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機床床身鑄件澆注溫度速度與澆筑過程

時間:2019-07-20 15:07 作者:東建鑄造 點擊: 次
設計澆注系統時,首先考慮使鑄造膜受金屬液的熱輻射面積盡可能小,也就是鑄造膜在高溫金屬液的熱輻射下產生的燒失較小,特別要防止澆注時金屬液的飛濺或噴射造成的鑄造膜局部燒失,因為局部燒失會發生漏氣、垮砂,以致產生鑄件缺肉、夾砂等缺陷。此外,應使澆注的金屬液平穩,避免直接沖刷型腔壁或發生卷氣渦流現象。
用V法鑄造的型腔內外,要不停地保持正負壓差,在澆注過程中,當金屬液充滿型腔前,為了使未被金屬液充填的部分始終占大氣相通。一般需要在澆注系統中另設通氣口,也就是冒口,這樣就可避免因壓差減少或過分波動而造成垮砂、夾砂,甚至塌箱等缺陷。另外型腔中如果金屬液充填過快,金屬液中會夾氣,使鑄件產生氣孔等缺陷。若澆冒口系統中設通氣口,則氣體從通氣口排出,從而有助于避免上述缺陷。
通氣口應設在鑄件型腔較高處,這樣在整個澆注過程中可設有金屬液的型腔部分與大氣相通,始終保持大氣壓差。此外如果鑄型有突起處,并且突起處的高度又低于鑄型的較高處時,易被澆注時上升的金屬液堵截,從而隔斷與大氣的通道,有造成垮箱的危險。遇到這種情況,也應該在突起頂部設置氣道,通氣口的斷面積,一般應大于或等于內澆口總面積的一半。為了防止鑄件出現氣孔,通氣口的厚度應該是該處壁厚的2/3左右。
V法鑄造床身是采用開放底注式澆注,澆冒系統均直接通往大氣,由負壓保持型砂的壓差,床身的壁厚一般比較均勻,澆口和冒口都是開放式的(即明澆、明冒)不采用暗冒口,普通鑄鐵收縮率和自補率很穩定無需按冒補縮。
澆注溫度與速度
機床床身鑄件的澆注溫度一般控制在1350-1380之間比普通砂型的溫度稍高。一方面為了防止由于鑄造膜燃燒時產生的氣體使鑄件產生氣孔或小孔。另一方面可以有效防止皮下氣孔生成,不要認為V法鑄型金屬液流動阻力小,冷凝得慢,澆注溫度稍低一些,本人以為這是錯誤的,只有澆注溫度提高了,鑄造膜的澆失速度提高,氣孔相應減少還可以縮短澆注時間,使金屬液盡快充滿型腔防止出現塌箱現象。
在澆注過程中,并非型腔內所有的鑄造膜立即消失,只有金屬液直接接觸的區域以及毗鄰的區域才能消失。為使砂型強度在鑄造膜氣孔消失短時間內金屬液到達維持密封作用,應盡可能縮短澆注時間并且不斷流。為了加快澆注速度,可有效增大內澆道設置。具體加大多少,要看鑄件體積、大小、壁厚、重量來做決定。由此可見,平穩而快速的澆注速度是鑄件質量的有效保證。
在澆筑過程中應注意以下幾點:
1.澆注速度要適當。因為在澆注時砂型表面的砂殼強度只能維持在一個短暫的時間,所以必須在這一時間內完成澆注過程,否則就會產生塌砂和沖砂現象。另一方面,在某些情況下,由于不便在型腔的各個較高點上都設置通氣口,型腔中的氣體一部分要通過型壁排出,但是鑄造膜的透氣性是極小的。所以,如果澆注速度太快,就會產生氣孔。有時候也需要適當延長澆注時間。使鑄造膜在金屬液到達以前已經受到輻射作用而使型壁具有一定的透氣性能。就能順利排氣而避免產生氣孔。因此,適當的澆注速度應在避免產生上訴兩方面問題的前提下決定。
2.澆包的澆口要對準砂型直澆口,避免卷入空氣,而且不能斷流。
3.防止金屬液飛濺進入冒口或出氣口中,以免過早的破壞局部型腔的鑄造模,為此應采取一定措施。為了滿足以上要求,澆口上方應設置澆口杯,不使金屬液外溢和飛濺來保持平穩的澆速度。
4.由于機床床身大多數為長方形,需進行傾斜澆注。合箱完畢后,將砂箱傾斜4°~12°進行澆注,鑄件愈長大,傾斜角度也要大一些。這樣使鐵水由低向高平穩充型。減少型腔中鑄造膜融化區的面積,并且能保證冒口較后進入鐵水。始終保持砂型內外壓力差。傾斜的方向是將冒口端墊的高于澆口端。
澆注后鑄型的抽氣時間
澆注完畢后,因V法鑄造冷卻速度慢,根據鑄件的壁厚、體積、重量來估算斷壓時間,避免由于過早解除負壓,使鑄件變形而影響質量。從鑄型澆注完到解除真空負壓進行鑄件落砂這一段時間,稱為鑄后放置時間。一般壁厚15-20mm鑄鐵件。不超過2m長lm寬。8-10分鐘即可停壓,如果壁厚、加長件,本人以為斷壓時間應該在20-30min為妥,否則,變形幾率很大。
以上為機床床身的造型方法及澆注方式,純屬個人觀點。床身的型芯有90%為真空砂箱自帶芯,局部是樹脂砂芯。樹脂制芯,使用40-70目石英砂為主要原料,映喃樹脂和固化劑為輔助材料。
在混砂過程中每加入百公斤石英砂,比例為2kg樹脂1kg固化劑。把混好砂及芯鐵放入芯盒輕搗、刮平,待砂自硬后取出,刷涂料點燃自干。
下芯的注意事項
1.由于樹脂芯的發氣量大于自吸芯發氣量。應注意適量排氣。
2.排氣用細鐵釘在鑄型預留芯頭上輕輕扎破鑄造膜,不要過大,3-5處即可,讓真空壓差吸住樹脂芯預留氣孔。
3.在高溫澆注時,樹脂芯燃燒,此時芯頭預留氣孔和扎破接觸處就會發生作用。負壓會吸走局部的樹脂芯所產生的氣體,從而減少鑄件氣孔發生。
4.扎破處和芯頭連接一定要緊貼住,否則鐵水會在芯頭縫中鉆進,填死預留氣道,這樣就失去了排氣作用。
V法鑄造床身到目前為止,還可以說是成熟的工藝,在生產過程中要注意每一個環節,從吸膜到噴涂料,起模、下芯、合箱整個工藝流程要保持相對銜接,做到萬無一只有這樣才能得到合格產品。
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