7 金属型的寿命 , K" {& l. T) v/ s+ d _6 P" o
提高金属型寿命的途径为:
4 n7 Z" k6 Y% T5 k( X, q 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; 2 t/ l: v' F( |9 Z8 d; d3 r
2 .合理的涂料工艺,严格遵守工艺规范; 0 g7 A6 N5 P" E( L! j
3 .金属型结构合理,制造毛坯过程中应注意消除残余应力; ; A `5 a: t3 ~* n+ I$ l# D- r5 D
4 .金属型材料的晶粒要细小。
* \" I/ T. w8 h# B0 E 金属型铸件的工艺设计
' I! g7 K: F+ _$ \/ A 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。 6 X9 u4 F4 Y. S6 t" l
1 铸件结构的工艺性分析
5 k0 L5 U8 o/ N U- q2 P' Y 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:
+ R/ A) t ?1 Z5 B 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。
( B, k( i4 z. ?* H, y/ \ 另外,对铸件非加工面的精度和光洁度应要求适当。 ) M: {# h0 Z# N$ l7 l, Z
2 铸件在金属型中的浇注位置
/ D' _+ m2 n. Y, x, \ 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: 0 b$ B. O) @4 h* E) B" i% C" E
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;
4 V) M+ F J9 W- w" A {2 ^- [; o* S 2. 有利于顺序凝固,补缩良好,以保证获得组织致密的铸件;
2 A9 w0 p! ^3 K% a 3 .型芯数目应尽量减少,安放方便、稳定、而且易于出型; " f! J) F$ S j, |. {
4 .有利于金属型结构简化,铸件出型方便等。 . g* t0 {0 M5 ?/ j. \1 ]
3 铸性分型面的选择 4 x0 U+ b& i- `; {# Q# ?
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:
. x3 N7 G# D6 s7 X 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; ' c& x2 T( p+ J+ p, _
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;
2 m8 @* c B; e+ [% j& G 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; # F/ H7 B2 T1 h
4 .分型面不得选在加工基准面上; * d7 G5 W! H$ W1 G1 a u d
5 ,尽量避免曲面分型,减少拆卸件及活决数量。 # O/ U9 t" u1 }3 l& v+ V% a& K1 d1 f
4 浇铸系统设计 - t" D" E9 R& H
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 {- y4 x- o( u& @+ ~* O9 Y# O 金属型的浇注系统一般分为顶注式底注式和侧注式三类。 / ^1 T3 g" ?! P* S, E
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; / _0 q4 C# |1 Z5 P3 X
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; ) o4 R2 u) [2 d) O4 N1 _6 n
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
- S' N" z, ^2 S( h9 ]: M5 C6 A+ J清理工作量大。
: g# z: D1 ^# M" H8 c& D" ^ 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。 + j; |! K" u$ ^# E0 ~. w
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
; B" Z2 d1 J4 B0 X5 冒口设计 ' \7 T$ Z+ ?2 i
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。
/ J: P7 Q# m) d& @" `& ^! N! \4.4.6 金属型铸件的工艺参数
A* u9 a8 |- k" [, W4 L 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。 % c/ C, e1 L+ M$ X$ f# y+ z( Q! e2 a
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。 ) K {" u1 Y+ I4 v& F! |- u
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。
" F4 a/ T" _7 o' K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。
" m: X3 p# f% c" V3 U7 U金属型的设计 / m! N; C( E" q, k, f
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。 - W2 C n. |9 ]
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 |