7 金属型的寿命
/ y; @& A1 e, }1 C, `( D 提高金属型寿命的途径为:
- ^' P$ O8 P, ]6 y' A# x) r 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;
0 {; `8 `/ ]9 W" W$ i! { 2 .合理的涂料工艺,严格遵守工艺规范; 7 ?8 c0 E" |" B; t2 m7 {/ f b
3 .金属型结构合理,制造毛坯过程中应注意消除残余应力;
# w* _/ B1 O! C) `! R 4 .金属型材料的晶粒要细小。 / Z3 t) M1 ^$ D/ a
金属型铸件的工艺设计 # l* a1 D8 g8 M
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。
, B8 v, ^9 b, B+ |. P' [9 q4 |1 铸件结构的工艺性分析
% j) k) U& z- p% y' G5 S 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: % \0 f% k, N( M+ Q! ?
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。
$ V1 E9 B2 K! o A 另外,对铸件非加工面的精度和光洁度应要求适当。 ! J. }4 s7 s, B
2 铸件在金属型中的浇注位置 : T$ Z# k" J0 Y( }4 [
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:
6 Y% Z) Y! k" z* n/ 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;
7 Z6 Y, k( @3 |7 R 2. 有利于顺序凝固,补缩良好,以保证获得组织致密的铸件;
8 [) k- \$ \. R/ C" I6 ] 3 .型芯数目应尽量减少,安放方便、稳定、而且易于出型; ) p' d8 r- U. S* u9 G7 m: d% Q
4 .有利于金属型结构简化,铸件出型方便等。
2 ~ d B% y& `; W& c& B3 铸性分型面的选择 # S2 P& D" ^* ^7 ~, M0 G4 X
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:
" z" @9 v4 o Q 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;
0 r: V8 D! @0 K$ ?1 r8 `3 g 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;
( n) r+ Y, ?5 O( S 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;
. I. x: d/ ?# B8 e 4 .分型面不得选在加工基准面上;
$ j* d9 @. Q0 p5 r- k 5 ,尽量避免曲面分型,减少拆卸件及活决数量。
$ o, l8 f8 O# u" a6 `0 H4 浇铸系统设计
$ e4 D6 B$ ~3 l+ Z0 m1 y) 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。 # C8 u9 c$ [' e8 U. w
金属型的浇注系统一般分为顶注式底注式和侧注式三类。
% u% H8 a. y4 u' P" Z" z- r0 |$ d 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; 3 Q) C! V: |/ s7 N1 `
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;
8 n8 G2 ^% M8 t; | 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) H [. J+ R5 G$ C- }* D. ?7 D% H清理工作量大。 " c% x; W! W" ]- j
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。 ! I7 W5 L& M0 F2 k) W! d
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
/ W+ W/ T6 N# S- e- i5 冒口设计
' l1 w6 X* G& B3 o 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。 4 S$ r) Y" z3 ^, [! w. k6 g
4.4.6 金属型铸件的工艺参数
( x, J5 n% M* G( ] l' u! d1 Z' N7 ?# 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。 7 @! w* a1 M" t5 _
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。 - M. ~" G7 R- J Z @( b" \. C: O
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。 0 t/ H. J0 N- `; @. ^
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 Z/ n2 r* n* N& t* A7 s
金属型的设计
1 \* _: ?" l- S! u% A' r/ Z 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。
0 G( j. c7 \; F 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 |