造型
現(xiàn)在鑄造工廠所采用的造型方法,過去十年間沒有大的變化而造型技術有了大的進步。對濕砂造型、精密砂型、消失模鑄造分別敘述如下。
1.濕砂造型法。Mount公司認為:適用于大部分金屬材質、大批量生產(chǎn)的造型法中,粘土濕砂造型是經(jīng)濟的造型法。鑄造工廠裝備有技術的控制裝置,就應逐步做到,用濕型砂控制技術可以反復得到的性能。這些控制裝置包括,篩分分離金屬、回用砂的冷卻、回用砂混練時準確釋量添加劑等等。
Vulcan 公司認為,現(xiàn)在的粘土濕砂造型機具有優(yōu)良的性能,能以二年前從未達到過的速度,制造要求嚴格、允許差別很小時濕砂型。再加上準確控制效率高的供砂裝置,使粘土濕砂型在鐵基合金和非鐵合金的造型中保持重要的地位。
Macler Assoc認為,在濕砂造型中,垂直分型與水平分型兩種加以比較,對于大批量生產(chǎn)中、小型,灰鐵件或球鐵件的鑄造工廠,重直分型造型都占優(yōu)勢,因其設備費用比較便宜、可以高速造型、所需人員少、緊實度的偏差小等優(yōu)點。但采用垂直分型工藝,在澆口方案與昌口與形態(tài)上,以及在用復雜的芯子、過濾片、冷鐵、套管、舂入芯等方面都受到限制。此外,用流動性好的合金鑄造時,由于金屬靜壓比較高,容易引起金屬滲透粘砂。
在制造有色合金鑄件方面,已設計了適合這類合金鑄件的大批量生產(chǎn)各種特性垂直分型造型法,現(xiàn)正在推廣。但是,具有要求的機械特性的鑄件,在用這種造型法達到相當高度的大批量生產(chǎn)之前,作為大批量鋁合金鑄件的生產(chǎn)方式,金屬型鑄造法依然占有優(yōu)勢。
工藝特點
優(yōu)點如下:
1)金屬型的熱導率和熱容量大,冷卻速度快,鑄件組織致密,力學性能比砂型鑄件高15%左右。
2)能獲得較高尺寸精度和較低表面粗糙度值的鑄件,并且質量穩(wěn)定性好。
3)因不用和很少用砂芯,改善環(huán)境、減少粉塵和有害氣體、降低勞動強度。
缺點如下:
1)金屬型本身無透氣性,必須采用一定的措施導出型腔中的空氣和砂芯所產(chǎn)生的氣體。
2)金屬型無退讓性,鑄件凝固時容易產(chǎn)生裂紋
3)金屬型制造周期較長,成本較高。因此只有在大量成批生產(chǎn)時,才能顯示出好的經(jīng)濟效果。
內(nèi)澆道設計
a、內(nèi)澆道比橫澆道設計得扁平一些,并均勻地分布于鑄件各特殊部位,每個內(nèi)澆道只負擔一部分型腔金屬液的充型,力求使金屬液流動平穩(wěn)。
B、為制造方便,內(nèi)澆道應盡量設計在分型面上。
C、內(nèi)澆道的厚度一般應為與鑄件相連接處的對應的鑄件壁厚的50%-80%。對于薄壁鑄件,可比鑄件壁厚小2mm左右。
D、內(nèi)澆道的寬度,一般為內(nèi)澆道厚度的3倍以上。
E、內(nèi)澆道長度:小型鑄件為10-20mm
中型鑄件為20-40mm
小型鑄件為30-60mm
合金澆注溫度
合金的澆注溫度應根據(jù)鑄件的結構及對鑄造工藝進行具體分析后確定,在確定時應考慮下列因素:
1)形狀復雜及壁薄的鑄件,澆注溫度應偏高些,形狀簡單、壁厚及重大的鑄件,澆注溫度可適當降低。
2)金屬型預熱溫度低時,應提高合金的澆注溫度。為了充滿鑄件的薄斷面,提高合金的澆注溫度比提高金屬型的溫度效果要好些。
3)由于鑄件結構特點的要求,澆注速度是不同的,當澆注速度快時,可稍許降低合金的澆注溫,需緩慢澆注的鑄件,澆注溫度可適當提高。
4)采用頂注式系統(tǒng)時,可用較低的澆注溫度,采用底注時,可采用較高澆注溫度。
5)當金屬型中有很大的砂型時,可適當降低合金的澆注溫度。