7 金属型的寿命
/ l+ G9 |8 k5 L$ I, ~$ B2 t n 提高金属型寿命的途径为: }6 a+ _0 @' R9 h; s1 `
1 .选用导热系数大,热膨胀系数小,而且强度较高的材料制造金属型;
" a9 y" X) I0 g: G: I 2 .合理的涂料工艺,严格遵守工艺规范; & h, P$ w* m" Y* ^; T
3 .金属型结构合理,制造毛坯过程中应注意消除残余应力; ( x1 C# U( i4 } }4 S7 R2 D
4 .金属型材料的晶粒要细小。
/ q+ X0 S% t; ~- H* A1 Z+ N& k0 R 金属型铸件的工艺设计 6 ?% l2 ^, }1 M& W$ o
根据金属型铸造工艺的一些特点,为了保证铸件质量,简化金属型结构,充分发挥它的技术经济效益,首先必须对铸件的结构进行分析,并制订合理的铸件工艺。 + t& y5 e' l9 _, `7 j# w9 n
1 铸件结构的工艺性分析 2 ^7 z; N$ z* L" ?& l1 `% k) c
金属型铸造结构工艺性的好坏,是保证铸件质量,发挥金属型铸造优点的先决条件。合理的铸造构应遵循下列原则:
6 B9 t+ @# ^9 T 1 )铸造结构不应阻碍出型,防碍收缩; 2 )厚差不能太大,以免造成各部分温差悬殊,从而引起铸件缩裂和缩松; 3 )限制金属型铸件的最小壁厚。 + s6 b4 L5 O3 K3 t' m+ R, j( |
另外,对铸件非加工面的精度和光洁度应要求适当。
/ j! m( a) |( ` n, @. q8 ~6 }2 铸件在金属型中的浇注位置
" r5 p8 o: P7 Z0 u2 Q! r5 Q 铸件的浇注位置直接关系到型芯和分型面的数量、液体金属的导入位置,冒口的补缩效果,排气的通畅程度以及金属型的复杂程度等。选择浇注位置的原则如下:
5 _0 q# ? A& b. l3 M3 c 1 .保证金属液在充型时流功平稳,排气方便,避免液流卷气和金属被氧化; 1 y Q" r/ v$ v) F
2. 有利于顺序凝固,补缩良好,以保证获得组织致密的铸件;
' z; D/ j& S! p& | 3 .型芯数目应尽量减少,安放方便、稳定、而且易于出型;
4 R5 O m7 g; c# L5 E! X 4 .有利于金属型结构简化,铸件出型方便等。
2 d9 P% T, n7 o: C3 b3 铸性分型面的选择
& A0 z6 ~% F5 o# t2 G 分型面形式一般有垂直、水平和综合分类(垂直、水平混合分型或曲面分型)三种。选择分型面的原则如下:
/ U+ T U p: [ Z. \( D! ^ 1 .为简化金属型结构,提高稿件精度,对形状教简单的铸件最好都布置在半型内,或大部分布置在半型内;
+ M. ~. ]8 i& e8 Z! Y 2 .分型面数目应尽量少,保证铸件外形美观,铸件出型和下芯方便; 0 J8 z) w$ j# ?3 i0 {
3 .选择的分型面应保证设置浇冒口方便,金属充型时流动平稳,有利于型腔里的气体排出; ; N9 @) W g$ R$ @. g$ M$ j3 c1 ^- e
4 .分型面不得选在加工基准面上;
8 [4 p$ K! @ J; s 5 ,尽量避免曲面分型,减少拆卸件及活决数量。 3 v, v" F1 s2 k( ]
4 浇铸系统设计 5 `( q# X1 U4 J' s- D
根据金属型铸造的某些特点,在设计浇注系统时须注意以下几点:金属浇注速度大,超过砂型的约 20 %。其次,在液体金属充型时,型腔里的气体要能顺利排除,其流向应尽可能与液流方向一致,顺利的将气体挤向冒口或出气冒口;此外,应注意使液体金属在充型时流动平稳,不产生涡流,不冲击型壁或型芯,更不可产生飞溅。
3 I; ?" d- J4 {7 G: I 金属型的浇注系统一般分为顶注式底注式和侧注式三类。 $ c9 _' @2 Z8 n M
1 )顶注式,其热分布较合理,有利于顺序凝固,可减少金属液的消耗,但金属液流动不平稳,易进法,铸件高时,易冲击型胶底部或型芯。若用于浇注铝合金件,一般只适用于铸件高度小于 100 毫米的简单件; 5 x/ D% R ~" e/ I! h( m
2 )底注式,金属液流动较平稳,有利于排气,但温度分布不合理,不利于铸件顺利凝固;
. X7 n# O1 p: U$ l* }' [ A7 O( R 3 )侧注式,兼有上述两者的优点,金属液流动平稳,便于集渣,排气等,但金属液消耗大,浇口 6 s( m. t* B; j8 [6 g/ \
清理工作量大。
# m' `4 U: ?$ h: i. y" `9 g/ ^ 金属型浇注系统的结构与砂型铸造基本相似,但由于金属型壁不透气,导热能力强,因此要求浇注系统结构,能有利于降低金属液流速,流动平稳,减少其对型壁的冲刷。除应保证型腔内气体有充裕的时间排除外,还保证在充型过程中不得产生喷溅。
, a0 h! o& v8 J$ i, X9 t4 ~8 u6 I 当用金属型浇注黑色金属时,由于铸件冷速大,液流的粘度急剧增加,因此多采用封闭式浇口,其各部分截面积比例为: F 内: F 横: F 直= 1 : 1.15 : 1.25 ( N- {" q$ n! W/ v' F/ W
5 冒口设计 ) {# }* L2 F5 J
金属型铸造的冒口和砂型铸造时具有同等的作用:即为补缩、集渣和排气。它的设计原则也与砂型用冒口相同。由于金属型冷却速度大,而冒口又常采用保温涂料或砂层,因此金属型的冒口尺寸可比砂型的冒口小。 . ~( D- W1 v* a- S
4.4.6 金属型铸件的工艺参数 ! ^# `/ e4 j- K
由于金属型工艺的特点,其铸件的工艺参数与砂型铸件略有区别。金属型铸件的线收缩率不仅与合金的线收缩有关,还与铸件结构、铸件在金属型中收缩受阻的情况、铸件出型温度,金属型受热后的膨胀及尺寸变化等因素有关,其取值还要考虑在试浇过程中留有修改尺寸的余地。
' O7 _8 x1 D* J) N# v% K5 n* j 为取出金属型芯和铸件,在铸件的出芯和出型方向应取适当斜度,对各种不同合金铸件的铸造斜度参阅有关手册。
! L: _: }, h$ O* |, T金属型铸件精度一般比砂型铸件高,所以加工裕量可较小,一般在 0.5 ~ 4mm 之间。
; f9 ^! Q( A( U' e8 @6 a: k7 ^在确定铸件工艺参数之后,就可绘制金属型铸件工艺图,该图与砂型铸件的工艺图基本相同。 5 e1 e1 w/ Y1 z( T% t
金属型的设计 & }7 J1 A: _! B4 z2 ]0 x. [' _* K7 q
铸件工艺图绘制之后,就可进行金属型设计。设计内容主要包括确定金属型的结构、尺寸、型芯、排气系统和顶杆机构等。 9 v7 e4 @7 l6 I
对设计的金属型应力求结构简单,加工方便,选材合理,安全可靠。 . 金属型的结构形式 |