金属型铸造工艺
时间:2011-08-16 09:01 作者:铸铁平台 点击:
用金属型浇注铸件时,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

一、金属型的预热

      用金属型浇注铸件时,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。   

金属型的预热方法有:   

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。

二、金属型的浇注

        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。  

各种合金的浇注温度   

合金种类 浇注温度合金种类 浇注温度  

铝锡合金 350450 黄铜 900950   

锌合金 450480 锡青铜 11001150   

铝合金 680740 铝青铜 11501300   

镁合金 715740 铸铁 13001370   

         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。

三、铸件的出型和抽芯时间

         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。  

         最合适的拔芯与铸件出型时间,一般用试验方法确定。

四、金属型工作温度的调节

        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)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。  

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。  

3)直接水冷:在金属型的背面或局部直接制出水套,在水套内通水进行冷却,这主要用于浇注钢件或其它合金铸件,铸型要求强烈冷却的部位。因其成本较高,只适用于大批量生产。  如果铸件壁厚薄悬殊,在采用金属型生产时,也常在金属型的一部分采用加温,另一部分采用冷却的方法来调节型壁的温度分布。

五、金属型的涂料

        在金属型铸造过程中,常需在金属型的工作表面喷刷涂料。涂料的作用是:调节铸件的冷却速度;保护金属型,防止高温金属液对型壁的冲蚀和热击;利用涂料层蓄气排气。  

根据不同合金,涂料可能有多种配方,涂料基本由三类物质组成:

1.粉状耐火材料(如氧化锌,滑石粉,锆砂粉、硅藻土粉等);

2.粘结剂(常用水玻璃,糖浆或纸浆废液等);

3.溶剂(水)。具体配方可参考有关手册。  

         涂料应符合下列技术要求:要有一定粘度,便于喷涂,在金属型表面上能形成均匀的薄层;涂料干后不发生龟裂或脱落,且易于清除;具有高的耐火度;高温时不会产生大量气体;不与合金发生化学反应(特殊要求者除外)等。

六、复砂金属型(铁模复砂)

         涂料虽然可以降低铸件在金属型中的冷却速度,但采用刷涂料的金属型生产球墨铸铁件(例如曲轴),仍有一定困难,因为铸件的冷速仍然过大,铸件易出现白口。若采用砂型,铸件冷速虽低,但在热节处又易产生缩松或缩孔,在金属型表面复以48mm的砂层,就能铸出满意的球墨铸铁件。  

        复砂层有效地调节了铸件的冷却速度,一方面使铸铁体不出白口,另一方面又使冷速大于砂型铸造。金属型无溃散性,但很薄的复砂却能适当减少铸件的收缩阻力。此外金属型具有良好的刚性,有效地限制球铁石墨化膨胀,实现了无冒口铸造,消除疏松,提高了铸件的致密度。如金属型的复砂层为树脂砂,一般可用射砂工艺复砂,金属型的温度要求在180200℃之间。复砂金属型可用于生产球铁,灰铁或铸钢件,其技术效果显著。

七、金属型的寿命

提高金属型寿命的途径为:   

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;  

2.合理的涂料工艺,严格遵守工艺规范;  

3.金属型结构合理,制造毛坯过程中应注意消除残余应力;  

4.金属型材料的晶粒要细小。

 

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