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    V法造型鑄造工藝與鑄造方法的選用原則


    V法造型鑄造又稱為真空造型鑄造工藝,減壓或負壓造型鑄造或真空密封鑄造工藝。

    1、原理及工藝過程

      (1)將將模具安裝在中空的抽氣箱上,模具有很多孔和抽氣箱相連,通過抽氣箱和小孔將加熱軟化了的塑料膜吸附在模型上;

      (2)放置砂箱,該砂箱為夾層結(jié)構(gòu),并且內(nèi)層開有密布的小孔,上覆不能透過干砂的濾網(wǎng),或在單層砂箱內(nèi)置抽空過濾管,該箱的底面與抽氣箱的上平面密封。

      (3)填充干砂,并同時輕微震動,使干砂充實在砂箱模型和各結(jié)構(gòu)腔中。刮平放置澆口杯,用薄膜蓋上面。

      (4)完成鑄模,通過夾層及內(nèi)置的抽氣管,對鑄模吸空,對底部抽氣箱放氣,通過大氣壓力,由砂相,上覆薄膜、下塑料膜的封閉,使鑄型硬化,鑄膜即已完成,以此造成上型、下型和型芯。

      (5)下芯、合箱、澆鑄

      (6)脫箱

      經(jīng)適當?shù)睦鋮s時間后,將砂箱內(nèi)的壓力恢復到常壓狀態(tài),隨之砂型自動潰散,,鑄件經(jīng)一定的時間保溫取出,完成工藝過程。

      工藝中的真空設(shè)備

      該工藝過程中從固定底箱后,一直需有真空設(shè)備運行。一般砂箱,砂型內(nèi)部和澆鑄過程中真空度一般應(yīng)保存在-0.053-0.08MPa。

      1、真空泵:因為工藝過程的需要真空度一般為-0.053-0.08MPa,因而選用SK、SZ,系列水環(huán)式真空泵most合適。在此真空度范圍內(nèi)有較大的抽速,抽氣量一般與鑄件大小、形狀、上下箱的密封有關(guān),目前還沒有資料指出準確的配比關(guān)系。

    鑄造方法的選用原則

      鑄造是一種古老的制造方法,在我國可以追溯到6000年前。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,鑄造技術(shù)的發(fā)展也很迅速,特別是19世紀末和20世紀上半葉,出現(xiàn)了很多的新的鑄造方法,如低壓鑄造、陶瓷鑄造、連續(xù)鑄造等,在20世紀下半葉得到完善和實用化。由于現(xiàn)今對鑄造質(zhì)量、鑄造精度、鑄造成本和鑄造自動化等要求的提高,鑄造技術(shù)向著精密化、大型化、高質(zhì)量、自動化和清潔化的方向發(fā)展,例如我國這幾年在精密鑄造技術(shù)、連續(xù)鑄造技術(shù)、特種鑄造技術(shù)、鑄造自動化和鑄造成型模擬技術(shù)等方面發(fā)展迅速。

      鑄造主要工藝過程包括:金屬熔煉、模型制造、澆注凝固和脫模清理等。鑄造方法常用的是砂型鑄造,其次是特種鑄造方法,如:金屬型鑄造、熔模鑄造、石膏型鑄造……等。而砂型鑄造又可以分為粘土砂型、有機粘結(jié)劑砂型、樹脂自硬砂型、消失模等等。

      鑄造方法選擇的原則:

      1優(yōu)先采用砂型鑄造據(jù)統(tǒng)計

      在全部鑄件產(chǎn)量中,60~70%的鑄件是用砂型生產(chǎn)的,而且其中70%左右是用粘土砂型生產(chǎn)的。主要原因是砂型鑄造較之其它鑄造方法成本低、生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)周期短。所以象汽車的發(fā)動機氣缸體、氣缸蓋、曲軸等鑄件都是用粘土濕型砂工藝生產(chǎn)的。當濕型不能滿足要求時再考慮使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土濕型砂鑄造的鑄件重量可從幾公斤直到幾十公斤,而粘土干型生產(chǎn)的鑄件可重達幾十噸。

      一般來講,對于中、大型鑄件,鑄鐵件可以用樹脂自硬砂型、鑄鋼件可以用水玻璃砂型來生產(chǎn),可以獲得尺寸精確、表面光潔的鑄件,但成本較高。

      當然,砂型鑄造生產(chǎn)的鑄件精度、表面光潔度、材質(zhì)的密度和金相組織、機械性能等方面往往較差,所以當鑄件的這些性能要求更高時,應(yīng)該采用其它鑄造方法,例如熔模(失臘)鑄造、壓鑄、低壓鑄造等等。

      2鑄造方法應(yīng)和生產(chǎn)批量相適應(yīng)

      例如砂型鑄造,大量生產(chǎn)的工廠應(yīng)創(chuàng)造條件采用技術(shù)先進的造型、造芯方法。老式的震擊式或震壓式造型機生產(chǎn)線生產(chǎn)率不夠高,工人勞動強度大,噪聲大,不適應(yīng)大量生產(chǎn)的要求,應(yīng)逐步加以改造。對于小型鑄件,可以采用水平分型或垂直分型的無箱高壓造型機生產(chǎn)線、實型造型生產(chǎn)效率又高,占地面積也少;對于中件可選用各種有箱高壓造型機生產(chǎn)線、氣沖造型線,以適應(yīng)快速、高精度造型生產(chǎn)線的要求,造芯方法可選用:冷芯盒、熱芯盒、殼芯等高效制芯方法。

      中等批量的大型鑄件可以考慮應(yīng)用樹脂自硬砂造型和造芯。

      單件小批生產(chǎn)的重型鑄件,手工造型仍是重要的方法,手工造型能適應(yīng)各種復雜的要求比較靈活,不要求很多工藝裝備。可以應(yīng)用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有機酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、樹脂自硬砂型及水泥砂型等;對于單件生產(chǎn)的重型鑄件,采用地坑造型法成本低,投產(chǎn)快。批量生產(chǎn)或長期生產(chǎn)的定型產(chǎn)品采用多箱造型、劈箱造型法比較適宜,雖然模具、砂箱等開始投資高,但可從節(jié)約造型工時、提高產(chǎn)品質(zhì)量方面得到補償。

      低壓鑄造、壓鑄、離心鑄造等鑄造方法,因設(shè)備和模具的價格昂貴,所以只適合批量生產(chǎn)。

      3造型方法應(yīng)適合工廠條件

      例如同樣是生產(chǎn)大型機床床身等鑄件,一般采用組芯造型法,不制作模樣和砂箱,在地坑中組芯;而另外的工廠則采用砂箱造型法,制作模樣。不同的企業(yè)生產(chǎn)條件(包括設(shè)備、場地、員工素質(zhì)等)、生產(chǎn)習慣、所積累的經(jīng)驗各不一樣,應(yīng)該根據(jù)這些條件考慮適合做什么產(chǎn)品和不適合(或不能)做什么產(chǎn)品。

      4要兼顧鑄件的精度要求和成本

      各種鑄造方法所獲得的鑄件精度不同,初投資和生產(chǎn)率也不一致,most終的經(jīng)濟效益也有差異。因此,要做到多、快、好、省,就應(yīng)當兼顧到各個方面。應(yīng)對所選用的鑄造方法進行初步的成本估算,以確定經(jīng)濟效益高又能保證鑄件要求的鑄造方法。


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