1 中大型負(fù)壓干砂實型(消失模)鑄件變形產(chǎn)生的機理
內(nèi)因:高溫金屬液體進入型腔內(nèi),冷卻過程由液態(tài)變固態(tài),凝固過程會產(chǎn)生體收縮和線收縮,并產(chǎn)生相應(yīng)的內(nèi)應(yīng)力,金屬收縮的應(yīng)力和鑄型中型砂強度阻力之間的矛盾疊加,就會產(chǎn)生鑄件變形,甚至開裂,這是產(chǎn)生變形的內(nèi)因。
外因:鑄造工藝加砂,振動,負(fù)壓度大小,澆注系統(tǒng)及鑄件開箱時間等這些工序,技術(shù)工藝處理不當(dāng),是造成鑄件變形的重要因素。
2 中大型鑄件變形的影響因素和對策
2.1泡沫模型檢驗
泡沫型進廠投產(chǎn)前,要做全方位檢測,為防變形缺陷的發(fā)生,可在泡沫型上,采取一些措施。
① 和圖紙對照檢測泡沫型的幾何尺寸,特別注意工藝參數(shù)選取,收縮率,加工余量是否合理。
② 中大型鑄件泡沫型多為機加工和人工粘合而成,應(yīng)注意結(jié)構(gòu)是否牢固,有否變形部位發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)即時解決。
③ 發(fā)現(xiàn)泡沫型結(jié)構(gòu)上,易發(fā)生鑄件變形的部位,應(yīng)提前采取措施解決。如鑄件厚壁和薄壁結(jié)合部位應(yīng)加大過渡圓角,如果厚薄差別大,面積大,可加臨時加強筋。在可能產(chǎn)生撓曲變形部,泡沫型可作出反撓度來抵消變形。鑄型上,有一些深孔和“死角”(即填砂和負(fù)壓不易達到的部位),可在刷涂料烘干后,可以填上混好的樹脂砂。
解決了泡沫型的問題,為防止中大型鑄件變形發(fā)生,清除了一個大隱患。
2.2涂料的選用
中大件實型(消失模)工藝在涂料使用和選用上應(yīng)注意兩點:
① 刷涂料烘干后,涂料能夠較大力度的增強常溫下的泡沫型強度和剛性,注意泡沫型烘干時應(yīng)放平放好,不能在烘干過程產(chǎn)生變形。
② 刷涂烘干后,在造型加砂,振動,翻箱和往復(fù)搬運的過程中,涂料和泡沫型都要受到外力的沖擊。要做到不能開裂,泡沫型不變形。
涂料有較高的常溫強度對防止鑄件變形和粘砂起到一定作用。
2.3造型加砂,振實
造型加砂不論采用雨淋式或直給式,還是人工加砂,一定注意加砂要均勻,每次加砂高度150~200m即可。有的地方人工輔助充填時,應(yīng)注意加砂高度要均勻,不能相差太大,否則振實力會造成單方向擠壓力過大使泡沫型變形。
振實臺,振幅一般在1.5~2mm,電機轉(zhuǎn)速可控制在260~3000r/min,振實頻率太快,沖擊力加大會造成泡沫型變形或開裂。
2.4負(fù)壓度的選取
① 正常的吃砂量情況下,澆注初始,負(fù)壓度一般控制在20kpa-40kpa,當(dāng)金屬液大量進入鑄型內(nèi)腔時,這時型腔內(nèi)壓力加大,泡沫型燃燒氣化逸出氣體量加大,金屬在型腔內(nèi)遇冷要凝固,收縮力(內(nèi)應(yīng)力)出現(xiàn)。這時負(fù)壓度要適當(dāng)加大到50kpa-70kpa。負(fù)壓度的大小及時間控制要根據(jù)鑄件大小重量而定。
② 負(fù)壓度太高,吃砂量過小,會造成鑄件嚴(yán)重粘砂,鑄件變形,嚴(yán)重時會損壞砂箱。負(fù)壓度太低,型腔內(nèi)部分地方型砂強度過低,局部地區(qū)還可能出現(xiàn)負(fù)壓,盲點,會造成塌箱或鑄件變形的缺陷。
2.5澆注系統(tǒng)和澆注溫度的影響
① 中大件澆注系統(tǒng),原則上采取“開放式”,內(nèi)澆道截面大,數(shù)量多,均勻的分散開。直澆道可以設(shè)2個或2個以上,使金屬液能快速均勻平穩(wěn)的進入到型腔內(nèi),對防止鑄件變形有很大作用。
② 澆注系統(tǒng)位置的設(shè)計選擇也很重要。中大件澆注系統(tǒng)采用底注,側(cè)底注為主。澆注位置的設(shè)置合理與否對鑄件變形也有一定的影響。
③ 澆注溫度的選取。對不同大小重量,結(jié)構(gòu)不同的鑄件,更要注意考慮不同的澆注溫度,這個因素對鑄件變形有較大影響。
2.6鑄件箱內(nèi)保溫和開箱時間的控制
鑄件澆注后,箱內(nèi)保溫時間控制,不論是木模,樹脂砂空腔工藝,還是實型工藝,這個問題對鑄件變形有很大影響,對負(fù)壓干砂中大件這個問題更為重要??刂坪?a href="http://zhujian.www.usllm.cn/" class="keyword_link" title="查看更多“鑄件”信息!" target="_blank">鑄件箱內(nèi)保溫和出箱時間,可以防止鑄件激冷,內(nèi)應(yīng)力過大造成鑄件變形或開裂。
3 小結(jié)
負(fù)壓干砂實型(消失模)鑄造工藝,中大件變形的問題,影響因素較多,較復(fù)雜。但只要我們科學(xué)合理的制定出,影響其變形的各工序各個環(huán)節(jié)上的預(yù)防措施,規(guī)范技術(shù)和要求,定能消除鑄件變形缺陷的發(fā)生。