藝:由于伸長(zhǎng)率的限制,對(duì)于有較深凹人局部的模樣或芯盒,薄膜沒(méi)有足夠的伸長(zhǎng)率來(lái)覆蓋深處的角落,而且有時(shí)會(huì)破裂和起皺褶。吸力小了薄膜下不去,吸力大了薄膜還沒(méi)有到底就破了。這時(shí)可采用人工輔助用壓塊來(lái)解決〔見(jiàn)圖2—15所示〕。這種成型壓塊對(duì)輔助成型和減少折皺及破裂都是有用的。無(wú)論用手工還是全自動(dòng)薄膜夾具,都要防止薄膜起皺。在薄膜緊固于夾具上之前,給它一個(gè)輕微的繃緊拉力。這里要特別指出:薄膜從加熱器上移走后,在5秒之內(nèi)就應(yīng)將其緊貼于模型之上。如果吸孔不夠或此操作超過(guò)5秒,薄膜將會(huì)冷卻,不能再有很好的拉延性。用V法鑄造鑄件,其技術(shù)難關(guān)是正確和使用薄膜。其覆膜質(zhì)量將很大程度上影響V法鑄造件的質(zhì)量。V法造型的技術(shù)關(guān)鍵之一是塑料薄膜的覆模成型。
圖2—15深孔的覆膜工藝第二節(jié)、V法鑄造的涂料:在V法鑄造中,一般要在砂型型腔面上噴(刷)一層涂料,這對(duì)于厚壁鑄鐵件的砂型更是不可缺少的。噴(刷)涂料可提高鑄型的密封性,并能防止鑄件的外表粘砂。涂料層可提高鑄型的密封性。V法造型是將涂料涂敷在塑料薄膜上,涂料除應(yīng)具有普通造型用涂料的性能外,還必須具有較好的附著力、不流淌、迅速枯燥等特性,在澆注后能形成薄殼從鑄件外表剝離下來(lái)。V法鑄造涂料應(yīng)具備的特性:涂料是影響V法生產(chǎn)鑄件外表質(zhì)量的重要因素之一,該工藝是將涂料噴在塑料薄膜上,而不是砂型上,V法造型用涂料與型砂涂料相比,應(yīng)具有以下特性:1、不能熔化塑料薄膜。2、應(yīng)用良好的覆膜特性。3、能被霧狀噴涂。4、使用后能快速枯燥。5、粒度要細(xì)6、不能開(kāi)裂和剝落。
7、高的耐火性能。8、對(duì)金屬液和其氧化物有低潤(rùn)濕性和反響性。9、溶劑不能有毒。10、在溶劑中穩(wěn)定。涂料的材料組成:對(duì)于V法造型,熔化的薄膜樹(shù)脂滲入涂層,在最初狀態(tài)就阻止了涂層嚴(yán)重開(kāi)裂的產(chǎn)生。常用的涂料就可以使用,但要求溶劑必須是揮發(fā)性的,比方酒精,這樣可以快速枯燥并能提高對(duì)薄膜的粘附性能。涂層通常由四種主要成分組成:耐火填充料、粘結(jié)劑、溶劑和懸浮劑。1、耐火填充料:與硅粉相比,石墨具有更高的耐火性和粘結(jié)性,可以更均勻的應(yīng)用在塑料薄膜上。硅粉耐火性低,但是較廉價(jià)適合用于鑄鋁件。鋯粉耐火性高,但比其它填充料重很多,這使它很難懸浮。假設(shè)在室溫下需要高的涂層強(qiáng)度來(lái)防止剝落,可以加乙酸乙烯酯,但枯燥時(shí)間長(zhǎng)。2、粘結(jié)劑:酚醛樹(shù)酯經(jīng)常用作粘結(jié)劑。根據(jù)充填物的重量不同,含量也不同,但通常在2~4%的重量比。乙酸乙烯酯和硅酸乙酯很少用。3、溶劑:揮發(fā)性的溶劑經(jīng)常用于V法中,甲烷醇是最有效的載體,如果使用比甲基乙醇枯燥慢的溶劑,如異丙基乙醇,那么需要另外的涂層枯燥裝置。4、不同的懸浮劑:在常用涂料中,樹(shù)脂懸浮劑,木素磺酸和褐藻酸經(jīng)常添加以增加粘度和改善工作效率。但是對(duì)于V法涂層來(lái)說(shuō),最好不用這些,因?yàn)樗麄儠?huì)延長(zhǎng)枯燥時(shí)間并延誤工作過(guò)程。涂料的應(yīng)用:涂料應(yīng)在薄膜覆于模具之上后使用,然后徹底吹干。涂料會(huì)在塑料膜與砂型之間產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的涂層。建議不要在空腔或薄膜的鑄件側(cè)面使用涂料,否那么易被沖走。涂料的涂敷方法及設(shè)備:涂料要想到達(dá)最正確的使用效果,除了涂料本身要具備優(yōu)良的性能外,正確的涂敷方法和有效的涂敷設(shè)備也是十分重要的。傳統(tǒng)的涂料涂敷方法有刷涂、噴涂和浸涂。刷涂:刷涂適合于碎修鑄件,但是易造成厚度不均。這種方法可能導(dǎo)致大平面大區(qū)域的涂層不均,尖角處或凹處的涂層也會(huì)不均。用氣槍噴涂:這種方法方便可行。氣槍有時(shí)在管口阻塞,應(yīng)在容箱上用低壓空氣,在槍處用高壓空氣。無(wú)氣槍噴涂:高壓無(wú)氣噴涂。將涂料貯存在高壓容器里??勘旧淼膲毫姵鐾苛?,噴射到模樣薄膜外表,撞擊作用小,固體微?;貜椓可伲蔬m合深型腔噴涂和迅速快干涂料。涂料飛散損耗小,并且涂料易建立起厚度,外表也較光,無(wú)氣噴涂法是開(kāi)展方向。
涂層厚度:
涂層厚度應(yīng)與鑄件形狀和厚度一致。涂層厚些,防止穿透及灼砂的效果會(huì)更好,但是厚涂層會(huì)導(dǎo)致諸如脈紋,氣孔等其它鑄造缺陷。通常說(shuō)來(lái),適當(dāng)?shù)耐繉雍穸葹?.5~1.5mm。涂層的枯燥:枯燥不夠那么溶劑中的氣體會(huì)導(dǎo)致缺陷,因此,涂層必須完全枯燥??菰锓椒梢允怯脡嚎s空氣或加熱裝置〔電吹風(fēng)〕中的熱空氣進(jìn)行枯燥。但是請(qǐng)注意溫度不得>50℃,否那么覆于模具上的薄膜會(huì)粘于其上。涂層枯燥后顏色會(huì)有所改變,用手摩擦不會(huì)有脫落。第三節(jié)、V法鑄造所用的型砂:V法鑄造對(duì)砂子的要求:與一般造型法大體相同,即要求耐火度高,流動(dòng)性好,充填緊實(shí)度大等。不必在砂中添加任何類型的粘結(jié)劑或附加物。目前用于V法造型的砂子種類:主要有石英砂、鍺砂、鉻礦砂、橄欖石砂等。因石英砂價(jià)格廉價(jià),料源充足,有一定的耐火度,所以多被采用。V法鑄造所用砂子的粒度:應(yīng)比普通砂型的細(xì),主要是因?yàn)椋盒蜕爸袥](méi)有水分、粘結(jié)劑和附加物,澆注時(shí)不僅不會(huì)產(chǎn)生大量氣體,還有利于氣體的排除。另外,塑料薄膜的發(fā)氣量也很小,可以及時(shí)被真空泵抽走,故可用較細(xì)的砂子。粒度細(xì)的砂子,可使鑄件獲得較高的外表光潔度,并能防止金屬液在真空泵的抽吸作用下,滲入到砂粒間隙中去,造成鑄件的機(jī)械粘砂或產(chǎn)生毛刺,影響鑄件的外表光潔度。細(xì)砂和粗砂相比較,有利于保持砂型內(nèi)外的壓差。細(xì)砂的填充性好,可提高砂型的強(qiáng)度。V法鑄造用砂的形狀:建議盡量采用圓形或者次棱角形的砂子,而不要用尖角形狀的砂子,圓形顆粒在一起時(shí)會(huì)有較大空隙。所以次棱角形的顆粒通常會(huì)更好一些,尖角形的在振動(dòng)時(shí)會(huì)阻止運(yùn)動(dòng)。上述砂子的化學(xué)成份如下:鑄鋼件要求砂子含硅量至少在94%,V法要求84%以上是適宜的。鑄鐵和鋁合金鑄件要求不小于80%.V法鑄造用砂粒度標(biāo)準(zhǔn):在鑄鐵件使用的石英砂中,粒度應(yīng)該超過(guò)100目,有色合金可采用更細(xì)的砂子,通常為160~170目。對(duì)于厚度為50mm的中等鑄鋼件,選用粒度為70~100目的砂子,大型鑄鋼件用砂中,要求粒度最小為65目為主,與鑄鐵件用砂相比,粒度要粗些。砂子粒度最好分布在70、100、140、或200四個(gè)篩號(hào)上,且有3%~7%細(xì)粉〔270目〕底盤(pán)砂。砂子粗細(xì)與澆注溫度成反比,澆注溫度越高砂子越粗糙。干砂粒度灰鐵、球鐵、鑄鋁、銅合金鑄鋼400~22~20500~42~207010~203~50100204~4014020~252~352008~202~352703~71~15微塵Pan1~51~4AFSFN100~16090~150對(duì)砂子的總體結(jié)論:1、是不推薦用較粗的砂子的,因?yàn)槟切枰^大的真空。2、粗砂可能會(huì)引起鑄件外表粗糙和滲透。3、一個(gè)比較好的標(biāo)準(zhǔn)是,對(duì)鑄鋼件用粒度80以上,而對(duì)其他金屬鑄件用粒度100以上的,越高越好。4、要確定一個(gè)很好的砂子粒度分配,需要一種合理的分配比例方式。5、當(dāng)砂粒因熱而破裂時(shí),270和Pan〔微塵〕的材料將增長(zhǎng)。6、砂子的粒度對(duì)鑄件外表質(zhì)量影響較大,細(xì)的砂子能生產(chǎn)出外表更光滑的產(chǎn)品。7、對(duì)于鑄鋼件,由于較快的薄膜燃燒速度〔因?yàn)闈沧囟雀摺常虼嗽跐沧r(shí)所需的真空度比鑄鐵和其他金屬都高,需要用較粗一點(diǎn)的砂子來(lái)減少砂子內(nèi)部的壓力。8、如果較粗的芯砂被使用時(shí),它會(huì)逐步改變型砂的砂粒分布。9、砂子的滲透性降低時(shí),可通過(guò)兩種方式來(lái)解決。將發(fā)氣材料從砂子中移〔篩〕除,整個(gè)鑄型處于真空下。V法鑄造有句名言:如果遇到了麻煩,就用更細(xì)的砂!砂子清理:
V法鑄造的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)就是幾乎不舍棄砂子。細(xì)砂被除塵器收集后返回系統(tǒng),粗砂通常由于摩擦被粉碎后被芯砂取代。在某些情況下,尤其是重的鑄件,有必要人工的從熱鑄件中移除砂子放回系統(tǒng)。記住,砂子是V法鑄造中重要的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),我們希望砂損失到最小。第二章、造型設(shè)備及工藝實(shí)踐第一節(jié):模具制作對(duì)通常的鑄造來(lái)說(shuō),最差的模具類型是用軟木制作的。好一些的就是硬木模具。更好一些的就是金屬或塑料模具,最好的就是覆有一層硬金屬的金屬模具。在V法鑄造中恰恰相反。最好的模具是軟木的,無(wú)噴漆模具!因?yàn)橥ǔT谑褂脮r(shí),砂子從不與模具接觸。模具由塑料膜保護(hù)著。假設(shè)在處理和存儲(chǔ)的過(guò)程中無(wú)意中損壞,木模維修更方便,處理的時(shí)間短一些。這在V法造型中是一個(gè)很重要的經(jīng)濟(jì)因素。模具可以相對(duì)廉價(jià)些,并且維護(hù)費(fèi)用可以消除或降低很多。模具的制作材料:模具可以用任何標(biāo)準(zhǔn)材料制作,唯一的要求是該材料必須能鉆孔。除了木材和金屬外,也可以使用泡沫聚苯乙烯制作的模具,但是要用高密度的材料。假設(shè)需要制作單個(gè)鑄件,這是一個(gè)很好的工藝方法,當(dāng)然,如果生產(chǎn)需要的話,泡沫聚苯乙烯模具也可以重復(fù)使用。金屬不適合做制模材料。如果金屬模暴露于薄膜加熱器上重復(fù)加熱,那么它會(huì)變的很熱且易粘膜。塑料是適宜的,但是加熱時(shí)易軟化,且不易鉆孔。石膏一般用于精致的細(xì)節(jié)方面,比方藝術(shù)品。這種材料非常易碎,多孔且使用時(shí)通常不用通氣孔,但是如果真要使用時(shí),建議在石膏上插入些直徑0.5mm的導(dǎo)線,它們非常軟,使用后可移除。模型粘土也可以使用,這經(jīng)常用于制作測(cè)試模具的澆注系統(tǒng)。模具氣孔:V法模具和其它工藝方法的模具之間最主要的不同點(diǎn)就在于模具通氣孔。模具附在模板上,模板附于模具承載臺(tái)上。模具承載臺(tái)處于真空狀態(tài)中,為了能使薄膜緊密粘附于模具上,在模具和承載臺(tái)之間必須有通氣孔。該通氣孔的尺寸和位置都很重要。孔的尺寸應(yīng)至少為直徑0.5mm,以便吸氣。但是孔直徑不能大于1mm否那么薄一些的膜會(huì)被吸入孔內(nèi),產(chǎn)生破裂和破壞真空。因此,推薦孔的尺寸在0.5mm~0.75mm之間。模具的鉆孔方法:用帶特殊卡盤(pán)和臺(tái)鉗的手槍電鉆,用一段切成150mm~250mm長(zhǎng)度的高強(qiáng)鋼絲就可以很容易的鉆一個(gè)這樣的孔。你可能會(huì)覺(jué)得用高強(qiáng)鋼絲不是最好的鉆孔方法,但它卻是最經(jīng)濟(jì)的??梢匀ジ浇囊魳?lè)店買(mǎi)一段高強(qiáng)鋼絲〔直徑大約為0.65mm的鋼琴絲〕。在鉆孔之前把絲的一端放于模具的面板上,鉆這樣的小孔會(huì)變的更容易。假設(shè)用金屬模具,鉆這些小孔將會(huì)很困難。可以采用在接合面的模板外表上先鉆一個(gè)大些的孔〔直徑6mm左右〕,再在上面鑲?cè)霕?biāo)準(zhǔn)芯出氣孔。這種鉆孔技術(shù)無(wú)論是金屬的還是塑料的模具,都是可以使用的,尤其是在大平面上。但是要確??p隙和過(guò)濾網(wǎng)孔直徑都不要超過(guò)0.6mm??p孔不像篩孔那樣容易堵塞,一定要確保芯孔布滿模具外表。在模具的深腔處,應(yīng)多加幾個(gè)孔,每個(gè)角落也應(yīng)鉆孔。為了得到清晰的鑄造號(hào)碼或字體〔如果它們是凸出的或壓紋〕,在相鄰的字母如A、B、D、O、P等間隔處必須鉆一個(gè),這樣可以保證鑄造號(hào)碼或字體的輪廊清楚。如果模具是半圓形或類似形狀結(jié)構(gòu)的,就用不著在模具上鉆孔,只在模具和模板外圍鉆孔。如果用了活塊,那么應(yīng)在活塊安放處鉆通氣孔。如果模具和活塊的間隙太大,成型過(guò)程中薄膜會(huì)被吸入導(dǎo)致薄膜撕裂。為了防止這個(gè)問(wèn)題,活塊間隙必須限制在0.3mm。V法鑄造模具承載臺(tái)〔抽氣室〕的要求:在真空成型時(shí),由于大氣壓產(chǎn)生的巨大壓力普及整個(gè)模型,如果不在模型反面和負(fù)壓箱底之間適當(dāng)?shù)拈g隔處設(shè)置加強(qiáng)筋或支撐板的話,模型有可能變形。模具承載臺(tái)支撐墊或真空盒,它的結(jié)構(gòu)與平常的不同。真空力作用在承載臺(tái)內(nèi)部因此盒的外部承受著0.5kg/cm2的壓力。所以,剛性結(jié)構(gòu)是必須保證的。一般推薦使用鋼架和木材混合結(jié)構(gòu)。為了支撐固定架,需在盒子上每隔150mm設(shè)置一個(gè)筋板。根據(jù)使用設(shè)備的特點(diǎn),模具承載臺(tái)還有如下其它的要求:1、吊環(huán)2、在承載臺(tái)上安置銷釘和其它裝置以防止振動(dòng)過(guò)程中振實(shí)臺(tái)的移動(dòng)。3、用銷釘或套管固定砂箱。4、用銷釘或套管固定模板。5、一些夾持裝置用以防止脫模過(guò)程中的模板升起。模板的要求:
模板最好用3~4mm厚的膠合板制作。碎料板也可以使用。但是膠合板更易于鉆孔和固定。對(duì)于高產(chǎn)用模具,建議用螺釘永久固定。對(duì)使用期短或大型模具,使用通用模板是一項(xiàng)很成功的技術(shù)。通用模板通常用2~4mm厚的膠合板,并在板上鉆有很多孔。在每10~13mm中心區(qū)域內(nèi)會(huì)有一直徑0.75mm的孔。必須注意要確保通氣孔不與模具承載臺(tái)位置重合。
在模板的平整局部,即無(wú)模具處,應(yīng)鉆孔并保證每40cm2約有一個(gè)孔。這意味著在每四個(gè)柵格的交叉點(diǎn)處約有一個(gè)孔。在模板周圍的邊緣,箱壁內(nèi)側(cè)的50~100mm范圍內(nèi)的外圍每隔50mm鉆一個(gè)孔。通氣孔應(yīng)在模板外圍和澆注系統(tǒng)部位每25~50mm間隔處設(shè)置。必須指出的是:所有的通氣孔必須連于模具承載臺(tái)的內(nèi)部,穿過(guò)模板進(jìn)入筋的孔是沒(méi)有用的。第二節(jié)、V法鑄造用砂箱V法砂箱與其它造型工藝砂箱的不同因?yàn)闆](méi)有砂子的壓擠和鉤索、震動(dòng),通常的墊板或砂箱結(jié)構(gòu)就沒(méi)要了。因此,砂箱的重量可以大大減輕,但是要能保證形狀不發(fā)生變形。由于溫砂和化學(xué)粘結(jié)砂有粘附外表的趨勢(shì),其它工藝造型的砂箱都制作有光滑的內(nèi)壁。這在V法鑄造中不是必須的,因?yàn)楦缮昂头钦辰Y(jié)劑砂可以與外表保持獨(dú)立。但是,由于V法鑄造澆注的特點(diǎn),砂箱必須要有真空系統(tǒng)的功能。因此,砂箱一般是雙壁結(jié)構(gòu),焊接良好,這樣雙壁可以使頂部和底部的法蘭間形成一個(gè)相近的空氣緊實(shí)室。聯(lián)接管安放于其中的一個(gè)壁外,可以與真空系統(tǒng)相連。接真空后,內(nèi)腔中的氣體即被抽空。為了保證型砂不被抽走,可在砂箱壁上加篩網(wǎng)屏。真空壓力將氣體通過(guò)側(cè)壁篩網(wǎng)或過(guò)濾管抽出。另外滾動(dòng)耳抽,砂箱定位銷釘和箱位緊固裝置,套管等也是砂箱組成的主要局部。砂箱的篩網(wǎng)和過(guò)濾管設(shè)計(jì)原理:1、寬度在1200mm以下的砂箱不需過(guò)濾管,側(cè)壁篩要足夠。2、上砂箱寬度超過(guò)1200mm必須加過(guò)濾管,但下砂箱可以僅用側(cè)壁篩。然而,需要加聯(lián)接管。3、如果砂箱高度大于1100mm,通常說(shuō)來(lái),過(guò)濾管和側(cè)壁篩都需要。4、砂箱的側(cè)壁篩與鑄件之間應(yīng)留有50~100mm的砂子間隔,低溫金屬鑄造,像鋁,需要50mm,高溫金屬,像鋼,需要100mm或更大的砂子間隔。砂箱箱帶:
V法造型中,傳統(tǒng)砂箱箱帶的作用依然存在,但是重要性降低了。鑄型硬度在90以上時(shí),真空喪失的情況下也不會(huì)發(fā)生型落或抬型。最小力已經(jīng)加在砂箱之上,他們不需要保持砂箱的穩(wěn)定性。因此,V法鑄造砂箱箱帶有了新的作用。他們起到支撐過(guò)濾管的作用。因此,在尺寸大于1200mm×1200mm的砂箱上,如果使用了永久性過(guò)濾管,至少還要使用一個(gè)交叉箱帶。砂箱設(shè)計(jì):為使效率最大化,過(guò)濾管應(yīng)在模型外表均勻放置。盡管許多V法砂箱裝置都為單個(gè)鑄件產(chǎn)品設(shè)計(jì),但大多數(shù)鑄造品都很復(fù)雜。因此,最好設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證過(guò)濾管位置的可轉(zhuǎn)換性〔這可以通過(guò)為過(guò)濾管安裝許多螺紋接管來(lái)實(shí)現(xiàn)〕,這樣就可以使用那些需要的,那些不用的開(kāi)口就用塞子堵住。記住,正如在其它造型方法中那樣,V法砂箱內(nèi)部上的阻礙是不影響造型的。砂箱過(guò)濾管的設(shè)計(jì):保正過(guò)濾區(qū)域的正常比率是非常重要的。如果這點(diǎn)做不好,真空管那么不能通過(guò)過(guò)濾管吸收足夠的空氣。過(guò)濾管區(qū)域不夠時(shí),鑄型可能這不到最大密度空氣的抽出量。因此,必須遵循下面的設(shè)計(jì)原那么:S=砂箱壁外表區(qū)域面積;A=過(guò)濾器外表積a=吸孔的總面積?!癆”應(yīng)約為“S”的一半,換句話說(shuō),過(guò)濾器外表積應(yīng)為砂箱壁外表積的一半?!癮”那么應(yīng)約為1/6~1/8的A。最優(yōu)的過(guò)濾管外表積應(yīng)通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)慢慢確定。過(guò)濾管面積太大或不夠都會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題,但是,總的說(shuō)來(lái),多加過(guò)濾管面積總比少了好。當(dāng)然,過(guò)濾管太多使冒口安放變的困難,特別對(duì)于鑄鋼件更是這樣。過(guò)濾管應(yīng)連于砂箱真空腔的兩端,否那么管子會(huì)不通,即只連接一端。還有,如果過(guò)濾管的一端有篩網(wǎng),那么不用機(jī)械的連于砂箱壁。末端可以連于篩網(wǎng)壁上,可能通過(guò)砂子抽真空。砂箱過(guò)濾管的放置:
在過(guò)濾管和型腔之間應(yīng)該有多少砂子?顯而易見(jiàn)砂子不應(yīng)過(guò)多以保證鑄型強(qiáng)度和熱交換良好。推薦保持50mm~100mm的砂子厚度。當(dāng)然,這要由金屬液的溫度和鑄件厚度決定。低溫金屬如鋁需要50mm的砂子,而高溫合金鋼要大于100mm。如果過(guò)濾管太少或間距太大,由融熔金屬帶來(lái)的熱量會(huì)使近處薄膜蒸發(fā)。這會(huì)導(dǎo)致型腔壓力變成負(fù)壓產(chǎn)生鑄型變形。如果過(guò)濾管面積足夠大且足夠近,那么很少產(chǎn)生缺陷,因?yàn)樾颓粔毫褪谴髿鈮毫ΑH绻跋溆袀?cè)壁網(wǎng),可以考慮使用活動(dòng)過(guò)濾管。有時(shí)甚至在大型砂箱上也可不再用固定式過(guò)濾管。假設(shè)你有一個(gè)砂箱,并且你需要中心有較大的真空度。那么做一些長(zhǎng)的活動(dòng)式過(guò)濾管,在相近距離鉆有直徑25~15mm小孔的鋼管。將其用篩網(wǎng)包住,包括頂端。在砂箱參加少量砂后,將活動(dòng)式過(guò)濾管放于砂的頂部,然后按常規(guī)方式造型即可。砂箱止回閥:當(dāng)砂箱移往它處時(shí)〔澆注或等待澆注〕,為保持鑄型中的真空,有時(shí)有必要更換真空管。這可以通過(guò)用兩個(gè)止回閥替換原真空聯(lián)接管,這樣就很容易做到交換真空管。使其操作工藝變得很容易——只要把第二個(gè)真空連接管連接在一個(gè)止回閥上,并拔下第一個(gè)真空連接管,就可以完成了真空管的交換。砂箱的結(jié)構(gòu)和形狀:
根據(jù)抽氣裝置的特點(diǎn)、安裝位置不同、鑄件的大小及工藝要求,可設(shè)計(jì)不同形式和不同規(guī)格的V法專用砂箱。砂箱形狀可以變換以滿足特殊鑄造條件的需要。下面介紹幾種類型的V法專用砂箱。側(cè)面抽氣砂箱:砂箱由箱體、過(guò)濾網(wǎng)、固定過(guò)濾網(wǎng)孔板合箱定位座、左右抽氣單向閥及吊箱支座等組成,如圖3—9所示。但這種砂箱由于自身的特點(diǎn),即抽氣孔都是在內(nèi)壁面上,靠近內(nèi)壁面外的真空度較高,而砂箱中心的真空度稍小,從而影響鑄型的硬度。特別是對(duì)于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的鑄件,那么更易顯示出它的缺乏,而形成塌型。所以建議采用此種砂箱時(shí)應(yīng)根據(jù)鑄件的特點(diǎn)而定,砂箱的面積不宜過(guò)大,砂箱也不宜過(guò)高。圖3—9側(cè)面抽氣砂箱側(cè)頂面抽氣砂箱:為了解決上述問(wèn)題,在砂箱結(jié)構(gòu)上又作改進(jìn)。如果砂箱較大,可采用在砂箱的上部設(shè)計(jì)成縱橫交錯(cuò)的槽形風(fēng)箱,如圖3—10所示,風(fēng)箱下部鉆有小孔,如用砂箱側(cè)板的形式,用濾網(wǎng)及帶孔的鋼板壓封,在大尺寸砂箱的情況下保證砂型的緊實(shí)度。圖3—10側(cè)頂面抽氣砂箱
管式抽氣砂箱:該砂箱是一種適合于大、中、小各種類型的較為理想的砂箱,如圖3—11所示。由于砂箱內(nèi)有均勻的抽氣管道對(duì)鑄件的澆冒口設(shè)計(jì)有一定的影響,而且它在鋼管上的篩網(wǎng)也極易損壞。由于這種砂箱利用每根鋼管上的抽氣孔抽氣,所以砂型的各處得到較為均勻的真空度,鑄型的強(qiáng)度相對(duì)較高。鋼管的分布可由砂箱的大小及鑄型的特征來(lái)定,一般間距為200一300mm。圖3–11管式抽氣砂箱金屬軟管抽氣砂箱:由于中、小型鑄造多品種小批量的生產(chǎn),砂箱尺寸規(guī)格不一,很難實(shí)現(xiàn)砂箱的通用性,因此設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)易、靈活的新型抽氣砂箱,如圖3—12所示。這種砂箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,由單層壁或者是夾層氣室構(gòu)成,砂箱內(nèi)繞掛著一段金屬軟管,軟管的一端接著真空系統(tǒng)的抽氣接頭,另一端呈環(huán)形狀,端部密封。軟管的放置不宜離型腔外表太近,根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)以大于30mm為較理想位置。金屬軟管的直徑及長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)砂箱大小及鑄型的特征來(lái)選取,一般都選用直徑為25mm及35mm兩
種。金屬軟管砂箱具有抽氣效率高,壽命比銅網(wǎng)長(zhǎng)10倍以上,采用金屬軟管來(lái)源廣、安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單,與砂箱軟管的連接借助一個(gè)錐管接頭,使大端尺寸等于軟管內(nèi)徑。軟管易裝易卸。它可掛在砂箱內(nèi)壁上,也可埋入泥芯里,尤其適用于改裝普通舊砂箱。裝在砂箱壁上的抽氣軟管,最好用欄桿保護(hù),以免破損造成漏砂圖3—1金屬軟管抽氣砂箱圖3—1吸盤(pán)抽氣砂箱:該砂箱是為制造大型V法鑄件而設(shè)計(jì)的一種砂箱結(jié)構(gòu),如圖3—13所示。它的特點(diǎn)是在側(cè)面抽氣砂箱內(nèi),加裝一個(gè)扁平形的吸盤(pán),這種吸盤(pán)可根據(jù)鑄型特點(diǎn)放置在砂箱內(nèi)適當(dāng)?shù)奈恢?。在砂箱減壓時(shí),吸盤(pán)也減壓,這樣即可使砂箱內(nèi)的全部型砂獲得均勻一致的真空度,吸盤(pán)不僅適合于大的鑄型,也適合于澆冒口較多、較復(fù)雜的鑄型。吸盤(pán)的大小形狀應(yīng)與模型相匹配,可以用一個(gè)大吸盤(pán),也可同時(shí)用幾個(gè)小的吸盤(pán),這樣就可用一個(gè)砂箱來(lái)鑄造多個(gè)鑄件,擴(kuò)大砂箱的通用性,這種砂箱不太適合于大批量機(jī)械化生產(chǎn)。圖3—14吸盤(pán)抽氣砂箱多吸頭抽氣砂箱:如圖3—14所示,在常用的單壁砂箱的內(nèi)壁上,固定一個(gè)圓柱形的抽氣室2,此抽氣室是用普通鋼管將兩頭封死制成一個(gè)中空的氣室,在砂箱的壁面一側(cè)焊有一個(gè)抽氣管接頭3,并與抽氣室相通,以便接軟管與真空泵相通。在抽氣室的另一側(cè),焊有幾根軟管接頭4與各耐熱軟管5相接,耐熱軟管可用聚四氟乙烯、聚酰胺或硅橡膠等耐熱材料制成,也可用金屬軟管。在耐熱軟管5的另一端裝有吸頭6,吸頭上裝有濾網(wǎng)7,這樣即形成了一個(gè)供V法造型用的抽氣砂箱。6、多頭抽氣式砂箱砂箱的密封性:對(duì)于V法造型用的砂箱,除安裝過(guò)濾抽氣裝置外,還應(yīng)考慮塑料薄膜與箱體間的密封性,所以砂箱兩端面應(yīng)經(jīng)過(guò)機(jī)加工。對(duì)于中、小型砂箱,只要使覆蓋砂箱的上、下薄膜比砂箱的邊長(zhǎng)出30一50mm,造型時(shí)使此多余的局部卷扎起來(lái),一般可到達(dá)較好的密封。近年來(lái),國(guó)內(nèi)在實(shí)踐中也創(chuàng)造出一種簡(jiǎn)便易行的密封薄膜周邊的方法,即將薄膜的余邊折卷在砂箱壁面上,并利用假設(shè)干小塊永久磁鐵,將薄膜的余邊吸附在砂箱的四個(gè)壁面上,這是一種比較理想、簡(jiǎn)便的密封薄膜周邊的方法。砂箱的維護(hù):因?yàn)闆](méi)有傳統(tǒng)造型時(shí)的震動(dòng)和擠壓,V法鑄造砂箱不需要太多維護(hù)。但是,還是要按時(shí)進(jìn)行下面的檢查內(nèi)容:1、去除任何殘存金屬。2、檢查銷釘和軸余量。3、檢查篩網(wǎng)開(kāi)孔的破壞程度。4、檢查止回閥。第三節(jié)、V法鑄造用振動(dòng)臺(tái)砂子參加到砂箱中的模型上以后需要振動(dòng),這是V法造型中的重要環(huán)節(jié)。它有一個(gè)非常重要的目的,那就是可以增加砂子的實(shí)體密度。振動(dòng)力的要求:V法造型需要用高頻率低振幅來(lái)振動(dòng)。在造型振動(dòng)中,我們不能簡(jiǎn)單地用砂箱能舉起多少砂子來(lái)衡量振動(dòng)力。因此我們必須用小些的力以使砂子緊實(shí),并且使砂箱不會(huì)跳動(dòng)。由許多實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知,V法造型中適宜的振動(dòng)力約為0.8G。振動(dòng)可由重力測(cè)定〔G表示重力〕。1“G”就是移動(dòng)相等重量所需的力。V法鑄造適宜的振動(dòng)力如下公式所示。F=0.8(W1+W2+W3)式中:F=振動(dòng)力W1=振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)器的重量W2=模具及承載臺(tái)的重量W3=砂箱和砂的重量由于模具重量是不同的,所以最好是有一個(gè)力度可調(diào)的振動(dòng)器。振動(dòng)臺(tái)設(shè)設(shè)計(jì)要求:振動(dòng)臺(tái)的合理設(shè)計(jì)是比較復(fù)雜的,下面的解釋可以幫助我們理解操作。振動(dòng)臺(tái)和上面的載體,在舉起時(shí)不能有固體的支持。最好的方法就是用氣體升降,膨脹時(shí),升起臺(tái)體〔彈簧也可起到相同的作用〕。氣包最好,因?yàn)闅怏w釋放后可重新保持穩(wěn)定。模型承載臺(tái)應(yīng)被放于振動(dòng)臺(tái)上,在簡(jiǎn)單的銷子固定防止水平移動(dòng);但是,沒(méi)有必要把其夾持在振動(dòng)臺(tái)上。振動(dòng)臺(tái)電機(jī)必須是可調(diào)的。如果模具承載臺(tái)或砂箱在振動(dòng)過(guò)程中抬起,那說(shuō)明加力太大了。一種比較容易的判斷振動(dòng)過(guò)量的方法是,看砂箱法蘭上的砂子在模型薄膜和砂箱法蘭間橫移。振動(dòng)電機(jī)應(yīng)該具備可調(diào)節(jié)的功能,但是有些情況下,也可由可變電阻器就可獲得足夠的可調(diào)節(jié)量。要得到適宜的砂體密度。解決的方法是減小振動(dòng)力或把砂箱固定于模板上。當(dāng)砂箱1/3滿時(shí)開(kāi)始振動(dòng)直至填滿中止可以縮短振動(dòng)時(shí)間。第四節(jié):真空系統(tǒng)設(shè)備在V法造型中,影響鑄型強(qiáng)度的因素很多,如型砂的粒形及粒度分布,鑄型的緊實(shí)率及真空度等,但以鑄型的真空度和緊實(shí)率為主要因素。真空抽氣系統(tǒng)組成:由真空泵、穩(wěn)壓罐、除塵器及閥門(mén)、壓力表、連接管道所組成,如圖3—1所示。
在設(shè)計(jì)真空抽氣系統(tǒng)時(shí),首先要確定真空泵的容量。真空泵的容量要從以下幾個(gè)因素來(lái)考慮確定:〔1〕、需同時(shí)在真空下工作〔包括造型、等待澆注〕的砂箱尺寸和數(shù)量;〔2〕、同時(shí)澆注的鑄型數(shù)量;〔3〕、鑄件的尺寸大小和形狀;〔4〕、緊靠薄膜的鑄型外表的透氣率,它控制著通過(guò)塑料薄膜上的裂口而進(jìn)入鑄型的空氣量,因而在澆注時(shí),鑄型涂料有助于提供一個(gè)“輔助密封層”。對(duì)一個(gè)緊實(shí)良好的V法鑄型,空氣占有的容積大約是總體積的30%,存在于砂粒間的空氣在鑄型與真空系統(tǒng)連接后幾秒鐘內(nèi)即可抽走。真空泵的抽氣量計(jì)算:真空泵的抽氣量可根據(jù)砂箱尺寸、同時(shí)造型的砂箱數(shù)以及真空系統(tǒng)處砂箱外的漏氣量決定,可參照下式計(jì)算:S≥Q1+2WNAB式中:S—真空系統(tǒng)抽氣量;Q1—真空系統(tǒng)處砂箱密封外的漏氣量;W—薄膜的單位面積平均漏氣量;N—同時(shí)造型的砂箱數(shù);A、B—砂箱尺寸的長(zhǎng)、寬;圖3—1、V法真空系統(tǒng)示意圖真空抽氣系統(tǒng)設(shè)備的選型:1、真空泵:真空泵有濕式和干式兩種。濕式真空泵是利用水來(lái)密封的,故又稱為水環(huán)式真空泵或水封式真空泵。采用濕式真空泵,需供給一定的水來(lái)保證其正常工作??煽紤]用上下不同真空度的兩套泵分別用于覆膜和造型、澆注。對(duì)泵的真空度及抽氣量的選擇是V法造型成敗的關(guān)鍵。生產(chǎn)中一般最高真空度在一0.06MPa(一500mmHg)左右即可,國(guó)產(chǎn)水環(huán)式真空泵均能滿足要求。2、穩(wěn)壓罐〔儲(chǔ)氣罐〕:是一個(gè)密封的容器,其作用主要是穩(wěn)定真空系統(tǒng)的壓力,緩沖系統(tǒng)壓力波動(dòng)及對(duì)造型工作的影響,同時(shí)也起到過(guò)濾粉塵的作用。其工作原理為從砂箱內(nèi)抽出的含有微粒的砂粒及粉塵氣體最好先經(jīng)過(guò)旋風(fēng)除塵器、布袋除塵器處理后再進(jìn)入穩(wěn)壓濾氣罐,能起到很好地保護(hù)真空泵的效果,穩(wěn)壓罐容積的過(guò)小穩(wěn)壓效果便差,反之系統(tǒng)從啟動(dòng)到可進(jìn)行造型時(shí)間過(guò)長(zhǎng),那么動(dòng)力消耗大,占地面積也大。建議一般選擇真空泵在啟動(dòng)30s內(nèi)真空度小于o.05MPa。見(jiàn)圖3—5所示。真空穩(wěn)壓過(guò)濾罐的容積大小由造型砂箱的數(shù)量來(lái)決定。真空系統(tǒng)的容積減去真空管道的容積就是所需真空穩(wěn)壓過(guò)濾罐的容積。真空系統(tǒng)的容積,主要是穩(wěn)壓罐的容積,啟動(dòng)后小于30s就可進(jìn)入造型工作狀態(tài)。真空系統(tǒng)啟動(dòng)后,穩(wěn)壓罐內(nèi)壓力隨抽氣時(shí)間的延長(zhǎng)而減小趨于穩(wěn)定。圖3—5真空儲(chǔ)氣罐3.除塵過(guò)濾器:砂箱長(zhǎng)時(shí)間的使用及澆注鐵水,對(duì)砂箱過(guò)濾網(wǎng)的破壞極易造成破損,砂子被吸入真空泵內(nèi)會(huì)造成其磨損。最好在氣體進(jìn)入真空泵前增加旋風(fēng)別離器及袋式除塵器。這樣便能很好地起到保護(hù)真空泵的作用。在真空系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中應(yīng)保證除塵器的處理風(fēng)量應(yīng)和真空泵的氣量相匹配,并保證不得有漏氣現(xiàn)象出現(xiàn)。4.控制閥門(mén)及真空管道真空管道的布置要合理,要保證在合箱澆注點(diǎn)均有真空管道和控制閥門(mén),并由耐壓塑料軟管〔內(nèi)加鋼絲筋〕與砂箱連接。通常說(shuō)來(lái)可使用直徑為50mm的ID軟管,一般真空管道均為無(wú)縫鋼管,安裝之前必須除銹處理并保證內(nèi)壁光滑??刂崎y門(mén)及手動(dòng)閥門(mén)應(yīng)關(guān)閉,啟動(dòng)快捷、可靠、輕松,不得有漏氣現(xiàn)象。遵照壓縮氣體系統(tǒng)檢查漏氣的步驟進(jìn)行檢查,那就是參加肥皂水,看哪有氣泡冒出。尋找漏氣點(diǎn)第五節(jié)、砂處理系統(tǒng)V法的砂處理系統(tǒng)比起其他的,像濕型化學(xué)砂型等的砂處理系統(tǒng)要簡(jiǎn)單的多,它只需要運(yùn)輸機(jī),一些種類的篩子,砂冷卻裝置和砂庫(kù)。砂處理系統(tǒng)的主要任務(wù):完成對(duì)砂子的運(yùn)輸;將砂子冷卻到50℃以下;移走芯子和未燃燒的薄膜;移走鐵磁性物質(zhì);收集砂塵并放回系統(tǒng)儲(chǔ)砂器中;砂處理系統(tǒng)的主要設(shè)備:砂處理成套設(shè)備包括落砂、輸送、過(guò)篩磁選、砂冷卻等設(shè)施。自動(dòng)落砂設(shè)備:落砂時(shí)連同鑄型底部的托板和砂箱一起吊運(yùn)到落砂機(jī)上落砂,并將托板、鑄件、砂箱、砂子及各種雜物分開(kāi)。鑄件落入桶中,型砂經(jīng)過(guò)篩分落入砂斗,經(jīng)震動(dòng)輸送機(jī)送至斗式提升機(jī),鐵豆及塑料雜物落至雜質(zhì)箱中;大量的熱氣及粉塵經(jīng)除塵器排出。落砂機(jī)由推箱機(jī)構(gòu)、震動(dòng)篩、砂箱輸送機(jī)構(gòu)、吸塵罩等組成。固定式砂溫冷卻調(diào)節(jié)裝置:使用固定式水冷沸騰冷卻床。落砂后的舊砂溫度平均在250一300℃,而工藝要求冷卻后的舊砂溫度為40一50℃。通過(guò)固定式水冷沸騰冷卻床對(duì)舊砂進(jìn)行冷卻,效果很好,砂溫<50℃,完全能滿足工藝要求。舊砂回用率可達(dá)95%左右,只需補(bǔ)充少量新砂。型砂重復(fù)使用時(shí),砂中的粉塵量將有所增加,需要及時(shí)加以去除,可在各揚(yáng)塵點(diǎn)設(shè)袋式除塵器,采用氣力輸送干砂和震動(dòng)沸騰裝置來(lái)去除粉塵,否那么會(huì)影響鑄型硬度,或使鑄件外表產(chǎn)生脈紋狀?yuàn)A砂的缺陷。干砂的輸送要盡量用濃相氣力輸送裝置,以防止砂塵飛揚(yáng),如用帶式機(jī)輸送那么應(yīng)進(jìn)行密封,落砂格子板用固定式或震動(dòng)式均可,篩分那么需用震動(dòng)篩。儲(chǔ)砂器:儲(chǔ)砂器的容量一定要能滿足所有砂箱造型所需要的砂量并且有一定的富裕量。儲(chǔ)砂器上還有電動(dòng)或起氣動(dòng)控制的砂閘。儲(chǔ)砂器的放砂口一般采用雨淋式放砂。放砂口的尺寸應(yīng)小于砂箱外徑尺寸。也可以采用軟式放砂袋。第三章、V法鑄造的工藝操作技術(shù)生產(chǎn)實(shí)踐第一節(jié)、造型工藝鑄型的好壞將直接決定鑄件的質(zhì)量,所以造型工藝是V法鑄造最關(guān)鍵的一道工藝技術(shù),必須認(rèn)真把握、精心操作。模具準(zhǔn)備:在造型前先檢查模具的抽氣系統(tǒng)是否正常,通氣孔是否有堵塞,如有要及時(shí)疏通,同時(shí)用壓縮空氣吹干凈模具型面不得一點(diǎn)砂粒。要求模具型面清潔無(wú)砂、無(wú)刺,通氣孔通暢。
然后將其安放在振動(dòng)臺(tái)上,并固定好。覆膜成型:選用適當(dāng)?shù)谋∧ぁ埠穸?、是否有孔眼等〕,用薄膜夾持框固定薄膜,通過(guò)夾片和吸附力保證薄膜不會(huì)下垂。薄膜置于加熱器下300mm。加熱過(guò)程如前面所述的要求時(shí)開(kāi)始覆膜。模具在抽真空的狀態(tài)下覆膜。薄膜邊緣要密封以保證模膜之間不漏氣。壓力沒(méi)有嚴(yán)格要求,從0.02MPa到0.04MPa均可。一般選用0.03MPa。在薄膜冷卻之前必須將其落下。這個(gè)間隔的最好不要超過(guò)5S(覆膜時(shí)間)。薄膜覆在模上后,為了檢查,可停止抽真空。假設(shè)塑性變形后薄膜發(fā)生了永久性變形,它將跟模緊密聯(lián)接。但是,假設(shè)薄膜加熱時(shí)間不夠,局部膜便會(huì)脫離模具,這可以直接觀察到。假設(shè)在模具的凸起或凹陷部位薄膜沒(méi)有良好覆上,薄膜形成了一個(gè)橋形,這不要緊因它不會(huì)損壞鑄件,可以繼續(xù)下一步驟的操作。覆膜完成后,撤下夾具,把薄膜夾持框移開(kāi)。覆膜是V法鑄造的關(guān)鍵工序。薄膜覆好后要檢查是否有破損漏氣的地方,對(duì)于小的破損漏氣地方可用膠帶進(jìn)行修補(bǔ)。在造上型時(shí),如果直澆道,通氣孔和冒口不能同時(shí)覆膜,那么應(yīng)在覆膜完畢后用膠帶修復(fù)。需要在塑料頂部開(kāi)孔,使直澆道與通氣孔接通,然后用帶子密封。用塑料帶密閉時(shí),盡量少的使用密封帶以減少氣體發(fā)出量。但是要記住,所有的空腔應(yīng)密封,且所有冒口通向大氣。鑄型噴涂:如果需要噴涂料涂層,那么應(yīng)在放砂箱前將涂料噴好。具體如何操作參看前面所述涂料幾種噴涂方法。涂料噴好后確保下一工序前涂層的枯燥。砂箱加砂:將一個(gè)空砂箱放置于模上。確保模具和過(guò)濾氣管之間的空間至少50mm。使用不破壞砂粒分配的加砂方法〔雨淋、軟式等〕參加造型干砂。注意,造型干砂的溫度要小于50℃下型造型:將干砂填滿砂箱。振動(dòng)過(guò)程中要求砂箱過(guò)滿便于振實(shí)。震動(dòng)裝置起動(dòng)以獲得最大的體積密度。用木方子刮平多余的砂以保證下型反面趨于平整。在下型的反面覆上第二層塑料薄膜,為了降低本錢(qián)選用薄的聚乙烯薄膜。給砂箱接上抽真空軟管開(kāi)始抽真空。在鑄型與模具別離以前,必須先去除模具的真空狀態(tài)。如果在別離時(shí)膜的兩面都有負(fù)壓,外表將會(huì)不平整。鑄型起模后,在翻箱機(jī)上〔或機(jī)械手〕翻箱。檢查鑄型情況,如有漏氣的地方用膠帶子修補(bǔ)。將鑄型吊至澆注區(qū)待合箱。上型造型:上型與下型一樣,也要刮平型反面的砂子,在上型頂部覆第二塊塑料膜,應(yīng)用薄的聚乙烯膜。造型方法和下型一樣。澆冒口、通氣孔的安裝見(jiàn)覆膜工藝所述。型模別離后,去除鑄型上直澆道、通氣孔和冒口的套管。確保澆道、通氣孔、冒口底部不漏氣。在直澆道、通氣孔、冒口周圍去除薄膜開(kāi)孔,其間要保持兩薄之間密封??字車嘤嗟谋∧ひ瞥鹉:?,檢查薄膜的破損狀況并用塑料膠帶修復(fù)。在鑄型上面的薄膜上覆蓋一層約50mm厚的干砂,防止?jié)沧r(shí)金屬液燒壞薄膜。下芯與合箱:使用前先對(duì)芯子進(jìn)行清潔。輕放芯子防止在薄膜上產(chǎn)生意外孔洞。通常在芯痕處的薄膜上弄些小孔,有以排出澆注過(guò)程中芯的發(fā)氣,這也可以通過(guò)在芯上做通氣孔做到。必要時(shí)芯子可與上型固定。下芯完畢后準(zhǔn)備合箱,先進(jìn)的生產(chǎn)線采用機(jī)械手自動(dòng)合箱,人工合箱一定要找準(zhǔn)定位銷的位置。合箱好后,要對(duì)上下箱繼續(xù)抽真空,負(fù)壓度可維持在0.045MPa左右。第二節(jié)鑄型澆注:
澆注時(shí)真空壓力應(yīng)為0.04~0.045MPa。也有在0.05MPa的。不要在低于0.03MPa以下的真空壓力下澆注,此時(shí)澆注極有可能造成坍塌。澆注時(shí)要注意防止熔融的金屬液噴濺到膜的頂部,少量是可以允許的,但過(guò)多的化會(huì)導(dǎo)致鑄型應(yīng)變形破壞。鑄型應(yīng)置于平整的地面上澆注。澆口盆深、大可以防止金屬噴濺、紊流。密封層加于澆口盆和鑄型頂部之間。各種澆注工藝的應(yīng)用:水平澆注:盡管大多數(shù)鑄型都按慣例水平位置來(lái)澆注,但這在V法鑄造里這不是惟一使用的澆注方法。傾斜澆注:如果鑄件擁有較大局部的平面在上型,那么熱的金屬液就有可能破壞上型的塑料薄膜,從而改變壓力,同時(shí)鑄型中的氣體也有可能被卷入,從而引起氣孔,所以有時(shí)需要傾斜著來(lái)對(duì)鑄型澆注,不要只局限于將鑄型傾斜15°,應(yīng)將直澆口保持在較低的一端,從而使金屬液從一端開(kāi)始注入型腔。垂直澆注:在V法工藝上有許多鑄件采用垂直法澆注并獲得了很大的成功,在這種澆注方法里,金屬液向上流動(dòng),所以能夠使腔內(nèi)空氣順利溢出,并能將薄膜熔化區(qū)域減少到最小。低部澆注:這是一種采取較柔和方式將金屬液引入型腔的有效方法,它擁有垂直澆注的一切優(yōu)點(diǎn),但它對(duì)鑄型的產(chǎn)量有負(fù)面影響,所以除非必要否那么不常采用。澆注溫度:V法鑄造的澆注溫度一般要比傳統(tǒng)鑄造的澆注溫度稍高一些。在澆注鑄件時(shí),較高的溫度是比較好的,因?yàn)榻饘僖洪_(kāi)始凝固時(shí),從金屬液凝固時(shí)吸入的氣體可能會(huì)擴(kuò)大針孔缺陷,記住,V法工藝中鑄件外表的冷卻速度要比濕型的快。總的來(lái)說(shuō),應(yīng)該采納較短的澆注時(shí)間;較快的澆注速度,如果澆注過(guò)慢,很可能在薄膜局部蒸發(fā)掉以后還沒(méi)有熔融金屬來(lái)替代薄膜的位置,因?yàn)檫@樣鑄型和型腔的壓力差就無(wú)法繼續(xù)維持,這可能會(huì)引起鑄型移動(dòng),或小問(wèn)題〔例如侵蝕〕或大問(wèn)題〔塌型〕。對(duì)一個(gè)100kg的鑄鐵鑄件來(lái)說(shuō),你可以以每秒鐘7-10kg速度澆注。對(duì)于一個(gè)100kg的鑄鋼鑄件來(lái)說(shuō),可以采用每秒鐘5-15kg的速度澆注。澆注速度應(yīng)隨著金屬的增加而作出相應(yīng)改變,對(duì)于同樣的100kg的鑄件來(lái)說(shuō),如果是10mm壁厚的鑄件澆注時(shí)間為17秒,而如果是20mm壁厚那么應(yīng)將澆注時(shí)間提高到19秒,這個(gè)時(shí)間比濕型澆注的時(shí)間仍然要少。如果你不好把握,那就用在平常的澆注速度上,將速度提高20%——30%。第三節(jié):V法鑄造的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)V法造型和濕砂造型在澆道和冒口的設(shè)計(jì)上有些不同。
當(dāng)金屬液接觸薄膜并停留在那里時(shí),薄膜蒸發(fā),然后滲入砂中在金屬周圍形成一個(gè)殼狀痂皮。不同的是芯盒造型中砂里含熱調(diào)節(jié)樹(shù)脂,而V法薄膜中含熱塑成分。這就是V法造型的秘密所在。當(dāng)薄膜蒸發(fā)時(shí),真空流失,薄膜的密封柱能立即被金屬自身取代。于是金屬凝固真空度不變。連接孔的作用:連接孔的首要作用就是。當(dāng)金屬首先到達(dá)直澆道時(shí),腔內(nèi)的氣體和一些燃燒產(chǎn)物從連接孔劇烈沖出。這個(gè)過(guò)程只有幾秒鐘,它可防止這些氣體被卷入鑄件出現(xiàn)氣孔缺陷。幾秒鐘后,連接孔的第二個(gè)作用就是:當(dāng)型外表的薄膜逐漸熔化后,型砂外表的真空態(tài),促使腔內(nèi)氣體穿過(guò)型砂進(jìn)入真空管。這個(gè)時(shí)候,假設(shè)沒(méi)有連接孔,那么沒(méi)有氣體進(jìn)入塑腔來(lái)補(bǔ)充被吸入真空管中的氣體量,那么型腔內(nèi)空的局部的氣壓與型內(nèi)平衡——鑄型將會(huì)被破壞。隨后將會(huì)發(fā)生塌陷等缺陷的出現(xiàn)。合理安放后,連接孔同時(shí)具有澆道或冒口的作用,但是有一些需要注意的地方。小連接孔安放在大鑄件的厚重局部時(shí),如果它在鑄件之前冷卻,那么在連接孔下將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)小的收縮缺陷。如果排氣時(shí)連接孔有哨聲,那么說(shuō)明太小了??諝饬鲃?dòng)速度不能超過(guò)30m/s。記住,如果有涂層的連接孔面積應(yīng)適當(dāng)縮小,并且在低溫合金如非鐵合金中也要縮小。連接孔的位置:
如果在型腔充滿之前金屬液就已到達(dá)連接孔,那么它的功能就不能實(shí)現(xiàn)了。因此,無(wú)論何時(shí),可能的話應(yīng)將其置于鑄型最高處。那是澆注完畢時(shí)金屬液最后到達(dá)的地方。澆注過(guò)程中連接孔的作用:在澆注過(guò)程中,鑄型內(nèi)的型腔會(huì)有壓力變化,因此,連接孔的切面面積應(yīng)大于直澆道的,這樣可以防止型腔內(nèi)壓降。鑄型的強(qiáng)度與型內(nèi)和型腔的壓力有關(guān),推薦使用切面面積大于直澆道的連接孔。連接孔的尺寸和形狀:連接孔的尺寸自然受到待生產(chǎn)的鑄件尺寸及形狀的影響,但是總體上說(shuō)來(lái),應(yīng)遵循以下原那么:1、連接孔的切面面積不應(yīng)小于直澆道的切面面積。除上述特殊的鑄件外,這個(gè)原那么是不能改變的。2、對(duì)于小型鑄件,切面面積應(yīng)為直澆道的兩倍。3、對(duì)于中大型鑄件,應(yīng)該再擴(kuò)大2~3倍。記住,冒口,尤其是明冒口,也起著連接孔的作用。如果連接孔太小,氣體的穿行速度就快,鑄型就容易被破壞。并且,在澆注結(jié)束前,連接孔處會(huì)有一次氣體爆破。這種現(xiàn)象在大平面的鑄件中更易發(fā)生,它可以通過(guò)加大連接孔的切面面積來(lái)消減。還可以通過(guò)使連接孔側(cè)壁具有滲透性來(lái)解除。連接孔的形狀根本上與切面面積有關(guān),并且為圓形的,但也不是絕對(duì)的。也可以用矩形連接孔,比率為2:1,即連接孔切面面積為直澆道的兩倍。直澆道:V法造型要求比濕砂造型的澆注速度要快。如果澆注時(shí)間短些且防止紊流,那么就可以降低塑料薄膜被破壞的可能性。因此推薦使用有錐度的直澆道。但是要記住,直澆口應(yīng)用塑料包裹且頂部、底部都要密封。為防止型腔內(nèi)產(chǎn)生紊流,一般在直澆道和橫澆道的接點(diǎn)處要使用圓弧過(guò)度。用陶瓷管和殼管做直澆道,在澆注鋼件中的應(yīng)用效果也很好。橫澆道和內(nèi)澆道:盡管有很多直澆道/橫澆道/內(nèi)澆道的比率可供使用,但是最好要選用一個(gè)能使?jié)沧⑾到y(tǒng)始終充滿的比率。這可以使膜破壞和塌型的可能性降到最低。橫燒道的容量沒(méi)必要像內(nèi)澆道那樣非得比直澆道小。因此,較好的直澆道/橫澆道/內(nèi)澆道比率為10:12:8,10:9:8;10:7:5,10:6:6但是,如果鑄件是一個(gè)大的外表,那么下面的比率更好些;10:12:15,10:18:15,10:18:13,10:18:12;10:15:15等等。對(duì)一些使用新模具來(lái)說(shuō),假設(shè)你對(duì)上面的比率覺(jué)得不是很好的話,可以用下面的數(shù)據(jù)作為參考:鑄鐵:1:1~2:0.8~1.2鋼:1:1.2~2:1.2~2青銅:1:2~3:1~5鋁:1:2~3:1.8~3.5澆注系統(tǒng)應(yīng)能夠順利引入金屬液并保證:a、快速但不猛烈b、均勻的c、不含雜質(zhì)澆注系統(tǒng)的要求:澆注系統(tǒng)中的所有角落都應(yīng)該用圓弧過(guò)渡以保證金屬液能夠順利通過(guò)而不被切割或沖砂。
在V法造型中,澆注速度要快于濕型砂。因此,容易卷入更多的雜質(zhì)。楔形澆道比平澆道更能阻擋雜質(zhì)進(jìn)入型腔。楔形澆道的厚度受鑄造產(chǎn)品的影響,但應(yīng)該在3mm左右。澆注系統(tǒng)的特點(diǎn):假設(shè)澆注的鑄件有一個(gè)較大的上型外表,那么應(yīng)將鑄型傾斜至20°,以讓金屬液上坡進(jìn)入型腔。原因是顯而易見(jiàn)的。金屬液在型腔的流動(dòng)使薄膜蒸發(fā),但是因?yàn)樾颓贿€未被填滿所以金屬液不能起到密封作用。鑄型被傾斜后,金屬?gòu)男颓惠^低局部進(jìn)入,漸漸上升,薄膜蒸發(fā)后隨即被金屬液取代,真空狀態(tài)得以保持。假設(shè)內(nèi)澆道的位置使金屬液通過(guò)內(nèi)澆道時(shí)沖擊型腔壁,那么,應(yīng)加大內(nèi)澆道以降低金屬液流速。這是內(nèi)澆道可能比直澆道寬的一個(gè)例子。設(shè)計(jì)內(nèi)澆道時(shí),要保持金屬液均勻定向流動(dòng)。特別要注意復(fù)合式內(nèi)澆道,因?yàn)樵趦?nèi)澆道之前是易發(fā)生型裂。因此推薦使用寬楔形內(nèi)澆道。V法鑄造的冒口:頂冒口、暗冒口和側(cè)冒口都可利用在V法的特定工藝中。暗冒口上必須有一連接孔。如果位置適宜的話,明冒口也可以起到通氣孔的作用。冒口的尺寸:與傳統(tǒng)濕砂造型相比V法造型中收縮量較小,這主要有兩個(gè)原因:1、V法造型密鞏固。因此,型壁移動(dòng)減少,冒口只需要補(bǔ)充鑄件——沒(méi)有型壁變形導(dǎo)致的鑄件增大。2、V法造型中保濕時(shí)間長(zhǎng),因?yàn)樯爸袥](méi)有致冷劑和水。盡管仍然需要鑄造致密性判定,但是研究已經(jīng)說(shuō)明V法鑄造中補(bǔ)縮用的金屬量比通用濕砂造型要少60%。這是必須考慮的一個(gè)非常重要的經(jīng)濟(jì)因素。V法造型中帶有通氣孔的暗冒口的作用效果要好于V法中的慣用通氣孔。V法鑄造中冷鐵的使用:V法造型工藝中冷鐵的使用很普遍,安置方式與濕砂造型相類似。冷鐵在塑料膜的內(nèi)外都可放置,。設(shè)置冷鐵應(yīng)在覆模成型以后、填砂以前進(jìn)行。在使用側(cè)冷鐵的情況下,應(yīng)在其周圍使用低壓造型砂。V法鑄造的落砂:在V法鑄造中,當(dāng)砂箱的真空撤掉以后,砂子和鑄件自由地落下。不需要搖震。但有幾種情況是需要注意的。1、鑄件的冷卻:比起傳統(tǒng)的造型工藝,V法鑄造的冷卻速度要稍微慢一些,這是因?yàn)楦缮傲己玫慕^緣性能,在傳統(tǒng)的造型工藝中,鑄型中的水成為熱的優(yōu)良導(dǎo)體,這是因?yàn)樗舭l(fā)時(shí)帶走大量的熱。2、澆注完畢后,在鑄件凝固的初始階段,真空系統(tǒng)應(yīng)繼續(xù)使用一段時(shí)間后,根據(jù)鑄件的大小確定關(guān)閉真空系統(tǒng)的時(shí)間。3、當(dāng)生產(chǎn)鑄鋼件的時(shí)候,真空系統(tǒng)可以關(guān)閉得早一些,因?yàn)殇撏獗淼哪趟俣缺辱F的要快。分箱:如果上型和下型都處在抽真空下,鑄型應(yīng)該靜置一段時(shí)間,盡管下型的薄膜已經(jīng)被移除了,然而,一旦鑄型處于落砂的位置時(shí),再去取下塑料薄膜就相當(dāng)容易了。隨后,下型的真空可以關(guān)閉了,下型的砂子自由落下,鑄件和上型的砂子依然在上型里。當(dāng)再把上型的真空也關(guān)閉以后,砂子和鑄件就一起自由落下。小心確保較熱的鑄件不會(huì)損壞到過(guò)濾管。
落砂設(shè)備:只需要一個(gè)有一定剛性的打孔的能承受起鑄型、鑄件整個(gè)重量的鋼板落砂板??讘?yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)男∫恍?,能保證枯燥的未粘合的砂子通過(guò)這個(gè)板,而較大的像塑料薄膜,較大的芯塊那么被阻擋住就行。掉落的又熱又干的砂子很容易引起粉塵,要將它們收集到一個(gè)容器或者罩子里。所以落砂的除塵設(shè)備是必須要有的!因?yàn)樯白又谢煊械囊恍╊愃平饘倨鹊碾s質(zhì),所以在砂子進(jìn)入冷卻設(shè)備之前就對(duì)其進(jìn)行篩分。第三章:V法鑄造的鑄件缺陷第一節(jié):V法鑄造的主要缺陷氣孔:氣孔產(chǎn)生的原因:氣體缺陷是由于氣體卷入金屬液中而形成的,有四個(gè)主要的氣體來(lái)源;1〕、型腔內(nèi)的空氣;2〕、薄膜蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體;3〕、芯子產(chǎn)生的氣體;4〕、金屬液中的氣體;解決氣孔缺陷的措施:1〕、2〕、兩個(gè)原因在V法中應(yīng)采取不同的解決方法,可采取以下解決措施糾:1、大出氣孔,出氣孔可能不夠大,在澆注的時(shí)候使氣體無(wú)法全部逸出,一般大小應(yīng)為直澆道連接區(qū)域的2-3倍。2、改變出氣孔的位置,這樣氣體就能從一個(gè)比較容易的路徑逸出,安應(yīng)被安置在距型腔最高處有一定距離的地方。3、在澆注的時(shí)候可將砂箱傾斜,將傾斜角增大到15o4、降低金屬液的澆注溫度,不要過(guò)高。5、適當(dāng)降低10%—20%的澆注速度。6、鋯砂會(huì)引起氣孔,如果所用的砂子全是鋯砂,要向砂子參加1-3%的煤粉。7、在芯頭處的薄膜上開(kāi)一些小洞方便更多的氣體能被吸出。8、使用較薄的薄膜,減少薄膜的發(fā)氣量。9、防止使用過(guò)多的透明膠帶,以及膠帶重疊修補(bǔ)。10、澆注時(shí)要確保直澆道充滿,最好使用錐形直澆道成澆口盆。11、充分枯燥涂料。12、在保持下型真空度的時(shí)候,移除上型上面的薄膜。芯子產(chǎn)生的氣體也不會(huì)造成太大的問(wèn)題,只要確保真空系統(tǒng)能夠抽走較大芯子產(chǎn)生的氣體就可以了。金屬液中的氣體,可以通過(guò)正確的熔煉和澆進(jìn)操作進(jìn)行解決。夾渣產(chǎn)生的原因:這里說(shuō)的夾渣是有一些夾渣在機(jī)加后被發(fā)現(xiàn),有時(shí)與砂子和氣體缺陷一起出現(xiàn)。這主要是由于塑料薄膜從砂型外表脫落,聚集并被炭化形成的。夾渣解決的措施:1、檢查薄膜,可能沒(méi)有烘好,沒(méi)有足夠的變形。2、檢查真空吸力〔負(fù)壓度〕,可能負(fù)壓度太小,缺乏以使薄膜緊附在砂子上。3、檢驗(yàn)澆
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