7 金属型的寿命
* f0 N' R9 t/ f3 y8 t% M: [ 提高金属型寿命的途径为:
1 ]* ^% n/ [: e2 C# Y 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; ( S$ d; M! H' k& b: E8 k' I" I
2 .合理的涂料工艺,严格遵守工艺规范;
/ `5 }! V5 @ B4 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; 1 T& J) B% u1 ], B2 p# N- ? u, B
4 .金属型材料的晶粒要细小。
: m9 S; ?# N% M# n$ A( } 金属型铸件的工艺设计 ) |7 f. v" i8 r9 |
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。
- x/ H( B; G, ~1 铸件结构的工艺性分析 : u/ k' [3 A5 R& b
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, ~/ D6 H$ E( c
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。 0 e) Y4 J3 G$ y) ~+ Y! |
另外,对铸件非加工面的精度和光洁度应要求适当。 7 i7 ?- G( O- L) i, C/ H" N& P3 ?
2 铸件在金属型中的浇注位置
4 T- C' V; A0 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: - j: |8 c! h& {6 i
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;
0 U' u+ R' e; k$ u 2. 有利于顺序凝固,补缩良好,以保证获得组织致密的铸件;
: \% B( d6 {5 K6 B( w 3 .型芯数目应尽量减少,安放方便、稳定、而且易于出型; ( H2 j& G; x4 p8 Y! `! r
4 .有利于金属型结构简化,铸件出型方便等。
, ?. ]* P" ?0 o8 ~+ C+ v4 D3 铸性分型面的选择
+ E/ ]+ u/ n% q: e+ 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:
' F2 p( F. ^0 D( I 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;
) Z' u! m$ I& R( Q [ 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; . U7 V2 j& R( D$ k! T; [8 F. n- v
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; " k) M3 [6 G5 \
4 .分型面不得选在加工基准面上; # o' ?/ p7 ^7 H
5 ,尽量避免曲面分型,减少拆卸件及活决数量。 # C, d1 J* x+ w2 I% E
4 浇铸系统设计
6 i$ t; \: l4 Q9 g* N1 ]2 C, x7 \ 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 ]2 L" t) y" u# X$ ]2 ]4 ^ m
金属型的浇注系统一般分为顶注式底注式和侧注式三类。
) @2 U* U: |5 q' [2 H& }, V, K 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;
# _% [8 E" s) F 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;
B3 [, b8 l! J, y 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 j h4 e7 R1 i2 R1 Z清理工作量大。
9 k- J1 b0 l# g3 Q0 A 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。 1 d! l, R1 Z- u8 [' r) B6 \8 S9 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
" {% \* k8 D9 q- A3 j3 r5 冒口设计
, D# @2 E2 a$ q! M9 g 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。
: `* Q% }# |; U& I/ n- v4.4.6 金属型铸件的工艺参数 & B; L; A0 w2 L0 z; W
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。
+ _3 M2 v% \4 F, s) c* c7 @ 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。
3 T# x3 h! i! P4 R% c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。 & O c: i1 p6 v) P/ {) y j
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。 7 A5 ^2 D# f( Z4 i. ^: [/ s0 H
金属型的设计
0 u, A/ L, `! R5 h9 U 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。
( P5 m9 V; g( d) _$ F$ n( }0 p u9 G 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 |