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    精密铸 造的性能要求及浇注系统原则

    作者:高新铸业 日期:2019-03-08
    内容摘要:采用砂型精密铸造。据统计,我国或是国际上,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。

    采用砂型精密铸造。据统计,我国或是国际上,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。

    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,适合批量生产。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。

    为了避 免缩孔缩松缺陷,铸件的 厚大区域在凝固过程中要进行补缩,这也是 为什么实际生产中会将浇口设置在铸件较厚大区域的原因。

    浇注系 统的设计需要遵循以下几条基本准则:

    1)如果铸 件有多个厚薄不同的截面,需要考 虑采用多个浇注系统的设计。这种设 计同样适用于浇注大型铸件,以缩短 充型时间和避免浇道处型砂过热。

    2)应当避 免将内浇口放置在砂芯或者型壁的正对面。这种设 计会引起金属液的飞溅和气孔。

    3)浇口杯 与直浇道的直径比应使整个浇注系统在充型过程中处于充满状态。

    4)浇注系 统应当在确保金属液流速最小的基础上,实现流量的较大化。这将有 利于避免金属液的紊态流动以及减少气体的卷入。

    5)浇注系 统的设计需要确保铸件的顺序凝固。

    6)对于浇注系统的设计,应该尽 量避免流动方向及截面的剧烈突变。

    对铸件 缺陷进行分析与研究,是提高 铸件成品率的关键技术之一。然而,其难度也是不小的。

    主要表现在:

    ①涉及知识面广,如合金、铸造工艺、造型材料、铸造装 备及生产过程的检测等方面知识。

    ②铸件缺 陷形成原因的多样性,一种缺 陷可以由多种原因引起,而一种 原因又可能引起几种缺陷。

    ③技术措施的制约性,如采用某一措施,可以防 止某一类型缺陷,但可能 导致产生另外一种缺陷。

    ④影响因素难以控制,如原材料质量、空气的温度与湿度等。

    生产铸件的企业,其经营 的目标是为了实现利润的较大化。为此,在生产过程中,尽可能 提高铸件的成品率。铸件的 成品率为合格铸件总重量与投入金属炉料总重量的百分比。


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