1、壓鑄是壓力鑄造的簡稱,其實質(zhì)是在高壓作用下,使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填壓鑄模型腔,并在壓力下形成和凝固而獲得鑄件的方法。高壓力和高速度是壓鑄時熔融合金充填成形過程的兩大特點,也是壓鑄和其他鑄造方法最根本的區(qū)別。合金材料、壓鑄機(jī)及壓鑄模是壓鑄生產(chǎn)工藝過程的三個基本要素。
工藝過程:產(chǎn)品圖-工藝設(shè)計-模具設(shè)計-模具制造-模具安裝-模具預(yù)熱-噴刷涂料-合模-澆注-壓鑄成形-開模取件-外觀檢驗及清理-質(zhì)量檢查-鑄件成品入庫。
2、壓鑄的特點:優(yōu)點1)壓鑄件的尺寸精度高,表面粗糙度值低。2)材料利用率高。3)可以制造形狀復(fù)雜、輪廓清晰、薄壁深腔的金屬零件。4)在壓鑄件上可以直接嵌鑄其他材料的零件,以節(jié)省貴重材料可加工工時。5)壓鑄件表面組織致密,具有較高的強(qiáng)度和硬度。6)生產(chǎn)率極高。缺點1)壓鑄件常有氣孔及氧化鉀雜物存在,不宜進(jìn)行熱處理。2)不適合小批量生產(chǎn)。3)壓鑄件尺寸受到限制。4)壓鑄合金種類受到限制。
3、壓鑄的應(yīng)用范圍:廣泛地應(yīng)用在國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)中,壓鑄件除了用于汽車和摩托車、儀表、工業(yè)電器外,還廣泛運用于家用電器、農(nóng)機(jī)、無線電、通信、機(jī)床、運輸、造船、照相機(jī)、鐘表、計算機(jī)、防止器械等行業(yè)。目前壓鑄方法可以生產(chǎn)鋁、鋅、鎂和銅等合金。
4、壓鑄壓力:壓鑄壓力在壓鑄工藝中是最主要的參數(shù)之一,壓鑄力可以用壓射力和壓射比壓兩種形式來表示。
5、何為壓射力和壓射比壓?通過哪些途徑來改變壓射比壓?壓射力來源于高壓泵,它是壓鑄機(jī)壓射機(jī)構(gòu)中推動壓射活塞的力,其大小隨壓鑄機(jī)的規(guī)格而定。壓射比壓是壓室內(nèi)金屬液在單位面積上所受的壓力。壓射比壓與壓鑄機(jī)的壓射力成正比,而與壓射沖頭的截面積成反比,所以壓射比壓可以通過調(diào)整壓射力和壓室內(nèi)徑來實現(xiàn)。
6、何為壓射速度和填充速度(壓鑄速度)?充填速度的高低對鑄件質(zhì)量有何影響?在壓鑄中,壓鑄速度有壓射速度和充填速度兩個不同概念。壓射速度是指壓鑄機(jī)壓射缸內(nèi)的液壓推動壓射沖頭前進(jìn)的速度;充填速度是指液體金屬在壓力作用下,通過內(nèi)澆道進(jìn)入型腔的線速度。充填速度是根據(jù)合金的特性和鑄件的結(jié)構(gòu)來確定的。充填速度不能過高或偏低,過低會使鑄件輪廓不清,甚至不能成型;過高則會引起鑄件粘型和鑄件內(nèi)空洞增多等問題。影響充填速度有三個因素,即壓射速度、比壓和內(nèi)澆道截面積。
7、液態(tài)金屬充填鑄型的特點:(三大經(jīng)典理論)噴射充填理論、全壁厚充填理論、三階段充填理論。
8、噴射充填理論:認(rèn)為液體金屬的充填過程是遵循流體力學(xué)定理,并且有摩擦和渦流現(xiàn)象。液體金屬充填矩形型腔室的運動特性和內(nèi)澆道截面于型腔截面積之比值有關(guān)。當(dāng)以低的充填速度及(A內(nèi)/A)>1/3時,除液體金屬積聚取得前沿部分稍有擾動之外,其余部分則相當(dāng)穩(wěn)定,而且隨著聚集區(qū)增長,充填速度越來越平穩(wěn)。反之,當(dāng)(A內(nèi)/A)<1/3時,在高的充填速度下,整個充填過程中,聚集區(qū)發(fā)生激烈擾動。
9、全壁厚充填理論:液體金屬壓入型腔后,隨即擴(kuò)散至型壁,然后沿著整個型腔截面向前流動,直至型腔全部被液體金屬充填為滿為止。這種充填理論還認(rèn)為,無論內(nèi)澆道截面積于型腔截面積之比值大小如何,流動形態(tài)不受影響。由于液體金屬是以“全壁厚”形態(tài)向前推進(jìn),猶如“液態(tài)活塞”,充填時不僅不產(chǎn)生渦流現(xiàn)象,而且型腔中的氣體很容易得到充分的排出。
10、三階段充填理論:第一階段:液體金屬以接近內(nèi)澆道的形狀進(jìn)入型腔,首先沖擊對面的型壁,并在該處沿型壁向型腔四周擴(kuò)展流向內(nèi)澆道。第二階段:隨后進(jìn)入的液體金屬沉積在薄殼層內(nèi)的空間進(jìn)行充填,直至充滿。第三階段:在型腔完全充滿的同時,壓力通過處于尚未凝固的中心部分作用在鑄件上,型腔內(nèi)的金屬得到壓實。
11、對壓鑄合金的要求:1)高溫下有足夠的強(qiáng)度和可塑性,無熱脆性。2)盡可能小的線收縮率和裂紋傾向,以免壓鑄件產(chǎn)生裂紋,使壓鑄件有較高的尺寸精度。3)結(jié)晶溫度范圍小,防止壓鑄件產(chǎn)生過多的縮孔和疏松。4)在過熱溫度不高時有足夠的流動性,便于填充復(fù)雜型腔,以獲得表面質(zhì)量良好的壓鑄件。5)與型壁產(chǎn)生的物理-化學(xué)作用傾向小,以減小粘模和相互合金化。
12、壓鑄機(jī)的分類:壓鑄機(jī)分為熱壓室壓鑄機(jī)和冷壓室壓鑄機(jī)兩大類,冷壓室壓鑄機(jī)按其壓室結(jié)構(gòu)和布置方式又分臥式、立式兩種形式,以臥式壓鑄機(jī)應(yīng)用最多。
13、比較液壓合模機(jī)構(gòu)與機(jī)械合模機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點。
優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,在安裝不同厚度的壓鑄模時,不用調(diào)整合模液壓缸座的位置,從而省去了移動合模液壓缸座用的機(jī)械調(diào)整裝置,在生產(chǎn)過程中,在液壓不變的情況下鎖模能力可以保持不變。缺點:首先是合模的剛性和可靠性不夠,壓射時脹型力稍大于瑣模力時壓力油就會被壓縮,動模會即發(fā)生退讓,使金屬液從分型面噴出,既降低了壓鑄件的尺寸精度,又極不安全,其次是對大型壓鑄機(jī)而言,合模液壓缸直徑和液壓泵較大,生產(chǎn)率低,第三是開合模速度較慢,并且液壓密封元件容易磨損。機(jī)械合模機(jī)構(gòu)的優(yōu)點:1.可以將合模缸的推力放大,因此與液壓合模機(jī)構(gòu)相比,其合模直徑可大大減小,同時壓力油的蠔油量也顯著減少;2.機(jī)構(gòu)運動性能良好,在曲肘高壓點越近時,動摸移動速度越低,兩半??删徛]合;3.合模機(jī)構(gòu)開合速度快,合摸時剛度大,而且可靠,控制系統(tǒng)簡單,使用維修方便。
缺點:不同厚度的模具要調(diào)整行程,比較困難;曲肘機(jī)構(gòu)在使用過程中,由于受熱膨脹的影響,合??蚣艿念A(yù)應(yīng)力是變化的,這樣,容易引起壓鑄機(jī)拉桿過載,肘杠精度要求高,使用時,其鉸鏈內(nèi)會出現(xiàn)高的表面壓力,有時因油模產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦。
14、壓鑄機(jī)的選用:1)確定壓鑄機(jī)的鎖模力:鎖模力的作用主要是為了克服反壓力,以鎖緊模具的分型面,防止金屬液飛濺,保證鑄件的尺寸精度,一舉鎖模力選用壓鑄機(jī)時一種廣泛采用的方法;2)壓室容量的計算:3)開模行程的核算4)鑄件結(jié)構(gòu)5)合金種類6)批量大小。
15、選用壓鑄機(jī)的需要計算或校核哪些因素?
鎖模力:是選用壓鑄機(jī)時首先要確定的參數(shù),其作用是主要是為了克服反壓力,以鎖緊模具的分型面,防止金屬液飛濺,保證鑄件的尺寸精度。壓射比壓:是確定鑄件致密性的重要參數(shù)之一,應(yīng)根據(jù)鑄件的壁厚、復(fù)雜程度來選取。分脹型力:壓鑄時金屬液充滿型腔后所產(chǎn)生的反壓力,作用于側(cè)向活動型芯的成形端面上,會促使型芯后退,故常與活動型芯相連接的滑塊端面采用楔緊塊,此時在楔緊塊斜面上產(chǎn)生法向力。
壓容容量:壓鑄機(jī)初步選定后,壓射比壓和壓室直徑的尺寸相應(yīng)的得到確定,壓室可容納的金屬液質(zhì)量也為定值,但是能否容納每次澆注的金屬液質(zhì)量,必須按公式進(jìn)行核算。開模行程:每臺壓鑄機(jī)都具有最小合模距離和最大開模距離兩個尺寸,根據(jù)鑄件形狀、澆注系統(tǒng)和模具結(jié)構(gòu)來核算是否滿足取出鑄件的要求。
16、選用壓射比壓要考慮哪些因素?
壓射比壓的選擇應(yīng)根據(jù)鑄件的形狀,尺寸,復(fù)雜程度,壁厚,合金特性溫度及排溢系統(tǒng)等確定。壓鑄機(jī)所容許的壓射比壓p,可按下列計算:p=F射/0.785D2 式中F射是壓射力,D壓室直徑;在大多數(shù)壓鑄機(jī)中,壓射力的大小可以調(diào)節(jié),因此在選定某一壓室直徑后,通過調(diào)節(jié)壓射力來得到所要求的壓射比壓。
17、壓鑄工藝參數(shù)的選擇:1)壓鑄壓力的選擇:為了提高鑄件的致密性,增大壓射比壓無疑是有效的,但是,過高比壓會使壓鑄模受熔融合金流的強(qiáng)烈沖刷和增加合金粘模的可能性,降低壓鑄模的使用壽命。在當(dāng)前壓鑄生產(chǎn)條件下,壓射比壓的選擇應(yīng)根據(jù)壓鑄件的形狀、尺寸、復(fù)雜程度、壁厚、合金的特性、溫度及排溢系統(tǒng)等確定,一般在保證壓鑄件成形和使用要求的前提下選用較低的比壓。2)壓鑄速度的選擇:充填速度的高低直接影響壓鑄件的內(nèi)部和外觀質(zhì)量。充填速度過小會使鑄件的輪廓不清,甚至不能成形。充填速度選擇過大,會引起鑄件粘型并使鑄件內(nèi)部氣孔率增加,使力學(xué)性能下降。充填速度的選擇,一般應(yīng)遵循的原則:對于厚壁或內(nèi)部質(zhì)量較高的鑄件,應(yīng)選擇較低的充填速度和高的增壓比壓;對于薄壁或表面質(zhì)量要求高的鑄件以及復(fù)雜的鑄件,應(yīng)選擇較高的比壓和高的充填速度。此外,合金的澆注溫度較低、合金和模具材料的導(dǎo)熱性能好、內(nèi)澆道厚度較大時,也要選擇較高的充填速度。
18、壓鑄溫度規(guī)范包括哪幾個主要參數(shù)?它們對鑄件的質(zhì)量及壓鑄模壽命有些什么影響?
1)溫度影響規(guī)范包括澆注溫度和壓鑄模溫度;2)澆注溫度過高。降低壓鑄模的使用壽命,合金收縮大,使鑄件容易產(chǎn)生裂紋,鑄件晶粒粗大,還能造成脆性,澆注溫度過低,易產(chǎn)生冷隔,表面流紋和澆注不足等缺陷。 壓鑄模在使用過程前要預(yù)熱一定的溫度,預(yù)熱的作用有兩方面;其一是避免高溫液體金屬對冷壓鑄模的熱沖擊,以延長壓鑄模使用壽命。其二是避免液體金屬在模具中因激冷而很快失去流動性,使鑄件不能順利充型,造成澆不足,冷隔冰凍等缺陷,或使成型也因激冷增大線性收縮,引起鑄件產(chǎn)生裂紋或表面粗糙度增加等缺陷。溫度過高出產(chǎn)生液體金屬粘型外,還可能出現(xiàn)鑄件因來不及完全凝固,推出溫度過高而導(dǎo)致變形,模具運動部件卡死等問題,同時過高的壓鑄模溫度會使得鑄件冷卻緩慢造成晶粒粗大而影響力學(xué)性能。
19、壓鑄模的基本結(jié)構(gòu):壓鑄模由定模和動模兩大部分組成。定模固定在壓鑄機(jī)的定模安裝板上,澆注系統(tǒng)與壓室相通。動模固定在壓鑄機(jī)的動模安裝板上,隨動模定裝板而與定模合模、開模?;窘Y(jié)構(gòu)有:成型零件;澆注系統(tǒng);溢流、排氣系統(tǒng);模架;抽芯機(jī)構(gòu);加熱與冷卻系統(tǒng)。除此之外,壓鑄模內(nèi)還有其他如緊固用的螺栓及定位用的銷釘?shù)取?/span>
20、分型面的類型:按照分型面的形狀,分型面一般可分為平直分型面、傾斜分型面、階梯分型面和曲面分型面。
21、分型面:壓鑄模的動模和定模的結(jié)合表面。分型面的選擇:分型面的選擇對壓鑄模結(jié)構(gòu)和壓鑄件尺寸精度具有決定性的影響。分型面的選擇對壓鑄模結(jié)構(gòu)和壓鑄件質(zhì)量的影響是多方面的,必須根據(jù)具體情況合理選擇?;驹瓌t:1)盡可能地使壓鑄件在開模后留在動模部分2)有利于澆注系統(tǒng)、溢流排氣系統(tǒng)的布置3)保證壓鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量4)簡化模具結(jié)構(gòu)、便于模具加工5)避免壓鑄機(jī)承受臨界載荷6)考慮壓鑄合金的性能。
22、特種鑄造能否取代普通砂型鑄造?不能。它僅是砂型鑄造的一種補(bǔ)充,從鑄件的結(jié)構(gòu)特點來看,大多數(shù)特種鑄造方法適用于生產(chǎn)量不大的大中小型鑄件。例如,金屬型鑄造不宜用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜的薄壁鑄件,而壓力鑄造則適用;離心鑄造原則上只適用于生產(chǎn)空心旋轉(zhuǎn)體鑄件。從鑄件的種類來看,金屬型鑄造、壓力鑄造及金屬液體沖壓等最適于有色合金鑄件,熔模鑄造及陶瓷型鑄造最適于生產(chǎn)各種鋼鑄件。從鑄件的生產(chǎn)批量來看,除陶瓷鑄造外,由于特種鑄造方法生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長,工藝裝配成本高,或者是需要采用專用的機(jī)械設(shè)備,所以通常適用于成批量或大量生產(chǎn)。
23、澆注系統(tǒng):金屬液在壓力作用下充填型腔的通道稱為澆注系統(tǒng)。作用:對金屬液流動的方向、溢流排氣條件、壓力的傳遞、充填速度、模具的溫度分布、充填時間長短等各個方面都起著重要的控制與調(diào)節(jié)作用。澆注系統(tǒng)不僅決定了金屬流動的狀態(tài),而且是影響壓鑄件質(zhì)量的重要因素。設(shè)計時考慮:分析壓鑄件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求、合金種類及其特性,壓鑄機(jī)類型及特點。組成:直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道和余料。澆注系統(tǒng)一般可以分為:側(cè)澆道、中心澆道、直接澆道、環(huán)形澆道、縫隙澆道、點澆道等澆注系統(tǒng)。
24、內(nèi)澆道作用:利用金屬液充填型腔時的流動狀態(tài),使得壓鑄件的重要部位盡量減少氣孔和疏松,保證壓鑄件的表面要光潔完整無缺陷。內(nèi)澆道設(shè)計原則:1)有利于壓力的傳遞,內(nèi)澆道一般設(shè)置在壓鑄件的厚壁處2)有利于型腔的排氣,金屬液進(jìn)入型腔后應(yīng)先充填深腔難以排氣的部位,而不應(yīng)該立即封閉分型面,溢流槽和排氣槽3)薄壁復(fù)雜的壓鑄件,宜采用較薄的內(nèi)澆道,以保證較高的充填速度,一般結(jié)構(gòu)的壓鑄件,宜采用較厚的內(nèi)澆道,使金屬液流動平穩(wěn),有利于傳遞壓力和排氣4)金屬液進(jìn)入型腔后不宜正面沖擊型芯,以減少動能損耗,防止型芯充蝕5)應(yīng)使金屬液充填型腔時的流程盡可能短,以減少金屬液的熱量散失6)內(nèi)澆道的數(shù)量以單道為主,以防止多道金屬液進(jìn)入型腔后從幾路匯合,相互沖擊,產(chǎn)生渦流、褁氣和氧化夾雜等缺陷7)壓鑄件上精度、表面粗糙度要求較高且不加工的部位,不宜設(shè)置內(nèi)澆道8)內(nèi)澆道的設(shè)置應(yīng)便于切除和清理。
25、橫澆道的作用:是將金屬液從直澆道引入內(nèi)澆道,同時橫澆道中的金屬液還能改善模具熱平衡,在壓鑄件冷卻凝固時起到補(bǔ)縮合與傳遞靜壓力的作用。設(shè)計要點:1)橫澆道街面積應(yīng)從直澆道起向內(nèi)澆道方向逐漸縮小2)橫澆道杰面積在任何情況下都不應(yīng)小于內(nèi)澆道杰面積3)橫澆道應(yīng)具有一定的厚度和長度4)金屬液通過橫澆道時的熱量損失應(yīng)盡可能的小,以保證橫澆道在壓鑄件和內(nèi)澆道之后凝固5)根據(jù)工藝上的需要可設(shè)置盲澆道,以達(dá)到改善模具熱平衡,容納冷污金屬液、涂料殘渣和空氣的目的。
26、常用抽芯機(jī)構(gòu)形式及特點:1)機(jī)動抽芯:利用開模時,壓鑄機(jī)的開模力和模具動模、定模之間的相對運動,通過抽芯機(jī)構(gòu)改變運動方向,將側(cè)型芯抽出。特點:機(jī)構(gòu)復(fù)雜但抽芯力大,精度較高,生產(chǎn)率較高,易實現(xiàn)自動化操作。2)液壓抽芯:以壓力作為抽芯動力,在模具上設(shè)置專用液壓缸,通過活塞的往復(fù)運動實現(xiàn)抽芯與復(fù)位。特點:該機(jī)構(gòu)傳動平穩(wěn),抽芯力大,抽芯距長。缺點:增加了操作程序,須設(shè)計專門的液壓管路。3)其他抽芯機(jī)構(gòu):①手動抽芯機(jī)構(gòu):利用人工再開模前或在制件脫模后使用手工工具抽出側(cè)面活動型芯。優(yōu)點:模具結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,常用于抽出處于定?;螂x分型面較遠(yuǎn)的中小型模具。缺點:操作時勞動強(qiáng)度大,生產(chǎn)效率低,常用于小批量或試樣生產(chǎn)。②活動鑲塊模外抽芯機(jī)構(gòu):活動鑲塊模外抽芯機(jī)構(gòu)市場對于比較復(fù)雜的成型部分,因其不利于設(shè)置機(jī)動抽芯機(jī)構(gòu)或液壓抽芯機(jī)構(gòu)而采用的方法。常用于生產(chǎn)批量較小的場合,可以大大減化模具結(jié)構(gòu)降低成本,缺點是需具有一定數(shù)量的活動鑲塊,供輪換使用,并且工人勞動強(qiáng)度大。
27、抽芯機(jī)構(gòu)特點及應(yīng)用范圍:1)斜銷式抽芯機(jī)構(gòu):結(jié)構(gòu)簡單,生產(chǎn)效率高,抽芯力小,抽芯距離小,抽芯位置抽芯方向受到限制2)齒輪齒條抽芯機(jī)構(gòu):結(jié)構(gòu)復(fù)雜,抽芯方向不受限制,可抽圓弧型芯3)液壓式抽芯機(jī)構(gòu):從設(shè)計到制造方面,結(jié)構(gòu)最簡單,抽芯力大,抽芯距離長,抽芯方向不手限制,抽芯時間靈活4)斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu):結(jié)構(gòu)比較簡單,可使推出機(jī)構(gòu)簡化,抽芯距離很小,表面有很多個側(cè)凹及中空且抽芯距離短的鑄件。
28、推出機(jī)構(gòu):1)推桿推出機(jī)構(gòu):優(yōu)點:機(jī)構(gòu)大多采用圓形推桿,形狀簡單,制造方便,推桿位置可根據(jù)鑄件對型芯包緊力的大小及推出力是否均勻來確定。機(jī)構(gòu)動作簡單,安全可靠,不易發(fā)生故障。缺點:推桿直接作用于鑄件表面,影響鑄件表面質(zhì)量,推桿截面積小,單位面積承受的力較大,若推桿設(shè)置部位不妥,易使鑄件變形或局部損壞。2)推管推出機(jī)構(gòu):推管的精度要求高,間隙控制較嚴(yán),推管內(nèi)的型芯的安裝固定應(yīng)方便牢固,且便于加工。適用范圍:當(dāng)鑄件的形狀具有圓筒形或較深的圓孔時,則在構(gòu)成這些形狀部位的型芯的外圍采用推管作為推出元件3)推板推出機(jī)構(gòu):優(yōu)點:作用面積大,推出力大,鑄件推出平穩(wěn),可靠,最基本表面沒有推出痕跡。缺點:推板推出機(jī)構(gòu)推出后型芯難以噴涂涂料。適用范圍:鑄件面積較大的薄壁殼體類零件。
29、壓鑄模使用材料要求:1)具有良好的可鍛性和切削性2)高溫下具有較高的紅硬性、高溫強(qiáng)度、高溫硬度、抗回火穩(wěn)定性和沖擊韌度3)具有良好的導(dǎo)熱性和抗疲勞性4)具有足夠的高溫抗氧化性5)熱膨脹系數(shù)小6)具有高的耐磨性和耐蝕性7)具有良好的淬透性和較小的熱處理變形率。
30、壓鑄模設(shè)計程序:1)對壓鑄件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析2)選擇分型面及澆注系統(tǒng)3)選擇壓鑄機(jī)型號4)合適的末句結(jié)構(gòu)5)畫壓鑄模裝配圖6)對相關(guān)零件進(jìn)行剛度或強(qiáng)度校核7)畫出壓鑄模零件圖。
31、熔模鑄造:實質(zhì)是在蠟?zāi)1砻嫱扛捕鄬幽突鸩牧?,待硬化干燥后,加熱將蠟?zāi)H廴?,而獲得具有與蠟?zāi)P螤钕鄳?yīng)空腔的型殼,再焙燒之后進(jìn)行澆注而獲得鑄件的一種方法?;咎攸c:是制殼時采用可熔化的一次模,因無需起模,故型殼為整體而無分型面,且型殼式由高溫性能優(yōu)良的耐火材料制成,因此,用熔模鑄造生產(chǎn)的逐漸,其尺寸精度可達(dá)HBO-7-67的ZJ3~ZJ2,表面粗糙度為GB1031-83的1.6,所以可減少或無需機(jī)械加工。
32、對模料的性能要求:1)熔點:熔點應(yīng)適中,一般在60-100度范圍內(nèi),以便于配制模料,制模和脫模2)流動性:應(yīng)具有良好的流動性以利于充滿型腔,獲得形狀準(zhǔn)確和表面光潔的熔模3)軟化點:為了避免熔模發(fā)生變性,軟化點一般不低于35-40度4)收縮率:為保證熔模達(dá)到應(yīng)有的尺寸精度,要求模料收縮率小而穩(wěn)定5)強(qiáng)度和表面硬度:要求模料在固態(tài)下具有足夠的強(qiáng)度和表面硬度6)可焊性:模料應(yīng)具有良好的焊接性能和焊接強(qiáng)度,便于將熔模組合成模組,并使模組在運輸和制殼時焊接處不易發(fā)生斷裂7)圖掛性:模料應(yīng)能很好的為耐火材料所潤濕8)灰分:木料灼燒后的殘留物稱為灰分。型殼焙燒后,殘留在型腔中模料的灰分要盡可能少,以免影響鑄件的質(zhì)量。此外還要求模料的密度小,回收方便,復(fù)用性好,無公害及來源豐富,價格低廉等。
33、模料的分類方法主要有兩種:一種是按其熔點高低分為:低熔點(低溫)模料,其熔點低于60度;中熔點(中溫)模料,其熔點在60-120之間;高熔點(高溫)模料,其熔點高于120度;另一種是按其主要組成分為蠟基模料、松香模料和其他模料。
34、熔模鑄件的工藝設(shè)計一般包括如下內(nèi)容:鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析,確定合理的工藝方案和有關(guān)工藝參數(shù),設(shè)計澆冒口系統(tǒng)及模組的結(jié)構(gòu),繪制工藝圖及鑄件圖。
35、為便于生產(chǎn)工藝過程的實施,對熔模鑄件結(jié)構(gòu)上的要求:1)為便于在紙殼時尚涂料和散砂以及鑄件的清理,鑄孔(槽)不應(yīng)太小、太窄、太深。2)鑄件內(nèi)腔和孔應(yīng)當(dāng)是平直的,以便由金屬型芯直接在熔模上形成相應(yīng)的內(nèi)腔和孔。
36、為避免鑄件產(chǎn)生缺陷,對熔模鑄件結(jié)構(gòu)上有如下幾點要求:1)為防止帶有大平面的鑄件產(chǎn)生表面缺陷,因此,一般平面不應(yīng)大于200*200mm,必要時可在平面上設(shè)工藝孔或工藝筋,這樣就將大平面分割成兩個或多個小平面。2)鑄件的壁厚應(yīng)盡可能均勻,以減少熱節(jié),便于補(bǔ)縮;避與壁之間的交叉處應(yīng)做成圓角,壁厚不同的連接處應(yīng)平緩的逐漸過渡。3)當(dāng)采用重力澆注時,應(yīng)防止產(chǎn)生澆不足缺陷。
37、澆冒口系統(tǒng)的作用與要求:在熔模鑄造時,澆冒口系統(tǒng)不僅起著引導(dǎo)液體金屬填充型腔作用,而且在逐漸凝固過程中又起補(bǔ)縮作用。設(shè)計時應(yīng)滿足的要求:1)應(yīng)保證液體金屬能平穩(wěn)的充填型腔,防止產(chǎn)生飛濺、渦流以及因此而引起的卷入氣體、夾雜物和合金的二次氧化。2)在逐漸凝固時,能起到良好的補(bǔ)縮作用,以防止逐漸產(chǎn)生縮松縮孔等缺陷。3)模組的結(jié)構(gòu)組合不應(yīng)影響逐漸冷凝時的自由收縮,以防止發(fā)生變形、裂紋。同時又要有足夠好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,以避免制殼及搬運的過程中發(fā)生斷裂、脫落。4)澆冒口系統(tǒng)又是脫模時液態(tài)模料流出的通道,因此其位置及分布應(yīng)便于液態(tài)模料順利地排出。5)應(yīng)使制模、組焊、制殼及切取鑄件等各個工序操作方便,并盡可能減少金屬的消耗。
38、澆冒口系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式:1)由澆口杯、直澆口和內(nèi)澆口組成的澆注系統(tǒng)2)帶有橫澆口的澆冒口系統(tǒng)3)由直澆口(或冒口)直接引入鑄件的澆冒口系統(tǒng)4)帶有補(bǔ)縮冒口的澆冒口系統(tǒng)。
39、壓型/熔模:壓型是用來制造熔模的工藝裝備。壓型型腔的尺寸精度和表面粗糙度,直接影響熔模(因而也是鑄件)的尺寸精度和表面粗糙度。影響鑄件總的線收縮率的因素有:合金的收縮、模料的收縮及型殼的膨脹;鑄件的制造公差由壓型的制造精度等級來決定。鑄件表面粗糙度與熔模表面粗糙度之間是呈拋物線關(guān)系,熔模的表面粗糙度應(yīng)低于鑄件的表面粗粗度,而熔模的表面粗糙度又與壓型型腔的表面粗糙度有關(guān),一般比型腔表面粗糙度高1~2級。
40、壓型的基本結(jié)構(gòu):成型部分、壓型定位機(jī)構(gòu)、縮緊機(jī)構(gòu)、注蠟系統(tǒng)、排氣道、起模機(jī)構(gòu)。
41、金屬型鑄造:金屬型鑄造是指在重力作用下,液體金屬充填金屬鑄型及隨后冷凝成型而獲得鑄件的一種鑄造方法。與砂型鑄造比較,金屬型鑄造的優(yōu)點可歸納為:1)提高了生產(chǎn)率,改善了勞運條件,減輕了對環(huán)境的污染2)鑄件組織致密,機(jī)械性能高3)鑄件質(zhì)量穩(wěn)定,廢品率約可減少50%4)減少鑄件加工余量5)容易實現(xiàn)生產(chǎn)過程機(jī)械化,自動化。缺點:金屬型結(jié)構(gòu)復(fù)雜且要求高,加工周期長,成本高;金屬型的激冷作用大,且無退讓性,本身又沒有透氣性。應(yīng)用范圍:航空、汽車、拖拉機(jī)等工業(yè)中,廣泛用于生產(chǎn)中,小型鋁、鎂合金鑄件。
42、金屬型鑄件成型特點:金屬型材料的導(dǎo)熱性比砂型材料大;金屬型材料沒有退讓性和沒有透氣性。
43、金屬型破壞原因:1)熱應(yīng)力疊加:2)熱疲勞應(yīng)力3)鑄鐵生長4)氧氣侵蝕5)金屬液沖刷6)鑄件的摩擦。
44、離心鑄造:是將液體金屬澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型中,使之在離心力的作用下,完成充填和凝固成型的一種鑄造方法。特點:1)鑄型中的液體金屬能形成中空圓柱形的自由表面,不用型芯就可形成中空的套筒和管類鑄件。因而,可簡化這類鑄件的生產(chǎn)工藝過程2)顯著提高液體金屬的充填能力,改善充型條件??捎糜跐沧⒘鲃有暂^差的合金和壁厚較薄的鑄件3)有利于鑄型內(nèi)液體金屬中的氣體和夾雜物的排除,并能改善鑄件凝固的補(bǔ)縮條件。因此,鑄件的組織致密,縮松及夾雜物等缺陷少,鑄件的機(jī)械性能好4)可減少甚至不用澆冒口系統(tǒng),降低了金屬消耗5)可生產(chǎn)雙金屬中空圓柱形鑄件6)對于某些合金,容易產(chǎn)生偏析。此外,在澆注中空鑄件時,其內(nèi)表面較粗糙,尺寸難于準(zhǔn)確控制。應(yīng)用范圍:常用于生產(chǎn)鑄管、銅套、缸套、雙金屬鋼背銅套及雙金屬軋輥、加熱爐滾道、造紙機(jī)干燥滾筒及異形鑄件。