7 金属型的寿命 " y, u3 M) k7 x P% q% o; [+ c* O
提高金属型寿命的途径为: 5 W: {& K: m: V1 O% 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;
; O" ^8 y! k# C5 K% M 2 .合理的涂料工艺,严格遵守工艺规范; + D9 r; o" |( j9 G s7 Y$ v$ L
3 .金属型结构合理,制造毛坯过程中应注意消除残余应力;
/ S9 p4 _% j6 a2 j( l- z2 T* x 4 .金属型材料的晶粒要细小。 ) F, @9 P" f4 i& U$ `. E2 t2 R
金属型铸件的工艺设计 " I- b& f- I0 h( L6 t* y! a& S
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。
) I* ~* w2 {! I- q1 铸件结构的工艺性分析 ! M7 j) J) }* f! m
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: ! b& w O+ R/ b, n( J4 E* ?( d
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。 8 L( ]/ {3 x9 t$ K- F
另外,对铸件非加工面的精度和光洁度应要求适当。
; M A a8 N# C0 x2 铸件在金属型中的浇注位置
) _4 v7 p5 R. M& U' u 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 z4 {2 B; @ W Q; 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; 1 ]5 X# r N* W7 k$ u9 E" l9 Z" z1 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; , n1 ?8 Q6 {" X" {8 o" A
3 .型芯数目应尽量减少,安放方便、稳定、而且易于出型; . e0 |9 D/ Z+ O0 l% {( {+ s
4 .有利于金属型结构简化,铸件出型方便等。 4 b' v0 B3 _: n$ V z
3 铸性分型面的选择
( e3 I! O( R0 o$ I. J- w' G }' 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:
% k% }5 b: n8 w! x3 f4 D1 S 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;
( O# q* G, U g% j# k0 O 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;
4 R- M) k9 t* `1 E 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% C8 c* g6 P* I5 l
4 .分型面不得选在加工基准面上; & B2 I' Q6 e9 L# d
5 ,尽量避免曲面分型,减少拆卸件及活决数量。
: b( m- n) N9 r8 f4 F4 浇铸系统设计 , u: V8 T( k' C+ Y* n5 N/ @
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。 ' F t+ P; `* R# K( z% p
金属型的浇注系统一般分为顶注式底注式和侧注式三类。
& e8 ^9 h/ c4 C. W 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 T6 Q+ [" g0 b
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! G0 g% H& u" n1 V7 \+ J 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 5 y( U' S+ v, C
清理工作量大。 - q* q% Z; q( M0 T
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。
( `0 d: j4 n: @! c {0 N6 J. m# l 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 ( g$ s7 j# l: e/ v" g7 ^. ~# t
5 冒口设计
1 e% ?/ S7 ?6 _ 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。 ' E: w$ w2 [/ t& r
4.4.6 金属型铸件的工艺参数
/ u) w. f2 ]! Q7 [ 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。
' w6 W: o: s# F 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 d+ C, n4 y4 D, B4 J4 V
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。
/ v; U- `" [9 ^$ 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。 , z5 D9 ^! e L4 ?0 x# c2 |
金属型的设计 + H) T; D+ E6 I6 K3 |$ 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。 4 a8 D6 ^, s, 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 |