鑄件精度是鑄件質(zhì)量很重要的一個方面。提高工藝水平是提高鑄件精度的有效途徑。例如采用金屬模造型比木模造型鑄件精度要高,用高壓造型比一般低壓造型鑄件精度要高,特種鑄造如熔模精密鑄造、壓鑄,能生產(chǎn)精度較高的鑄件。但是,工藝水平越高,一般說來生產(chǎn)成本也越高。另一方面,鑄件的使用條件不同,對它的精度要求也不同,所以應(yīng)在滿足鑄件精度要求的前提下,量采用最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法。因此,就要努力提高同一種工藝生產(chǎn)方法所生產(chǎn)鑄件的精度。
(一)影響鑄件精度的因素
對砂型鑄造來說,鑄件最終的幾何形狀及尺寸主要取決于兩個方面:一是鑄型裝配后、澆注前型腔的幾何形狀
鑄件質(zhì)量檢驗過程
鑄件尺寸精度包括三項內(nèi)容,即長度尺寸偏差、壁厚偏差和錯型偏差。
影響鑄件精度的因素有:模樣尺寸公差;模樣在型板上的定位公差;芯盒尺寸公差;型芯在制造中的變形公差;型芯在下芯時的定位公差;型壁和芯壁的位移公差和鑄件收縮公差等。
由于影響鑄件尺寸精度的因素多而復(fù)雜,事先準(zhǔn)確估計其尺寸精度的大小是很困難的。只有提高各影響因素的控制精度,縮小這些因素的變動范圍,才能達(dá)到縮小鑄件實際尺寸波動范圍、提高鑄件精度的目的。
(二)提高鑄件精度的措施
1.正確設(shè)計模型及芯盒工作尺寸
在成批、大量生產(chǎn)中,一般要通過一定批量的試制,測量并計算出鑄件實際尺寸的平均值,再按此尺寸來計算鑄件的實際收縮率和模樣及芯盒的工作尺寸。
線收縮定與各種影響鑄件尺寸的工藝因素有關(guān)(如鑄造合金的種類、鑄件壁厚、鑄件收縮時有無阻礙等)。鑄件結(jié)構(gòu)不同,大小不同,造型方法不同,各方向收縮率的差別也不同,要根據(jù)具體情況分析。
2.嚴(yán)格控制工藝裝備制造及裝配公差 模型和芯盒工作尺寸公差是鑄件尺寸公差的組成部分。由于這一公差是機(jī)械加工時形成的,控制比較容易,故需要嚴(yán)格要求。制造及裝配時的公差應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和手冊推薦的數(shù)據(jù)選取、嚴(yán)格驗收。
3.控制型芯尺寸和下芯位置準(zhǔn)確度 型芯尺寸精度主要取決于造芯方法,對同~造芯方法取決于芯盒尺寸精度、取芯時芯壁的位移及型芯在澆注前和澆注過程中的變形。
對濕強(qiáng)度低型芯,由于易變形,尺寸精度一般很難控制,故對精度要求高的鑄件,一般不宜采用。熱芯盒、殼芯和自硬砂制造的型芯,能大大提高型芯的尺寸精度。對成批大量生產(chǎn)的鑄鐵件,一般應(yīng)盡量使用熱芯盒及殼芯。鑄鋼件即使是小批量生產(chǎn)也可采用水玻璃砂芯。冷芯盒樹脂砂芯,可適用于各種場合,既適合于鑄鐵件,也適用于鑄鋼件和鑄銅件;既適用于大量生產(chǎn)也適用于小批量生產(chǎn),這種型芯具有較高的尺寸精度。
型芯表面一般都要上涂料,其厚度及均勻度會影響鑄件的尺寸,要求涂料層的厚度要穩(wěn)定。
芯頭間隙對下芯精度有很大的影響,為了提高下芯時型芯的位置準(zhǔn)確度,下芯后一般應(yīng)當(dāng)用檢驗樣板檢查并校正型芯的位置。采用自帶芯避免了下芯誤差,應(yīng)盡量使用自帶芯。芯頭的位置、數(shù)量、相對尺寸和定位方法對型芯在鑄型中的位置準(zhǔn)確度也有很大影響,澆注時金屬流的沖擊和浮力也可能使型芯移動或變形,從而降低鑄件精度。型芯間不宜分塊,特別不能分成很多塊。以上種種應(yīng)采用相應(yīng)的有效措施解決。
4.控制型壁的位移影響型壁位移的因素很多,而且影響過程復(fù)雜,但最終結(jié)果總是通過型壁位移的平均值和它的波動范圍(偏差)表現(xiàn)出來。
應(yīng)從提高工藝過程的精度來盡量縮小型壁位移的波動范圍。如避免手工取模,鑄型緊實度越高,型壁位移量越少;澆注時澆包提得過高則澆注壓力大,壓鐵重量不夠,鑄型緊固不當(dāng)都可能使型壁位移增大。另外,合金的成分和澆注溫度、型砂的配方及性能、造型機(jī)的工作狀況及壓縮空氣壓力等因素都對型壁位移有影響。
總之,應(yīng)嚴(yán)格控制有關(guān)的工藝因素,盡量縮小型壁位移的范圍,以保證鑄件精度。