7 金属型的寿命
( i$ Z8 \! G$ m$ ]- H" n/ g 提高金属型寿命的途径为: 2 e) \4 w( z- r- s' H% l4 k
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;
( c3 L) i @/ t 2 .合理的涂料工艺,严格遵守工艺规范; : f9 V; q$ T* }: d1 N
3 .金属型结构合理,制造毛坯过程中应注意消除残余应力; : r7 q+ p2 F& C/ [ E
4 .金属型材料的晶粒要细小。 / o9 B/ }* C k5 v& X
金属型铸件的工艺设计
; \0 P2 e' j# X C8 q# Q* v 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。
% K/ ?& ^8 z% i2 V2 z1 铸件结构的工艺性分析 ( O8 r, l% C2 ]2 p: E, d2 l
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: # N3 l4 `/ }( c8 p, w% ?
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。
; v! y' y2 g. s' H/ a$ C 另外,对铸件非加工面的精度和光洁度应要求适当。
' W% m+ w( L V" g8 I* `2 铸件在金属型中的浇注位置 5 Y Y" A6 q6 k8 \: Z" _
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:
4 `) n9 z+ ~0 j 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 W' v% B# _' u+ i! M4 G( [1 F 2. 有利于顺序凝固,补缩良好,以保证获得组织致密的铸件; * l' d6 q+ j( b6 [" ]% [
3 .型芯数目应尽量减少,安放方便、稳定、而且易于出型;
# x) w1 z! T6 B0 K: t5 w 4 .有利于金属型结构简化,铸件出型方便等。 , [7 b% l- Q& i, ]; I# d
3 铸性分型面的选择
1 s5 Y3 v5 G) S 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: 7 k# _0 d# N, g$ w/ D
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;
. X; G& P( q. x 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 U7 s' O# o5 E) L* O% |3 o 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; ! S/ h2 n* P+ U$ r
4 .分型面不得选在加工基准面上;
+ v0 D8 h7 d" S, M4 i: H5 c) O0 Y { 5 ,尽量避免曲面分型,减少拆卸件及活决数量。
5 W# M) ^: v6 q2 G: g1 t7 G: q4 浇铸系统设计
4 S# s- V3 ~0 ? 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 X w' _0 m. X! }- X5 L2 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。
' T1 D B- B7 Y4 W7 B$ Q8 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;
9 a7 l) D$ F8 C 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; : B& w5 v* u& b3 F. t# 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
: b( C4 R: J6 U! ?8 Z! V% |% F清理工作量大。 * X. m! F9 E& D3 d( k! 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。 , f3 @( x2 L6 E8 G- k1 o
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 , f7 B, W5 _% j7 c6 A) K: w
5 冒口设计 n! Z+ x5 T1 U8 n5 Q, @6 C
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。
) h0 q* F8 U4 d8 [" Z4.4.6 金属型铸件的工艺参数 & d/ \3 Z% X: b
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。
* x; S, D. J# K& S h G 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 _' @. Y' l7 ~5 x: u3 L
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。 - s, {& l0 M. b9 Q6 M
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。
! t. b4 N5 B% }- e' A5 M2 A金属型的设计 0 k1 R4 I4 B2 ^
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。 3 r4 ?, K3 V& S5 M0 g# a
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 |