覆膜砂模具所采用的砂型鑄造是一種以砂作為主要造型材料,制作鑄型的守舊鑄造工藝。砂型一般采用重力鑄造,有特別要求時也可采用低壓鑄造、離心鑄造等工藝。砂型鑄造的適應(yīng)性很廣,小件、大件,簡單件、復(fù)雜件,單件、大批量都可采用。砂型鑄造用的模具,以前多用木材制作,通稱木模。一些技術(shù)的技術(shù)生產(chǎn)廠家為改變木模易變形、易損壞等弊病,除單件生產(chǎn)的砂型鑄件外,全部改為尺寸精度較不錯,并且使用壽命較長的鋁合金模具或樹脂模具。雖然價格有所提升,但仍比金屬型鑄造用的模具便宜得多,在小批量及大件生產(chǎn)中,價格優(yōu)點尤為突出。此外,砂型比金屬型不怕火度較不錯,因而如銅合金和黑色金屬等熔點較不錯的材料也多采用這種工藝。
覆膜砂模具的澆注位置在很大程度上著眼于控制鑄件的凝固。實現(xiàn)順序凝固的鑄件,可去掉縮孔、縮松,確定獲得致密的鑄件。在這種條件下,澆注位置的確定應(yīng)有利于安放冒口;實現(xiàn)同時凝固的鑄件,內(nèi)應(yīng)力小、變形小,金相組織比較均勻一致,不用或很少采用冒口,節(jié)約金屬,減小熱裂傾向。但鑄件內(nèi)部可能有縮孔或軸線縮松存在,因此多應(yīng)用于薄壁鑄件或內(nèi)部出現(xiàn)輕微軸線縮松下影響使用的情況下。
覆膜砂模具的澆注位置一般于選擇造型方法之后確定。先確定出鑄件中品質(zhì)要求高的部位(如重要加工面、受力大的部位、承受壓力的部位等)。結(jié)合產(chǎn)生條件估計主要廢品傾向和容易發(fā)生缺陷的部位(如厚大部位容易出現(xiàn)收縮缺陷。大平面上容易產(chǎn)生夾渣結(jié)疤。薄壁部位容易發(fā)生澆不到、冷隔。薄厚相差懸殊的部位應(yīng)力集中,容易發(fā)生裂紋等)。這樣在確定澆注位置時,就應(yīng)使重要部位處于有利的狀態(tài),并針對容易出現(xiàn)的缺陷,采取相應(yīng)的工藝措施予以防止。
熱芯盒模具鑄造澆注位置的選擇決定于合金種類、鑄件結(jié)構(gòu)和輪廓尺寸、鑄件表面質(zhì)量要求以及現(xiàn)有的生產(chǎn)條件。選擇鑄件澆注位置時,主要以確定鑄件質(zhì)量為前提,同時盡量做到簡化造型和澆注工藝。確定覆膜砂模具澆注位置應(yīng)考慮以下主要原則。
1、鑄件的重要部位、重要加工面應(yīng)朝下或呈直立狀態(tài)逐漸下部金屬在上部金屬的靜壓力作用下凝固并得到補縮,組織致密。鑄件在澆注時,朝下或垂直安放部位的質(zhì)量比朝上安放的高。經(jīng)驗表明,氣孔、非金屬夾雜物等缺陷多出現(xiàn)在朝上的表面,而朝下的表面或側(cè)立面通常比較光潔,出現(xiàn)缺陷的可能性小。個別加工表面需要朝上時,應(yīng)適當(dāng)放大加工余量,以確定加工后不出現(xiàn)缺陷。
2、使鑄件的大平面應(yīng)朝下鑄件大平面朝下既可避免氣孔和夾渣,又可以防止在大平面上形成砂眼缺陷。如果將鑄件的平面朝上,操作上也有其方便之外,如鑄件全部在下型,上型是平的又沒有吊砂,但鑄件平面部分的質(zhì)量難以確定。因此,應(yīng)選用鑄件平面朝下的方案,而澆注時采用傾斜澆注的方法。
3、應(yīng)確定鑄件能充滿大而壁薄的鑄件部分應(yīng)朝下、側(cè)立或傾斜以確定金屬液的充填。澆注薄壁件時要求金屬液到達薄壁處所經(jīng)過的路程或所需的時間愈短愈好,使金屬液在靜壓力的作用下平穩(wěn)地充填好鑄型的各部分。
4、應(yīng)有利于鑄件的補縮對于因合金體收縮率大或鑄件結(jié)構(gòu)厚壁不均勻而易于出現(xiàn)縮孔、縮松的鑄件,澆注位置的選擇應(yīng)優(yōu)先考慮實現(xiàn)順序凝固的條件,要便于安放冒口和發(fā)揮冒口的補縮作用。厚大部分盡可能安放在上部位置,而對于中、下位置的局部厚大處采用冷鐵或側(cè)冒口等工藝措施解決其補縮問題。
5、鑄造模具避免用吊砂、吊芯或懸臂式砂芯,便于下芯、合箱及檢驗應(yīng)計量少用或不用砂芯,若需要使用砂芯時,應(yīng)注意確定砂芯定位穩(wěn)固、排氣通暢和下芯及檢驗方便,應(yīng)盡量避免用吊砂、吊芯或懸臂式砂芯。經(jīng)驗表明,吊砂在合型、澆注時容易塌箱。向上半型上安放吊芯很不方便。懸臂砂芯不穩(wěn)固,在熔融金屬液浮力作用下姨偏斜,故應(yīng)盡力避免。此外要照顧到下芯、合型和檢驗的方便。
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