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砂型铸造生产技术
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1.砂型铸造工序  

1.1.1制造容貌及型芯箱  容貌及型芯箱的尺度,开头应根据铸件而定。容貌,铸件,零件三者是不同的。在尺度上,铸件等于零件尺度再加上机械加工余量。容貌等于铸件尺度加和缩短量(液态金属凝固时的缩短,铸件材料的品种不同,其缩短率不同。灰口铸铁的自由线缩短率约为1%,铸铁和白口铁的自由线缩短率达2%以上,铸铝约为1.3%。);在形状上,铸件与容貌有必要有拔模斜度(便于起模).铸造圆角(便于造型,避免崩砂);当铸件上有孔时,容貌上要有型芯头,以便型芯的定位于固定。  

1.2配置型砂.芯砂  型砂.芯砂由砂.粘结剂和水混合而成。若粘结剂是粘土,称为粘土砂;若粘结剂是水玻璃称为水玻璃砂;若粘结剂是油脂,则称为油砂。为了制造各种形状的型腔,型砂应具有很好的可塑性。为避免型腔在制造.修补.搬动.浇注时受力破坏,故型砂应具有必定的强度。为排除砂型及液体金属中的气体,型砂应具有良好的透气性。为避免高温下铸件发生粘砂,砂型应具有耐火性。为使铸件冷凝时自由缩短,型砂在此刻应能自动崩散,即有必定的退让性。  

1.3造芯及合箱  造型.造芯及合箱包括:放置容貌,填充及夯实砂型,起模,造出浇冒口和通气口,合箱。其间起模较为要害。有些铸件,若仅从金属的铸造功能剖析,其结构或许是合理的,但从造型制芯的便利性与或许性剖析,很或许是不合理的,乃至根本是不可取的。铸件的外形应力求简略,尽量少用曲面,特别对错圆曲面,由于曲面容貌制造困难;尽量少用型芯,避免活块,应合理进行结构规划,使木模避免带活块,也能顺利起模;尽量减少分型面数目(即上下砂型的分界面),分型面越少,所用的沙箱数越少,错箱的或许性越少,一起造型也便利。一起为了起模便利,在垂直于分型面的壁上应规划结构斜度。此外,为确保造型的便利与或许,应留意不得选用封闭的型腔,并应确保型芯在砂型中安放稳固.便利,应使型芯排气通畅。关于大而杂乱的铸件较好改用组合铸件。  

1.4熔化与浇注  熔化金属可用专用熔化炉,如:灰口铸铁用冲天炉,有色金属常用坩埚炉,铸钢用电炉。将液态金属浇入铸型的过程称为浇注。浇注时应留意浇注温度和浇注速度。浇注温度过高,液体含气量大.缩短大,易发生气孔.缩孔.粘砂等缺点;浇注温度过低,易发生浇缺乏.冷隔.皮下气孔等。所以浇注速度应适当,且浇注要接连,坚持外浇口充溢。铸钢的浇注温度高(约在1500摄氏度),活动性差,螺旋线长度为100毫米,缩短大,总体积缩短率达12.4%,在熔炼过程中易吸气和氧化。因此铸钢的铸造功能差,易发生粘砂.浇缺乏.冷隔.缩孔.裂纹.气孔等现象;铜合金熔点低,活动性好,锡青铜浇注温度为1040摄氏度,螺旋长度为420毫米。硅黄铜浇注温度为1100摄氏度,螺旋长度为1000毫米。铜合金熔炼时易氧化,熔炼时要留意避免合金发生氧化.烧损等现象;铝合金的浇注温度更低,一般在680摄氏度左右,螺旋长度为700~800毫米。铝合金在高温下易吸气和氧化,影响其力学功能,故熔炼时要留意隔绝合金液体与炉气的触摸,并选用一些净化措施。  

1.5铸件的整理与查看  

铸件冷却到必定温度后,即可开箱,进行落砂整理。过早开箱会使铸件发生内应力.变形.开裂。一般铸件在450摄氏度左右开箱。但落砂也不能太迟,避免影响生产率。落砂的时间与铸件形状.大小.壁厚及浇注合金有关,关于形状简略且小于10千克的铸件,一般在浇注后0.5~1小时可落砂。落砂后的铸件有必要进行整理,以消除铸件的浇冒口,型芯.粘砂及飞边等。灰铸铁件上的浇冒口,可用铁锤打掉;铸钢件上的浇冒口须用气割切除;有色金属件上的浇冒口可用钢锯锯掉。铸件内腔的型芯可用手工整理或用震动出芯机或水力清砂设备予以整理。外表粘砂,飞边和毛刺可用滚筒,喷砂,砂轮打磨等办法去除。  

2.铸件功能对铸件结构影响剖析  

2.1铸件应有合理而均匀的壁厚  

铸件应有合理而均匀的壁厚,壁越厚,金属液活动的阻力越小,因此也越易充溢铸型。但壁厚,金属液冷却速度越慢,形成晶粒大,一起发生缩孔·缩松和偏析的或许性越大,于是机械功能显着下降。反之,壁越薄,发生上述不良倾向的或许性也越小,所以铸件的承载才干并不与它的尺度成正比。一般来说,选用壁薄结构比选用壁厚结构合理。但若壁太薄,金属液来不及充溢型腔便凝固了,发生浇缺乏现象,也是不允许的。铸件不加工面的较小壁厚主要取决于金属液的活动性,如镁合金活动性较好,其砂型铸造时的较小铸造壁厚为3毫米;灰铸铁的活动性也很好,砂型铸造时的较小壁厚约为5毫米;而高锰钢的活动性较差,在砂型铸造时的较小铸造壁厚则高达20毫米。铸件壁厚还应力求均匀,否则会因各处终凝固时间不同而发生较大内应力,致使铸件变形乃至开裂。一起,厚壁处会因补缩困难而形成缩孔与缩松。选用加强筋的薄壁替代厚壁,用空心或槽形截面替代实心截面,是两种合理的结构规划办法,可确保在减轻铸件分量的一起,不下降乃至提高铸件的承载才干。  

2.2铸件壁的连接应陡峭、油滑  

铸件壁的连接应陡峭、油滑。当转弯处有直角结构时,会由于结晶的方向性以及该处积聚了过多的金属而使该处机械功能下降,且尖角部分易发生应力会集;一起铸件壁的连接应避免穿插或成锐角,由于在穿插处或成锐角处必然积聚较多的金属,这些当地容易发生缩孔和缩松。用交错接头或环接头替代穿插接头,用直角油滑连接替代锐角连接比较合理。  2.3轮型铸件的辐条形式  

若轮型铸件选用直辐条,会因轮毂与轮缘冷却速度不同而在轮辐或轮缘中发生过大的拉应力,使轮辐或轮缘拉裂。若改用弯曲辐条,便可借助辐条的变形使应力大大下降,从而有效地避免裂纹的发生。关于能形成较大应力,缩短率较大的合金轮型铸件,应选用奇数辐条,这样可通过轮缘的微量变形来减缓内应力。  铸造办法各有其特点和适合的应用规模,在挑选铸造办法时,有必要根据铸件的结构形状、尺度、分量、合金品种、技能要求、生产批量以及铸造车间的设备和技能情况等进行全面总合剖析,才干正确地挑选适合的铸造办法。

 
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