1.砂型鑄造工序
1.1.1制造容貌及型芯箱 容貌及型芯箱的尺度,開頭應(yīng)根據(jù)鑄件而定。容貌,鑄件,零件三者是不同的。在尺度上,鑄件等于零件尺度再加上機(jī)械加工余量。容貌等于鑄件尺度加和縮短量(液態(tài)金屬凝固時(shí)的縮短,鑄件材料的品種不同,其縮短率不同。灰口鑄鐵的自由線縮短率約為1%,鑄鐵和白口鐵的自由線縮短率達(dá)2%以上,鑄鋁約為1.3%。);在形狀上,鑄件與容貌有必要有拔模斜度(便于起模).鑄造圓角(便于造型,避免崩砂);當(dāng)鑄件上有孔時(shí),容貌上要有型芯頭,以便型芯的定位于固定。
1.2配置型砂.芯砂 型砂.芯砂由砂.粘結(jié)劑和水混合而成。若粘結(jié)劑是粘土,稱為粘土砂;若粘結(jié)劑是水玻璃稱為水玻璃砂;若粘結(jié)劑是油脂,則稱為油砂。為了制造各種形狀的型腔,型砂應(yīng)具有很好的可塑性。為避免型腔在制造.修補(bǔ).搬動(dòng).澆注時(shí)受力破壞,故型砂應(yīng)具有必定的強(qiáng)度。為排除砂型及液體金屬中的氣體,型砂應(yīng)具有良好的透氣性。為避免高溫下鑄件發(fā)生粘砂,砂型應(yīng)具有耐火性。為使鑄件冷凝時(shí)自由縮短,型砂在此刻應(yīng)能自動(dòng)崩散,即有必定的退讓性。
1.3造芯及合箱 造型.造芯及合箱包括:放置容貌,填充及夯實(shí)砂型,起模,造出澆冒口和通氣口,合箱。其間起模較為要害。有些鑄件,若僅從金屬的鑄造功能剖析,其結(jié)構(gòu)或許是合理的,但從造型制芯的便利性與或許性剖析,很或許是不合理的,乃至根本是不可取的。鑄件的外形應(yīng)力求簡(jiǎn)略,盡量少用曲面,特別對(duì)錯(cuò)圓曲面,由于曲面容貌制造困難;盡量少用型芯,避免活塊,應(yīng)合理進(jìn)行結(jié)構(gòu)規(guī)劃,使木模避免帶活塊,也能順利起模;盡量減少分型面數(shù)目(即上下砂型的分界面),分型面越少,所用的沙箱數(shù)越少,錯(cuò)箱的或許性越少,一起造型也便利。一起為了起模便利,在垂直于分型面的壁上應(yīng)規(guī)劃結(jié)構(gòu)斜度。此外,為確保造型的便利與或許,應(yīng)留意不得選用封閉的型腔,并應(yīng)確保型芯在砂型中安放穩(wěn)固.便利,應(yīng)使型芯排氣通暢。關(guān)于大而雜亂的鑄件較好改用組合鑄件。
1.4熔化與澆注 熔化金屬可用專用熔化爐,如:灰口鑄鐵用沖天爐,有色金屬常用坩堝爐,鑄鋼用電爐。將液態(tài)金屬澆入鑄型的過程稱為澆注。澆注時(shí)應(yīng)留意澆注溫度和澆注速度。澆注溫度過高,液體含氣量大.縮短大,易發(fā)生氣孔.縮孔.粘砂等缺點(diǎn);澆注溫度過低,易發(fā)生澆缺乏.冷隔.皮下氣孔等。所以澆注速度應(yīng)適當(dāng),且澆注要接連,堅(jiān)持外澆口充溢。鑄鋼的澆注溫度高(約在1500攝氏度),活動(dòng)性差,螺旋線長(zhǎng)度為100毫米,縮短大,總體積縮短率達(dá)12.4%,在熔煉過程中易吸氣和氧化。因此鑄鋼的鑄造功能差,易發(fā)生粘砂.澆缺乏.冷隔.縮孔.裂紋.氣孔等現(xiàn)象;銅合金熔點(diǎn)低,活動(dòng)性好,錫青銅澆注溫度為1040攝氏度,螺旋長(zhǎng)度為420毫米。硅黃銅澆注溫度為1100攝氏度,螺旋長(zhǎng)度為1000毫米。銅合金熔煉時(shí)易氧化,熔煉時(shí)要留意避免合金發(fā)生氧化.燒損等現(xiàn)象;鋁合金的澆注溫度更低,一般在680攝氏度左右,螺旋長(zhǎng)度為700~800毫米。鋁合金在高溫下易吸氣和氧化,影響其力學(xué)功能,故熔煉時(shí)要留意隔絕合金液體與爐氣的觸摸,并選用一些凈化措施。
1.5鑄件的整理與查看
鑄件冷卻到必定溫度后,即可開箱,進(jìn)行落砂整理。過早開箱會(huì)使鑄件發(fā)生內(nèi)應(yīng)力.變形.開裂。一般鑄件在450攝氏度左右開箱。但落砂也不能太遲,避免影響生產(chǎn)率。落砂的時(shí)間與鑄件形狀.大小.壁厚及澆注合金有關(guān),關(guān)于形狀簡(jiǎn)略且小于10千克的鑄件,一般在澆注后0.5~1小時(shí)可落砂。落砂后的鑄件有必要進(jìn)行整理,以消除鑄件的澆冒口,型芯.粘砂及飛邊等。灰鑄鐵件上的澆冒口,可用鐵錘打掉;鑄鋼件上的澆冒口須用氣割切除;有色金屬件上的澆冒口可用鋼鋸鋸掉。鑄件內(nèi)腔的型芯可用手工整理或用震動(dòng)出芯機(jī)或水力清砂設(shè)備予以整理。外表粘砂,飛邊和毛刺可用滾筒,噴砂,砂輪打磨等辦法去除。
2.鑄件功能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)影響剖析
2.1鑄件應(yīng)有合理而均勻的壁厚
鑄件應(yīng)有合理而均勻的壁厚,壁越厚,金屬液活動(dòng)的阻力越小,因此也越易充溢鑄型。但壁厚,金屬液冷卻速度越慢,形成晶粒大,一起發(fā)生縮孔·縮松和偏析的或許性越大,于是機(jī)械功能顯著下降。反之,壁越薄,發(fā)生上述不良傾向的或許性也越小,所以鑄件的承載才干并不與它的尺度成正比。一般來說,選用壁薄結(jié)構(gòu)比選用壁厚結(jié)構(gòu)合理。但若壁太薄,金屬液來不及充溢型腔便凝固了,發(fā)生澆缺乏現(xiàn)象,也是不允許的。鑄件不加工面的較小壁厚主要取決于金屬液的活動(dòng)性,如鎂合金活動(dòng)性較好,其砂型鑄造時(shí)的較小鑄造壁厚為3毫米;灰鑄鐵的活動(dòng)性也很好,砂型鑄造時(shí)的較小壁厚約為5毫米;而高錳鋼的活動(dòng)性較差,在砂型鑄造時(shí)的較小鑄造壁厚則高達(dá)20毫米。鑄件壁厚還應(yīng)力求均勻,否則會(huì)因各處終凝固時(shí)間不同而發(fā)生較大內(nèi)應(yīng)力,致使鑄件變形乃至開裂。一起,厚壁處會(huì)因補(bǔ)縮困難而形成縮孔與縮松。選用加強(qiáng)筋的薄壁替代厚壁,用空心或槽形截面替代實(shí)心截面,是兩種合理的結(jié)構(gòu)規(guī)劃辦法,可確保在減輕鑄件分量的一起,不下降乃至提高鑄件的承載才干。
2.2鑄件壁的連接應(yīng)陡峭、油滑
鑄件壁的連接應(yīng)陡峭、油滑。當(dāng)轉(zhuǎn)彎處有直角結(jié)構(gòu)時(shí),會(huì)由于結(jié)晶的方向性以及該處積聚了過多的金屬而使該處機(jī)械功能下降,且尖角部分易發(fā)生應(yīng)力會(huì)集;一起鑄件壁的連接應(yīng)避免穿插或成銳角,由于在穿插處或成銳角處必然積聚較多的金屬,這些當(dāng)?shù)厝菀装l(fā)生縮孔和縮松。用交錯(cuò)接頭或環(huán)接頭替代穿插接頭,用直角油滑連接替代銳角連接比較合理。 2.3輪型鑄件的輻條形式
若輪型鑄件選用直輻條,會(huì)因輪轂與輪緣冷卻速度不同而在輪輻或輪緣中發(fā)生過大的拉應(yīng)力,使輪輻或輪緣拉裂。若改用彎曲輻條,便可借助輻條的變形使應(yīng)力大大下降,從而有效地避免裂紋的發(fā)生。關(guān)于能形成較大應(yīng)力,縮短率較大的合金輪型鑄件,應(yīng)選用奇數(shù)輻條,這樣可通過輪緣的微量變形來減緩內(nèi)應(yīng)力。 鑄造辦法各有其特點(diǎn)和適合的應(yīng)用規(guī)模,在挑選鑄造辦法時(shí),有必要根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)形狀、尺度、分量、合金品種、技能要求、生產(chǎn)批量以及鑄造車間的設(shè)備和技能情況等進(jìn)行全面總合剖析,才干正確地挑選適合的鑄造辦法。
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