金屬型鑄造工藝 http://www.molafotomaton.com/
1金屬到的預(yù)熱
未預(yù)熱的金屬型不能進行澆注。這是因為金屬型導(dǎo)熱性好/液體金屬冷卻決,流動性劇烈降低,容易使鑄件出現(xiàn)冷隔、澆不足夾雜、氣孔等缺陷。未預(yù)熱的金屬型在澆注時,鑄型,將受到強烈的熱擊,應(yīng)力倍增,使其極易破壞。因此,金屬型在開始工作前,應(yīng)該先預(yù)熱,適宜的預(yù)熱溫度(即工作溫度),隨合金的種類、鑄件結(jié)構(gòu)和大小而定,一般通過試驗確定。一般情況下,金屬型的預(yù)熱溫度不低于1500C。
金屬型的預(yù)熱方法有:
(1)用噴燈或煤氣火焰預(yù)熱;(2)采用電阻加熱器;(3)采用烘箱加熱,其優(yōu)點是溫度均勻,但只適用于小件的金屬型;(4)先將金屬型放在爐上烘烤,然后澆注液體金屬將金屬型燙熱。這種方法,只適用于小型鑄型,因它要浪費一些金屬液,也會降低鑄型壽命。
2金屬型的澆注
金屬型的澆注溫度,一般比砂型鑄造時高。可根據(jù)合金種類、如化學(xué)成分、鑄件大小和壁厚,通過試驗確定。下表中數(shù)據(jù)可供參考。
各種合金的澆注溫度
合金種類 澆注溫度℃ 合金種類 澆注溫度℃
鋁錫合金 350~450 黃銅 900~950
鋅合金 450~480 錫青銅 1100~1150
鋁合金 680~740 鋁青銅 1150~1300
鎂合金 715~740 鑄鐵 1300~1370
由于金屬型的激冷和不透氣,澆注速度應(yīng)做到先慢,后快,再慢。在澆注過程中應(yīng)盡量保證液流平穩(wěn)。
3鑄件的出型和抽芯時間
如果金屬型芯在鑄件中停留的時間愈長,由于鑄件收縮產(chǎn)生的抱緊型芯的力就愈大,因此需要的抽芯力也愈大。金屬型芯在鏡件中最適宜的停留時間,是當(dāng)鑄件冷卻到塑性變形溫度范圍,并有足夠的強度時,這時是抽芯最好的時機。鑄件在金屬型中停留的時間過長,型壁溫度升高,需要更多的冷卻時間,也會降低金屬型的生產(chǎn)率。
最合適的拔芯與鑄件出型時間,一般用試驗方法確定。
4金屬型工作溫度的調(diào)節(jié)
要保證金屬型鑄件的質(zhì)量穩(wěn)定,生產(chǎn)正常,首先要使金屬型在生產(chǎn)過程中溫度變化恒定。所以每澆一次,就需要將金屬型打開,停放一段時間,待冷至規(guī)定溫度時再澆。如靠自然冷卻,需要時間較長,會降低生產(chǎn)率,因此常用強制冷卻的方法。冷卻的方式一般有以下幾種:
(1)風(fēng)冷:即在金屬型外圍吹風(fēng)冷卻,強化對流散熱。風(fēng)冷方式的金屬型,雖然結(jié)構(gòu)簡單,容易制造,成本低,但冷卻效果不十分理想。 http://www.molafotomaton.com/
(2)間接水冷:在金屬型背面或某一局部,鑲鑄水套,其冷卻效果比風(fēng)冷好,適于澆注銅件或可鍛鑄鐵件。但對澆注薄壁灰鐵鑄件或球鐵鑄件,激烈冷卻,會增加鑄件的缺陷。
(3)直接水冷:在金屬型的背面或局部直接制出水套,在水套內(nèi)通水進行冷卻,這主要用于澆注鋼件或其它合金鑄件,鑄型要求強烈冷卻的部位。因其成本較高,只適用于大批量生產(chǎn)。
如果鑄件壁厚薄懸殊,在采用金屬型生產(chǎn)時,也常在金屬型的一部分采用加溫,另一部分采用冷卻的方法來調(diào)節(jié)型壁的溫度分布。
5金屬型的涂料
在金屬型鑄造過程中,常需在金屬型的工作表面噴刷涂料。涂料的作用是:調(diào)節(jié)鑄件的冷卻速度;保護金屬型,防止高溫金屬液對型壁的沖蝕和熱擊;利用涂料層蓄氣排氣。
根據(jù)不同合金,涂料可能有多種配方,涂料基本由三類物質(zhì)組成:1.粉狀耐火材料(如氧化鋅,滑石粉,鋯砂粉、硅藻土粉等);2.粘結(jié)劑(常用水玻璃,糖漿或紙漿廢液等);3.溶劑(水)。具體配方可參考有關(guān)手冊。
涂料應(yīng)符合下列技術(shù)要求:要有一定粘度,便于噴涂,在金屬型表面上能形成均勻的薄層;涂料干后不發(fā)生龜裂或脫落,且易于清除;具有高的耐火度;高溫時不會產(chǎn)生大量氣體;不與合金發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(特殊要求者除外)等。
6復(fù)砂金屬型(鐵模復(fù)砂)
涂料雖然可以降低鑄件在金屬型中的冷卻速度,但采用刷涂料的金屬型生產(chǎn)球墨鑄鐵件(例如曲軸),仍有一定困難,因為鑄件的冷速仍然過大,鑄件易出現(xiàn)白口。若采用砂型,鑄件冷速雖低,但在熱節(jié)處又易產(chǎn)生縮松或縮孔,在金屬型表面復(fù)以4-8mm的砂層,就能鑄出滿意的球墨鑄鐵件。
復(fù)砂層有效地調(diào)節(jié)了鑄件的冷卻速度,一方面使鑄鐵體不出白口,另一方面又使冷速大于砂型鑄造。金屬型無潰散性,但很薄的復(fù)砂卻能適當(dāng)減少鑄件的收縮阻力。此外金屬型具有良好的剛性,有效地限制球鐵石墨化膨脹,實現(xiàn)了無冒口鑄造,消除疏松,提高了鑄件的致密度。如金屬型的復(fù)砂層為樹脂砂,一般可用射砂工藝復(fù)砂,金屬型的溫度要求在180~200℃之間。復(fù)砂金屬型可用于生產(chǎn)球鐵,灰鐵或鑄鋼件,其技術(shù)效果顯著。
7 金屬型的壽命
提高金屬型壽命的途徑為: http://www.molafotomaton.com/
1.選用導(dǎo)熱系數(shù)大,熱膨脹系數(shù)小,而且強度較高的材料制造金屬型;
2.合理的涂料工藝,嚴格遵守工藝規(guī)范;
3.金屬型結(jié)構(gòu)合理,制造毛坯過程中應(yīng)注意消除殘余應(yīng)力;
4.金屬型材料的晶粒要細小。
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