7 金属型的寿命
3 a* `; ^6 f& Q7 M 提高金属型寿命的途径为: 7 n/ M6 K0 j. ?+ j8 L, I) H6 O; p
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; ! R' V( m, z9 M
2 .合理的涂料工艺,严格遵守工艺规范;
S" k* C* b! x1 ^ 3 .金属型结构合理,制造毛坯过程中应注意消除残余应力; : v4 h- i; i8 o! u, s
4 .金属型材料的晶粒要细小。
# b9 X5 v. l4 ~7 E# d& A( a! U& H2 y% Y 金属型铸件的工艺设计 $ b/ u% C- z7 n% F9 E
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。
' [- E* B: I9 U1 铸件结构的工艺性分析 " E% j% f6 `; D; B ~0 O: {( e
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:
" d. c$ @) b. S7 M$ F) k1 `# Z- b5 q. R 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。 $ s* e* S( Y/ V5 s
另外,对铸件非加工面的精度和光洁度应要求适当。
4 ?0 h8 ?. d- C2 铸件在金属型中的浇注位置
7 ^( c. S- O! n. G 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:
" z F; ]+ H+ n0 J, E A6 X+ q 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; , R2 Q. Y" i P- y* P
2. 有利于顺序凝固,补缩良好,以保证获得组织致密的铸件; " `) Q4 d0 z5 Q* V$ v
3 .型芯数目应尽量减少,安放方便、稳定、而且易于出型; 2 X6 _6 y* }! C F. C4 Q
4 .有利于金属型结构简化,铸件出型方便等。 # S O% _( A* d
3 铸性分型面的选择
3 K% [# S$ ^ k/ \2 e& U7 ]/ V 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: % E% ?2 w$ F6 K+ O( w9 W; J- B
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;
' ^8 }4 Z+ [. ^$ k1 I 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; ( G8 c( ~0 b7 ~
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;
: V+ v- `6 J# f' H5 `3 Y 4 .分型面不得选在加工基准面上; 4 a6 z- `2 Y( n3 c& }
5 ,尽量避免曲面分型,减少拆卸件及活决数量。 % r2 h/ S2 E) Z) F: n
4 浇铸系统设计
* `& L; e- g* Q 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。
, ]6 j, j5 w& n- x7 e 金属型的浇注系统一般分为顶注式底注式和侧注式三类。 6 y+ w/ K2 |8 I* H# r# o, a6 ?9 J3 e ], Q! h
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; ; w0 `# K: ~ X6 Y$ a& {
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; 1 ^$ J' H$ G" Q9 _& H
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
) ]7 h/ l2 E8 p- K5 v( W) E清理工作量大。 8 R; w* z" ?) A9 b) _
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。
4 ?3 \* j+ T& e: I, u) T* _ 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 . U- x, U2 w1 R9 f
5 冒口设计
. A$ l; H H! [ 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。
' T( |' v5 B, C, l- w$ s" s4.4.6 金属型铸件的工艺参数
1 U# V% V# p; @: ~9 ?$ ] 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。 : w% k8 e7 Y& }
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。 7 @+ I4 m+ L/ W0 r/ z( N6 Y9 m- K
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。
; \% e9 H1 j' u1 \6 P+ G7 w& r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。 1 a, F" u9 e, n c0 @7 ~- t
金属型的设计 & _/ l+ L( R: j' x# b9 L
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。 2 X' l2 N8 `: K
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 |