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(1)金属型生产的铸件,其机械性能比砂型铸件高。同样合金,其抗拉强度平均可提高约25%,屈服强度平均提高约20%,其抗蚀性能和硬度亦显著提高;5 a4 r& n3 h! L7 t (2)铸件的精度和表面光洁度比砂型铸件高,而且质量和尺寸稳定;9 @# z8 U" E; ^5 R+ ~8 d. h4 j9 C (3)铸件的工艺收得率高,液体金属耗量减少,一般可节约15~30%;5 P) D `4 x& Z7 c! ~% L4 r; |* l (4)不用砂或者少用砂,一般可节约造型材料80~100%;6 N5 _0 Z# b: I6 h- A 此外,金属型铸造的生产效率高;使铸件产生缺陷的原因减少;工序简单,易实现机械化和自动化。金属型铸造虽有很多优点,但也有不足之处。如: 5 F# g4 b( [0 v" h9 u/ d (1) 金属型制造成本高; 6 }- \! Q0 ^. B" N& t. }8 a0 Q (2) 金属型不透气,而且无退让性,易造成铸件洗不足、开裂或铸铁件白日等缺陷; 0 C+ ?" I' U7 g, `6 P (3) 金属型铸造时,铸型的工作温度、合金的浇注温度和浇注速度,铸件在铸型中停留的时间,以及所用的涂料等,对铸件的质量的影响甚为敏感,需要严格控制。 $ _# g0 ?5 [0 r" G# K 金属型铸造目前所能生产的铸件,在重量和形状方面还有一定的限制,如对黑色金属只能是形状简单的铸件;铸件的重量不可太大;壁厚也有限制,较小的铸件壁厚无法铸出。因此,在决定采用金属型铸造时,必须综合考虑下列各因素:铸件形状和重量大小必须合适;要有足够的批量;完成生产任务的期限许可。 3 C5 n( B t9 ^+ z* \1 L0 V 金属型铸件形成过程的特点+ z w5 O2 r: O8 g 金属型和砂型,在性能上有显著的区别,如砂型有透气性,而金属型则没有;砂型的导热性差,金属型的导热性很好,砂型有退让性,而金属型没有等。金属型的这些特点决定了它在铸件形成过程中有自己的规律。2 S$ s) y' F& e9 P8 F0 g7 E% ^- g 型腔内气体状态变化对铸件成型的影响:金属在充填时,型腔内的气体必须迅速排出,但金属又无透气性,只要对工艺稍加疏忽,就会给铸件的质量带来不良影响。 $ Q* [, p2 n( o i( C/ T* ] 铸件凝固过程中热交换的特点:金属液一旦进入型腔,就把热量传给金属型壁。液体金属通过型壁散失热量,进行凝固并产生收缩,而型壁在获得热量,升高温度的同时产生膨胀,结果在铸件与型壁之间形成了“间隙”。在“铸件一间隙一金属型”系统未到达同一温度之前,可以把铸件视为在“间隙”中冷却,而金属型壁则通过“间隙”被加热。 - |- t7 D, k8 B3 x$ V f" ` 金属型阻碍收缩对铸件的影响:金属型或金属型芯,在铸件凝固过磋甲无退让性,阻碍铸件收缩,这是它的又一特点。 ' T u: K& h+ u Q8 U) x# ] 金属型铸造工艺 ' R3 o$ p$ z4 j: B4 c1 z 1金属到的预热, G7 E" u2 V/ } 未预热的金属型不能进行浇注。这是因为金属型导热性好/液体金属冷却决,流动性剧烈降低,容易使铸件出现冷隔、浇不足夹杂、气孔等缺陷。未预热的金属型在浇注时,铸型,将受到强烈的热击,应力倍增,使其极易破坏。因此,金属型在开始工作前,应该先预热,适宜的预热温度(即工作温度),随合金的种类、铸件结构和大小而定,一般通过试验确定。一般情况下,金属型的预热温度不低于1500C。 + [8 r, M& b: q 金属型的预热方法有:: t" R' ?- v; z" q+ O (1)用喷灯或煤气火焰预热;(2)采用电阻加热器;(3)采用烘箱加热,其优点是温度均匀,但只适用于小件的金属型;(4)先将金属型放在炉上烘烤,然后浇注液体金属将金属型烫热。这种方法,只适用于小型铸型,因它要浪费一些金属液,也会降低铸型寿命。7 x* |4 c% n* G% G( R1 N+ c4 e 2金属型的浇注 . V9 F2 t" R- Q. J0 H 金属型的浇注温度,一般比砂型铸造时高。可根据合金种类、如化学成分、铸件大小和壁厚,通过试验确定。下表中数据可供参考。 9 _/ {' H H: M) U+ L4 g- { 各种合金的浇注温度 4 b7 i, L9 C2 Q& X6 H+ ] 合金种类 浇注温度℃ 合金种类 浇注温度℃; B& ~! w4 B+ y, l8 ^, D 铝锡合金 350~450 黄铜 900~950 7 ]* P' G6 p% v: M; R7 }# U$ B 锌合金 450~480 锡青铜 1100~1150' H7 m$ e8 w' U! N F8 ^ } V3 { ` 铝合金 680~740 铝青铜 1150~1300 + Q0 T) G( O1 [ 镁合金 715~740 铸铁 1300~1370 ) j! E9 h" Q6 `# }1 g3 W% I 由于金属型的激冷和不透气,浇注速度应做到先慢,后快,再慢。在浇注过程中应尽量保证液流平稳。7 G) j1 |5 t5 d2 ~4 \8 n; ` 3铸件的出型和抽芯时间 - q1 n3 v) e" `) N 如果金属型芯在铸件中停留的时间愈长,由于铸件收缩产生的抱紧型芯的力就愈大,因此需要的抽芯力也愈大。金属型芯在镜件中最适宜的停留时间,是当铸件冷却到塑性变形温度范围,并有足够的强度时,这时是抽芯最好的时机。铸件在金属型中停留的时间过长,型壁温度升高,需要更多的冷却时间,也会降低金属型的生产率。( b4 O- g) v8 L' X9 E- C) M2 a 最合适的拔芯与铸件出型时间,一般用试验方法确定。& j& v7 W, X8 J, ^2 e" l 4金属型工作温度的调节+ p$ v, k) _! G, N* u 要保证金属型铸件的质量稳定,生产正常,首先要使金属型在生产过程中温度变化恒定。所以每浇一次,就需要将金属型打开,停放一段时间,待冷至规定温度时再浇。如靠自然冷却,需要时间较长,会降低生产率,因此常用强制冷却的方法。冷却的方式一般有以下几种: 1 ]% A9 x8 h6 C& V (1)风冷:即在金属型外围吹风冷却,强化对流散热。风冷方式的金属型,虽然结构简单,容易制造,成本低,但冷却效果不十分理想。 : c `) _) k$ S! s3 v+ Y& t6 D (2)间接水冷:在金属型背面或某一局部,镶铸水套,其冷却效果比风冷好,适于浇注铜件或可锻铸铁件。但对浇注薄壁灰铁铸件或球铁铸件,激烈冷却,会增加铸件的缺陷。 |
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