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淺談覆膜砂模具的澆鑄技術與應用

2019-11-28 17:15:36

說到覆膜砂模具,其實我們應指出,確定澆注位置在很大程度上著眼于控制鑄件的凝固。實現順序凝固的鑄件,可消除縮孔、縮松,保障獲得致密的鑄件。在這種條件下,澆注位置的確定應有利于安放冒口;實現同時凝固的鑄件,內應力小、變形小,金相組織比較均勻一致,不用或很少采用冒口,節約金屬,減小熱裂傾向。但鑄件內部可能有縮孔或軸線縮松存在,因此多應用于薄壁鑄件或內部出現輕微軸線縮松下影響使用的情況下。

覆膜砂模具的澆注位置一般于選擇造型方法之后確定。先確定出鑄件中品質要求高的部位(如重要加工面、受力較大的部位、承受壓力的部位等)。結合產生條件估計主要廢品傾向和容易發生缺陷的部位(如厚大部位容易出現收縮缺陷。大平面上容易產生夾渣結疤。薄壁部位容易發生澆不到、冷隔。薄厚相差懸殊的部位應力集中,容易發生裂紋等)。這樣在確定澆注位置時,就應使重要部位處于有利的狀態,并針對容易出現的缺陷,采取相應的工藝措施予以防止。

鑄造澆注位置的選擇決定于合金種類、鑄件結構和輪廓尺寸、鑄件表面質量要求以及現有的生產條件。選擇鑄件澆注位置時,主要以保障鑄件質量為前提,同時盡量做到簡化造型和澆注工藝。確定澆注位置應考慮以下主要原則。

一、鑄件的重要部位、重要加工面應朝下或呈直立狀態逐漸下部金屬在上部金屬的靜壓力作用下凝固并得到補縮,組織致密。鑄件在澆注時,朝下或垂直安放部位的質量比朝上安放的高。經驗表明,氣孔、非金屬夾雜物等缺陷多出現在朝上的表面,而朝下的表面或側立面通常比較光潔,出現缺陷的可能性小。個別加工表面需要朝上時,應適當放大加工余量,以保障加工后不出現缺陷。

二、使鑄件的大平面應朝下鑄件大平面朝下既可避免氣孔和夾渣,又可以防止在大平面上形成砂眼缺陷。如果將鑄件的平面朝上,操作上也有其方便之外,如鑄件全部在下型,上型是平的又沒有吊砂,但鑄件平面部分的質量難以保障。因此,應選用鑄件平面朝下的方案,而澆注時采用傾斜澆注的方法。

三、應保障鑄件能充滿較大而壁薄的鑄件部分應朝下、側立或傾斜以保障金屬液的充填。澆注薄壁件時要求金屬液到達薄壁處所經過的路程或所需的時間愈短愈好,使金屬液在靜壓力的作用下平穩地充填好鑄型的各部分。

四、應有利于鑄件的補縮對于因合金體收縮率大或鑄件結構厚壁不均勻而易于出現縮孔、縮松的鑄件,澆注位置的選擇應優先考慮實現順序凝固的條件,要便于安放冒口和發揮冒口的補縮作用。厚大部分盡可能安放在上部位置,而對于中、下位置的局部厚大處采用冷鐵或側冒口等工藝措施解決其補縮問題。

五、避免用吊砂、吊芯或懸臂式砂芯,便于下芯、合箱及檢驗應計量少用或不用砂芯,若需要使用砂芯時,應注意保障砂芯定位穩固、排氣通暢和下芯及檢驗方便,應盡量避免用吊砂、吊芯或懸臂式砂芯。經驗表明,吊砂在合型、澆注時容易塌箱。向上半型上安放吊芯很不方便。懸臂砂芯不穩固,在熔融金屬液浮力作用下姨偏斜,故應盡力避免。此外要照顧到下芯、合型和檢驗的方便。

覆膜砂模具所采用的砂型鑄造是一種以砂作為主要造型材料,制作鑄型的傳統鑄造工藝。砂型一般采用重力鑄造,有特別要求時也可采用低壓鑄造、離心鑄造等工藝。砂型鑄造的適應性很廣,小件、大件,簡單件、復雜件,單件、大批量都可采用。砂型鑄造用的模具,以前多用木材制作,通稱木模。一些專業的技術生產廠家為改變木模易變形、易損壞等弊病,除單件生產的砂型鑄件外,全部改為尺寸精度較高,并且使用壽命較長的鋁合金模具或樹脂模具。雖然價格有所提高,但仍比金屬型鑄造用的模具便宜得多,在小批量及大件生產中,價格優點尤為突出。此外,砂型比金屬型耐火度較高,因而如銅合金和黑色金屬等熔點較高的材料也多采用這種工藝。

隨著社會經濟的發展,覆膜砂模具在現代生產中是生產各種工業產品的重要工藝裝備,特別是汽車、家電工業、航空航天的迅猛發展,對模具工業提出了較高的要求。同時,砂型鑄造也有一些不足之處:因為每個砂質鑄型只能澆注一次,獲得鑄件后鑄型即損壞,需要重新造型,所以砂型鑄造的生產速率較低;又因為砂的整體性質軟而多孔,所以砂型鑄造的鑄件尺寸精度較低,表面也較粗糙。不過,一些專業的技術生產廠家集多年的技術積累,已大大改進了砂型鑄件的表面狀況,其拋丸后的效果可與金屬型鑄件媲美。

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