一、工藝過程、原理及特點操作技巧:
1.制造帶有抽氣箱和抽氣孔模板。 注:產(chǎn)量小做可換的型板
2.將烘烤呈塑性狀態(tài)的塑料薄膜覆蓋在型板上、真空泵抽氣使薄膜密貼在型板上成型。
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3.將帶有過濾抽氣管的砂箱放在已覆好塑料薄膜的模板上。
4.向砂箱內(nèi)充填沒有粘結(jié)劑與附加物的干石英砂,借微震使砂緊實,刮平,放上密封薄膜、打開閥門抽去型砂內(nèi)空氣,使鑄型內(nèi)外存在壓力差(約300~400mmHg)。由于壓力差的作用使鑄型成型并具有較高的硬度,濕型硬度計讀數(shù)可達95左右。
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5.解除模板內(nèi)的真空,然后進行拔模。鑄型要繼續(xù)抽真空直到澆注的鑄件凝固為止。依上法制下型
6.下芯、合箱、澆注。
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7.待金屬凝固后,停止對鑄型抽氣,型內(nèi)壓力接近大氣壓時,鑄型就自行潰散。
Key:(關(guān)鍵詞)
(1)鑄型內(nèi)外壓力差:保證強度,型腔的輪廓。
(2)真空造芯:用抽氣箱芯盒代替模板,并在芯盒覆蓋膜后、加砂前,通過芯頭在芯盒內(nèi)適當位置內(nèi)放入過濾抽氣管即可。過濾抽氣管可作芯骨。
(優(yōu)點)
- 提高鑄件質(zhì)量:表面光潔、輪廓清晰、尺寸準確。用較細干砂,鑄型硬度高且均勻,拔模容易。
- 簡化設(shè)備、節(jié)約投資、減少運行各維修費用。省去有關(guān)粘合劑、附加物及混砂設(shè)備。舊砂回用率在95%以上。設(shè)備投資減少30%。設(shè)備動力為濕型的60%。勞動力減少35%。
- 模具及砂箱使用壽命長。
- 金屬利用率高。V法造型中,金屬活動性較好,充填能力強,可以鑄出3mm的薄壁件。鑄型硬度高、冷卻慢;利用補縮,減少冒口的尺寸。工藝出品率提高,減少了加工余量。
(缺點) 注:后邊紅字是解決的辦法
- 造型操作復雜,小鑄件生產(chǎn)率不易提高。一箱多作(組箱造型)
- 從始至終需抽真空,可以實現(xiàn)機械化連續(xù)操作。
- 因塑料薄膜的延伸性和成型性的限制,影響該工藝方法擴大應用范圍。選擇組合工藝進行操作
- 粉塵問題及砂子冷卻。要認真選用設(shè)備
V法密封造型實例發(fā)展:
- 鑄鋼件、搖枕、側(cè)架各種后橋殼、火車、汽車鑄件,鑄鋼大繩輪和橋梁支座、等等鑄件。高錳鋼耐磨件、軋臼壁破碎機顎扳襯板等鑄件。
- 生產(chǎn)10Kg到3000Kg重球墨鑄鐵,注塑機大板、輪鼓、閥門、炭鑄鐵、鍋爐鍋片、浴盆、曲柄各種配重、齒輪罩殼、剎車鼓件、鋼琴的弦排變速箱大小各種機床鑄件2到3噸重的皮帶輪5噸重的帶丅形槽工作臺等
在有色鑄造上也有很大發(fā)展。 - 生產(chǎn)線:圓環(huán)式→步進式。砂箱尺寸:1300×1100×400/400
- 60件/h,6人操作。
二、基本工藝裝備及設(shè)備:
1.2BE202--353型號12m³----58m³水環(huán)式真空泵極限真空33mmHg
2BE400—68---120m³以上型號水環(huán)式真空泵極限真空160mmHg
用濕試水浴罐穩(wěn)壓除塵,保護真空泵體積要大些兩個涂塵穩(wěn)壓最好
2.微震器:
可調(diào)式:頻率(Hz)3000次/分。雙振幅1.5mm。
3.薄膜燒烤器:
遠紅外線板作加熱元件。石英管或電阻元件加熱遠紅外線板。
為了加熱均勻,將烘烤器中紅外線板編為A、B、C三組,分別用三組可控硅電氣盤來調(diào)節(jié)加熱器各組的溫度。
4.模板及芯盒
抽氣孔用6到10mm汽塞。要保證薄膜密貼模板。薄膜成型欠佳的部位需要加鉆小孔。
注:可用多孔疏松材料做模板。模樣可用石膏、木模,需要拔模斜度。
5.有過濾抽氣裝置的砂箱及芯盒。
抽氣方式:導管式、復合式、側(cè)箱式。
見圖
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用多孔抽氣導管(可用套電線的金屬螺旋軟管作抽氣管),
外套網(wǎng)目數(shù)小于砂粒目數(shù)的篩網(wǎng)。
三、真空密封造型法的工藝問題:
1.塑料薄膜:
聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、乙烯-醋酸乙烯的共聚物(EVA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯醇(PVA)。
要求:
(1)、價格便宜。
(2)、有足夠的強度及延伸率。包括薄膜延伸的方向性要小,即橫向與縱向延伸率之差。
(3)、質(zhì)量穩(wěn)定。
(4)、殘留的薄膜容易處理。
(5)、燃燒時發(fā)氣量少,不造成公害。
(6)、延伸率好、方向性小,對加熱溫度不敏感。
?。A先用成型壓塊壓深成型。
將深凹部分制為凸的陽模預先覆膜,經(jīng)第二次覆型得到所需之型腔。
變形量不夠易在模型棱角處出現(xiàn)皺折“橋”。延伸性不足是發(fā)生“橋”的主要原因。
負壓太低,成型速度下降,導致薄膜溫度降低,延伸率下降。越薄、冷卻快,橋的傾向越大。
EVA、PVC中含醋酸乙烯14~19%,含量越高,延伸率越高,熱敏感性越好。
2、砂的選擇:
無透氣性不足的問題,故粒度盡可能小。
S70/140或更細,S100/200,140/200目。
混合砂容易在鑄件表面出現(xiàn)脈紋狀夾砂。
3、工藝設(shè)計中應注意的幾個問題:
(1)、澆注位置各分型面,從便于在模板上覆膜考慮,適用垂直分型的平做立澆工藝。
(2)、澆注系統(tǒng):底澆式、開放式、半開放式澆注系統(tǒng),避免金屬液高速沖刷型腔,產(chǎn)生回流和噴濺。以免過多過早地燒失薄膜,引起塌箱或其它缺陷。
澆注時間盡可能短,增大內(nèi)澆道面積或數(shù)目。
大平面鑄件,傾斜澆注。
(3)、通氣道:排氣,使型腔與大氣相通。
有一定厚度推遲通氣道的凝固時間,
金屬流動有一定方向性。
水平分型,通氣孔引離鑄件本身。
(4)、澆注工藝:
防止飛濺,始終保持直澆道呈充滿狀態(tài)。
(5)砂芯的排氣:
真空抽出,不需排氣道。
(6)、鑄型的緊縮:
真空力使模樣和鑄型之間產(chǎn)生間隙,Δ=0.5mm。
(7)、抽氣量:
影響因素:薄膜與砂箱周邊相結(jié)合部分的長度和結(jié)合程度。
(8)、鑄型冷卻能力低:
熱擴散慢。
4、真空密封造型容易造成的鑄件缺陷。
(1)機械粘砂:
防止方法:用較細的砂,澆注溫度低,提高鑄型緊實度。
適當降低真空度,薄膜上涂快干涂料。
(2)塌箱:密封性受到損害。
防止方法:
①澆注平穩(wěn),充滿直澆道;
②薄膜搭接處密貼好;
③開放式澆注。
文/周德鋼 鑄造技師