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    V法造型铸造工艺与铸造方法的选用原则


    V法造型铸造又称为真空造型铸造工艺,减压或负压造型铸造或真空密封铸造工艺。

    1、原理及工艺过程

      (1)将将模具安装在中空的抽气箱上,模具有很多孔和抽气箱相连,通过抽气箱和小孔将加热软化了的塑料膜吸附在模型上;

      (2)放置砂箱,该砂箱为夹层结构,并且内层开有密布的小孔,上覆不能透过干砂的滤网,或在单层砂箱内置抽空过滤管,该箱的底面与抽气箱的上平面密封。

      (3)填充干砂,并同时轻微震动,使干砂充实在砂箱模型和各结构腔中。刮平放置浇口杯,用薄膜盖上面。

      (4)完成铸模,通过夹层及内置的抽气管,对铸模吸空,对底部抽气箱放气,通过大气压力,由砂相,上覆薄膜、下塑料膜的封闭,使铸型硬化,铸膜即已完成,以此造成上型、下型和型芯。

      (5)下芯、合箱、浇铸

      (6)脱箱

      经适当的冷却时间后,将砂箱内的压力恢复到常压状态,随之砂型自动溃散,,铸件经一定的时间保温取出,完成工艺过程。

      工艺中的真空设备

      该工艺过程中从固定底箱后,一直需有真空设备运行。一般砂箱,砂型内部和浇铸过程中真空度一般应保存在-0.053-0.08MPa。

      1、真空泵:因为工艺过程的需要真空度一般为-0.053-0.08MPa,因而选用SK、SZ,系列水环式真空泵most合适。在此真空度范围内有较大的抽速,抽气量一般与铸件大小、形状、上下箱的密封有关,目前还没有资料指出准确的配比关系。

    铸造方法的选用原则

      铸造是一种古老的制造方法,在我国可以追溯到6000年前。随着工业技术的发展,铸造技术的发展也很迅速,特别是19世纪末和20世纪上半叶,出现了很多的新的铸造方法,如低压铸造、陶瓷铸造、连续铸造等,在20世纪下半叶得到完善和实用化。由于现今对铸造质量、铸造精度、铸造成本和铸造自动化等要求的提高,铸造技术向着精密化、大型化、高质量、自动化和清洁化的方向发展,例如我国这几年在精密铸造技术、连续铸造技术、特种铸造技术、铸造自动化和铸造成型模拟技术等方面发展迅速。

      铸造主要工艺过程包括:金属熔炼、模型制造、浇注凝固和脱模清理等。铸造方法常用的是砂型铸造,其次是特种铸造方法,如:金属型铸造、熔模铸造、石膏型铸造……等。而砂型铸造又可以分为粘土砂型、有机粘结剂砂型、树脂自硬砂型、消失模等等。

      铸造方法选择的原则:

      1优先采用砂型铸造据统计

      在全部铸件产量中,60~70%的铸件是用砂型生产的,而且其中70%左右是用粘土砂型生产的。主要原因是砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。所以象汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件都是用粘土湿型砂工艺生产的。当湿型不能满足要求时再考虑使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤,而粘土干型生产的铸件可重达几十吨。

      一般来讲,对于中、大型铸件,铸铁件可以用树脂自硬砂型、铸钢件可以用水玻璃砂型来生产,可以获得尺寸精确、表面光洁的铸件,但成本较高。

      当然,砂型铸造生产的铸件精度、表面光洁度、材质的密度和金相组织、机械性能等方面往往较差,所以当铸件的这些性能要求更高时,应该采用其它铸造方法,例如熔模(失腊)铸造、压铸、低压铸造等等。

      2铸造方法应和生产批量相适应

      例如砂型铸造,大量生产的工厂应创造条件采用技术先进的造型、造芯方法。老式的震击式或震压式造型机生产线生产率不够高,工人劳动强度大,噪声大,不适应大量生产的要求,应逐步加以改造。对于小型铸件,可以采用水平分型或垂直分型的无箱高压造型机生产线、实型造型生产效率又高,占地面积也少;对于中件可选用各种有箱高压造型机生产线、气冲造型线,以适应快速、高精度造型生产线的要求,造芯方法可选用:冷芯盒、热芯盒、壳芯等高效制芯方法。

      中等批量的大型铸件可以考虑应用树脂自硬砂造型和造芯。

      单件小批生产的重型铸件,手工造型仍是重要的方法,手工造型能适应各种复杂的要求比较灵活,不要求很多工艺装备。可以应用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有机酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、树脂自硬砂型及水泥砂型等;对于单件生产的重型铸件,采用地坑造型法成本低,投产快。批量生产或长期生产的定型产品采用多箱造型、劈箱造型法比较适宜,虽然模具、砂箱等开始投资高,但可从节约造型工时、提高产品质量方面得到补偿。

      低压铸造、压铸、离心铸造等铸造方法,因设备和模具的价格昂贵,所以只适合批量生产。

      3造型方法应适合工厂条件

      例如同样是生产大型机床床身等铸件,一般采用组芯造型法,不制作模样和砂箱,在地坑中组芯;而另外的工厂则采用砂箱造型法,制作模样。不同的企业生产条件(包括设备、场地、员工素质等)、生产习惯、所积累的经验各不一样,应该根据这些条件考虑适合做什么产品和不适合(或不能)做什么产品。

      4要兼顾铸件的精度要求和成本

      各种铸造方法所获得的铸件精度不同,初投资和生产率也不一致,most终的经济效益也有差异。因此,要做到多、快、好、省,就应当兼顾到各个方面。应对所选用的铸造方法进行初步的成本估算,以确定经济效益高又能保证铸件要求的铸造方法。


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