7 金属型的寿命 6 X, W0 E0 ]2 m! S! ~7 r7 I
提高金属型寿命的途径为: 4 a2 _' p1 G4 c" ]- b
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;
' q4 b" Z6 c; }9 z8 [5 S# _. l" g& {0 o 2 .合理的涂料工艺,严格遵守工艺规范; : K2 ?$ ?7 c3 K+ y8 D( _) `: e
3 .金属型结构合理,制造毛坯过程中应注意消除残余应力;
/ U8 @" C a, g+ Z" A8 j9 e 4 .金属型材料的晶粒要细小。
4 c# Y/ g# b( M3 A 金属型铸件的工艺设计 & K2 e7 E6 _$ f2 X2 \8 P) r; r
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 {) L4 f# f1 B* D7 c5 s1 铸件结构的工艺性分析 2 G; S( c8 R8 |, \
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& w2 j; h Y p0 U2 \/ u 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。
1 k% I1 n; K j0 |- [ 另外,对铸件非加工面的精度和光洁度应要求适当。
2 u1 B2 \1 [. H" S2 铸件在金属型中的浇注位置
* g3 S4 d$ G T$ R6 ^ 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:
3 Y- |" T$ Y: {4 a 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; / t+ k6 V! v" H. L
2. 有利于顺序凝固,补缩良好,以保证获得组织致密的铸件; , Q% B$ v5 _0 `+ M
3 .型芯数目应尽量减少,安放方便、稳定、而且易于出型;
' V9 j2 m" U y. e5 I2 w 4 .有利于金属型结构简化,铸件出型方便等。 3 o' m+ C; C6 W1 C
3 铸性分型面的选择
* _# z) Z& H% n1 A9 |( k: m. d 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: " i' z; \) Y6 p. l
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;
3 B! H& G* |/ @' |& K8 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;
* z3 o- Y, F( x 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; " A" |6 p4 u7 @3 b, f" M
4 .分型面不得选在加工基准面上; 6 ]: K+ n! y5 X
5 ,尽量避免曲面分型,减少拆卸件及活决数量。
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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。 I5 O+ N' T I& Y. 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。 ; B7 \% B1 X4 K: i0 e! z8 _
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; 1 e6 p! R9 R p
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;
, i: k* V1 M; U) _1 P: Z- \$ i* d' v* Z 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 . S6 z# j' l- s' e8 |
清理工作量大。 , R% R" u6 o8 U8 q' I+ E
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。 $ y6 s" N5 w6 `) k
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
3 l, d& h" y }. B0 P5 冒口设计
( b- \9 b/ r1 b3 `: {% t 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。
, {5 g5 W# m ?. O: h4.4.6 金属型铸件的工艺参数 ( J! B5 K4 u) W! Z) G
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。
0 f# L+ p3 n- W 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。 8 J- r; O1 w! E. I( n
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。
! w. @0 B; i# Y; W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。 ' R# g* J$ k: v
金属型的设计
$ l7 h1 u% Y% I) a4 h 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。
; P/ e' N6 O" k, n 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 |