根據(jù)金屬型鑄造工藝的一些特點(diǎn),為了保證鑄件質(zhì)量,簡化金屬型結(jié)構(gòu),充分發(fā)揮它的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,首先必須對(duì)鑄件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,并制訂合理的鑄件工藝。
1鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性分析
金屬型鑄造結(jié)構(gòu)工藝性的好壞,是保證鑄件質(zhì)量,發(fā)揮金屬型鑄造優(yōu)點(diǎn)的先決條件。合理的鑄造構(gòu)應(yīng)遵循下列原則:
1. 鑄造結(jié)構(gòu)不應(yīng)阻礙出型,防礙收縮;
2. 厚差不能太大,以免造成各部分溫差懸殊,從而引起鑄件縮裂和縮松;
3. 限制金屬型鑄件的最小壁厚。
另外,對(duì)鑄件非加工面的精度和光潔度應(yīng)要求適當(dāng)。
1鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性分析
金屬型鑄造結(jié)構(gòu)工藝性的好壞,是保證鑄件質(zhì)量,發(fā)揮金屬型鑄造優(yōu)點(diǎn)的先決條件。合理的鑄造構(gòu)應(yīng)遵循下列原則:
1. 鑄造結(jié)構(gòu)不應(yīng)阻礙出型,防礙收縮;
2. 厚差不能太大,以免造成各部分溫差懸殊,從而引起鑄件縮裂和縮松;
3. 限制金屬型鑄件的最小壁厚。
另外,對(duì)鑄件非加工面的精度和光潔度應(yīng)要求適當(dāng)。
2 鑄件在金屬型中的澆注位置
鑄件的澆注位置直接關(guān)系到型芯和分型面的數(shù)量、液體金屬的導(dǎo)入位置,冒口的補(bǔ)縮效果,排氣的通暢程度以及金屬型的復(fù)雜程度等。選擇澆注位置的原則如下:
1.保證金屬液在充型時(shí)流功平穩(wěn),排氣方便,避免液流卷氣和金屬被氧化;
2. 有利于順序凝固,補(bǔ)縮良好,以保證獲得組織致密的鑄件;
3.型芯數(shù)目應(yīng)盡量減少,安放方便、穩(wěn)定、而且易于出型;
4.有利于金屬型結(jié)構(gòu)簡化,鑄件出型方便等。
鑄件的澆注位置直接關(guān)系到型芯和分型面的數(shù)量、液體金屬的導(dǎo)入位置,冒口的補(bǔ)縮效果,排氣的通暢程度以及金屬型的復(fù)雜程度等。選擇澆注位置的原則如下:
1.保證金屬液在充型時(shí)流功平穩(wěn),排氣方便,避免液流卷氣和金屬被氧化;
2. 有利于順序凝固,補(bǔ)縮良好,以保證獲得組織致密的鑄件;
3.型芯數(shù)目應(yīng)盡量減少,安放方便、穩(wěn)定、而且易于出型;
4.有利于金屬型結(jié)構(gòu)簡化,鑄件出型方便等。
3 鑄性分型面的選擇
分型面形式一般有垂直、水平和綜合分類(垂直、水平混合分型或曲面分型)三種。選擇分型面的原則如下:
1.為簡化金屬型結(jié)構(gòu),提高稿件精度,對(duì)形狀教簡單的鑄件最好都布置在半型內(nèi),或大部分布置在半型內(nèi);
2.分型面數(shù)目應(yīng)盡量少,保證鑄件外形美觀,鑄件出型和下芯方便;
3.選擇的分型面應(yīng)保證設(shè)置澆冒口方便,金屬充型時(shí)流動(dòng)平穩(wěn),有利于型腔里的氣體排出;
4.分型面不得選在加工基準(zhǔn)面上;
5,盡量避免曲面分型,減少拆卸件及活決數(shù)量。
分型面形式一般有垂直、水平和綜合分類(垂直、水平混合分型或曲面分型)三種。選擇分型面的原則如下:
1.為簡化金屬型結(jié)構(gòu),提高稿件精度,對(duì)形狀教簡單的鑄件最好都布置在半型內(nèi),或大部分布置在半型內(nèi);
2.分型面數(shù)目應(yīng)盡量少,保證鑄件外形美觀,鑄件出型和下芯方便;
3.選擇的分型面應(yīng)保證設(shè)置澆冒口方便,金屬充型時(shí)流動(dòng)平穩(wěn),有利于型腔里的氣體排出;
4.分型面不得選在加工基準(zhǔn)面上;
5,盡量避免曲面分型,減少拆卸件及活決數(shù)量。
4 澆鑄系統(tǒng)設(shè)計(jì)
根據(jù)金屬型鑄造的某些特點(diǎn),在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)須注意以下幾點(diǎn):金屬澆注速度大,超過砂型的約20%。其次,在液體金屬充型時(shí),型腔里的氣體要能順利排除,其流向應(yīng)盡可能與液流方向一致,順利的將氣體擠向冒口或出氣冒口;此外,應(yīng)注意使液體金屬在充型時(shí)流動(dòng)平穩(wěn),不產(chǎn)生渦流,不沖擊型壁或型芯,更不可產(chǎn)生飛濺。
金屬型的澆注系統(tǒng)一般分為頂注式底注式和側(cè)注式三類。
1)頂注式,其熱分布較合理,有利于順序凝固,可減少金屬液的消耗,但金屬液流動(dòng)不平穩(wěn),易進(jìn)法,鑄件高時(shí),易沖擊型膠底部或型芯。若用于澆注鋁合金件,一般只適用于鑄件高度小于100毫米的簡單件;
2)底注式,金屬液流動(dòng)較平穩(wěn),有利于排氣,但溫度分布不合理,不利于鑄件順利凝固;
3)側(cè)注式,兼有上述兩者的優(yōu)點(diǎn),金屬液流動(dòng)平穩(wěn),便于集渣,排氣等,但金屬液消耗大,澆口
清理工作量大。
金屬型澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與砂型鑄造基本相似,但由于金屬型壁不透氣,導(dǎo)熱能力強(qiáng),因此要求澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu),能有利于降低金屬液流速,流動(dòng)平穩(wěn),減少其對(duì)型壁的沖刷。除應(yīng)保證型腔內(nèi)氣體有充裕的時(shí)間排除外,還保證在充型過程中不得產(chǎn)生噴濺。
當(dāng)用金屬型澆注黑色金屬時(shí),由于鑄件冷速大,液流的粘度急劇增加,因此多采用封閉式澆口,其各部分截面積比例為:F內(nèi):F橫:F直=1:1.15:1.25
根據(jù)金屬型鑄造的某些特點(diǎn),在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)須注意以下幾點(diǎn):金屬澆注速度大,超過砂型的約20%。其次,在液體金屬充型時(shí),型腔里的氣體要能順利排除,其流向應(yīng)盡可能與液流方向一致,順利的將氣體擠向冒口或出氣冒口;此外,應(yīng)注意使液體金屬在充型時(shí)流動(dòng)平穩(wěn),不產(chǎn)生渦流,不沖擊型壁或型芯,更不可產(chǎn)生飛濺。
金屬型的澆注系統(tǒng)一般分為頂注式底注式和側(cè)注式三類。
1)頂注式,其熱分布較合理,有利于順序凝固,可減少金屬液的消耗,但金屬液流動(dòng)不平穩(wěn),易進(jìn)法,鑄件高時(shí),易沖擊型膠底部或型芯。若用于澆注鋁合金件,一般只適用于鑄件高度小于100毫米的簡單件;
2)底注式,金屬液流動(dòng)較平穩(wěn),有利于排氣,但溫度分布不合理,不利于鑄件順利凝固;
3)側(cè)注式,兼有上述兩者的優(yōu)點(diǎn),金屬液流動(dòng)平穩(wěn),便于集渣,排氣等,但金屬液消耗大,澆口
清理工作量大。
金屬型澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與砂型鑄造基本相似,但由于金屬型壁不透氣,導(dǎo)熱能力強(qiáng),因此要求澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu),能有利于降低金屬液流速,流動(dòng)平穩(wěn),減少其對(duì)型壁的沖刷。除應(yīng)保證型腔內(nèi)氣體有充裕的時(shí)間排除外,還保證在充型過程中不得產(chǎn)生噴濺。
當(dāng)用金屬型澆注黑色金屬時(shí),由于鑄件冷速大,液流的粘度急劇增加,因此多采用封閉式澆口,其各部分截面積比例為:F內(nèi):F橫:F直=1:1.15:1.25
5 冒口設(shè)計(jì)
金屬型鑄造的冒口和砂型鑄造時(shí)具有同等的作用:即為補(bǔ)縮、集渣和排氣。它的設(shè)計(jì)原則也與砂型用冒口相同。由于金屬型冷卻速度大,而冒口又常采用保溫涂料或砂層,因此金屬型的冒口尺寸可比砂型的冒口小。
6 金屬型鑄件的工藝參數(shù)
由于金屬型工藝的特點(diǎn),其鑄件的工藝參數(shù)與砂型鑄件略有區(qū)別。金屬型鑄件的線收縮率不僅與合金的線收縮有關(guān),還與鑄件結(jié)構(gòu)、鑄件在金屬型中收縮受阻的情況、鑄件出型溫度,金屬型受熱后的膨脹及尺寸變化等因素有關(guān),其取值還要考慮在試澆過程中留有修改尺寸的余地。
為取出金屬型芯和鑄件,在鑄件的出芯和出型方向應(yīng)取適當(dāng)斜度,對(duì)各種不同合金鑄件的鑄造斜度參閱有關(guān)手冊(cè)。
金屬型鑄件精度一般比砂型鑄件高,所以加工裕量可較小,一般在0.5~4mm之間。在確定鑄件工藝參數(shù)之后,就可繪制金屬型鑄件工藝圖,該圖與砂型鑄件的工藝圖基本相同。
金屬型鑄造的冒口和砂型鑄造時(shí)具有同等的作用:即為補(bǔ)縮、集渣和排氣。它的設(shè)計(jì)原則也與砂型用冒口相同。由于金屬型冷卻速度大,而冒口又常采用保溫涂料或砂層,因此金屬型的冒口尺寸可比砂型的冒口小。
6 金屬型鑄件的工藝參數(shù)
由于金屬型工藝的特點(diǎn),其鑄件的工藝參數(shù)與砂型鑄件略有區(qū)別。金屬型鑄件的線收縮率不僅與合金的線收縮有關(guān),還與鑄件結(jié)構(gòu)、鑄件在金屬型中收縮受阻的情況、鑄件出型溫度,金屬型受熱后的膨脹及尺寸變化等因素有關(guān),其取值還要考慮在試澆過程中留有修改尺寸的余地。
為取出金屬型芯和鑄件,在鑄件的出芯和出型方向應(yīng)取適當(dāng)斜度,對(duì)各種不同合金鑄件的鑄造斜度參閱有關(guān)手冊(cè)。
金屬型鑄件精度一般比砂型鑄件高,所以加工裕量可較小,一般在0.5~4mm之間。在確定鑄件工藝參數(shù)之后,就可繪制金屬型鑄件工藝圖,該圖與砂型鑄件的工藝圖基本相同。