澆注及冷卻后的鑄件必須經(jīng)過落砂和清理,才能進行機械加工或使用。
1. 落砂
砂型澆注后用手工或機械使鑄件、型砂和砂箱分開的工序叫落砂。人工就地落砂,通常在澆注場地進行,其特點是工具簡單,適應性廣,但生產(chǎn)率低,作業(yè)環(huán)境惡劣,勞動條件很差。所以現(xiàn)在一般工廠落砂的方式,都是在落砂機上進行。
落砂時應注意開型的溫度。溫度過高,鑄件未凝固,會發(fā)生燙傷事故。即使鑄件已凝固,急冷也會使鑄件產(chǎn)生表面硬皮,增加機械加工的困難,或使鑄件產(chǎn)生變形和裂紋等缺陷。落砂過晚,又影響生產(chǎn)效率。一般鑄鐵件的落砂,溫度在400~500℃之間,形狀復雜,易裂的鑄鐵件應在200℃以下落砂。
在保證鑄件質量的前提下應盡早落砂。鑄件在砂型中保留的時間與鑄件的形狀、大小和壁厚等有關。一般10kg以下的鑄鐵件,在車間地面冷卻1h左右就可落砂;50~100kg的鑄鐵件冷卻1.5~4h就可落砂。單件生產(chǎn)時落砂用手工進行,成批生產(chǎn)時可在震動落砂機上進行。
振動落砂是利用鑄型與落砂機之間的碰撞來實現(xiàn)落砂的。振動落砂機按振動方式不同,分為偏心振動式、惰性振動式和電磁振動式3種基本形式。
2. 清理
鑄件清理包括:切除澆冒口、清除型芯、清除內(nèi)外表面粘砂、鏟除鑄件表面毛刺與飛邊、表面精整等。
1) 切除澆冒口
切除澆冒口的方法,不僅受鑄件材質的限制,而且還受著澆冒口的位置及其與鑄件連接處的尺寸大小的影響。因此,應根據(jù)生產(chǎn)的具體情況,選用不同的切割方法。
l 敲擊法。當鑄鐵件的冒口直徑或澆口截面積較小時,可采用手錘直接擊掉。若澆冒口與鑄件接觸截面大,不便直接擊掉時,最好先在澆冒口根部選好鋸割方位,鋸割適當深度,再錘擊鋸槽一側,這樣既便于澆冒口割除,又防止損傷鑄件,如圖2-36所示。
圖2-36 敲掉澆冒口應注意方向
l 鋸割。對銅合金或鋁合金鑄件的澆冒口,由于材料的韌性好,不便用錘擊掉,常用手鋸或電鋸等割除。
l 氣割。氣割是用可燃氣體與氧氣混合燃燒產(chǎn)生的巨大熱量把金屬燒熔的切割方法。氣割設備簡單、成本低、效率高,并能在各種位置進行切割。因此,廣泛用于中、低碳鋼及含碳量在0.25%以下的低合金鋼鑄件澆冒口的切割。
l 等離子弧切割。等離子弧是一種被高度壓縮和高度電離的電弧。它具有溫度高、能量密度大、弧柱可控等優(yōu)點。
2) 清除型芯
鑄件內(nèi)腔的型芯及芯骨一般用手工清除,也可用震動的清砂機或水力清砂裝置清除,但后者多用于中大型鑄件的批量生產(chǎn)。
3) 清除內(nèi)外表面粘砂
鑄件內(nèi)外表面往往粘結一層被燒結的砂子,需要清除干凈??捎娩摻z刷刷掉。但因勞動條件差,生產(chǎn)效率低,應盡量用清理機械代替手工操作。常用的有滾筒清理、噴砂清理及拋丸機清理等。清理滾筒是最簡單而又普遍使用的清理機械,如圖2-37所示。為提高清理效率,在滾筒中可裝入一些硬度很高的白口鑄鐵、鑄鋼小球或三角塊等。當滾筒轉動時,小球與鑄件碰撞、摩擦,而把鑄件表面清理干凈。滾筒端部有通風口,可將所產(chǎn)生的灰塵吸走。
圖2-37 滾筒清理簡圖
噴砂清理是利用壓縮空氣將石英砂以60~80m/s的速度噴射到鑄件表面,來達到清理的目的。而拋丸處理是利用拋丸器將0.5~3mm直徑的鐵丸拋向鑄件表面,來達到清理的目的。此法不僅能清理粘砂,還能使鑄件表面光潔,表面性能得到強化。
4) 鏟除毛刺和飛邊
鑄件上的毛刺、飛邊和澆冒口殘跡要鏟除干凈,使鑄件外形輪廓清晰,表面光潔。鏟除時,可用鏨子、風鏟、砂輪等工具進行。
許多重要鑄件在清理后還需進行消除內(nèi)應力的退火,以提高鑄件形狀和尺寸的穩(wěn)定性。有的鑄件表面還需精整,以提高鑄件表面質量。