国内耐磨铸件生产企业对于V法铸造工艺的理解、认识及深层次的研究有限,对V法铸造工艺的引入和采用相对比较盲目,缺乏循序渐进的过程;在未经过基本的工艺过程试验和未对装备系统进行必要充足认识的基础上,引入和建设的装备及生产线难以很好满足耐磨件V法铸造工艺生产的要求,**终使得配套工装设施勉强适应工艺生产的需要,造成生产质量上的问题及生产管理上的麻烦。
4.2我国国内耐磨铸件市场庞大,生产企业多,无序竞争严重;耐磨铸造企业普遍存在产品种类多、批量小的特点,这进一步局限了V法铸造工艺的普及和进步。主要原因在于上述特点使得企业在采用V法铸造工艺生产时面临着较高的模具成本投入,装备通用性设计难度增加,难以实现批量生产。反观国外一些较大的企业,生产集中度较高,存在批量生产的条件,从而在V法铸造的使用中获得了较好的经济效益。 铸型负压度的控制。铸型负压度的控制包括真空度和抽气速度控制,造型﹑浇注和冷却期间。质量V法铸造原理
V法铸造工艺设计简介
对于V法铸造工艺的设计,不是只完成单个铸件的工艺设计,应该是先完成单个铸件的浇冒口系统、砂芯设计、透气设计、冷铁等的设计,然后,根据工厂现有V法装备的实际和生产效率等进行模具的工艺布置设计,合理布置,重新进行浇注系统的优化设计。之后进行模型体和型板上的抽气塞设计(大小、位置、间距等设计),抽气塞的设计必须自行进行,不能交由模具设计和制作单位进行,抽气塞设计是否合理对后续生产中的覆膜效果影响很大,同时影响生产中抽气塞破损、堵塞后的更换。上述工作完成之后开始进行砂箱的设计工作,抽气布局要合理,尤其是浇口和冒口附近,由于薄膜气化和涂层受热严重,真空泄漏较多,应在该部位增大真空抽气量,保证该部位的负压满足实际需要。在进行砂箱设计时,不能只考虑真空度是否满足,砂箱的负压室容积必须保证足够的抽气量,否则,即便是真空度足够,抽气量不足同样造成铸型紧实率不足、砂型硬度不够,浇注过程中甚至会由此产生砂型垮塌。 太仓优良V法铸造效果当负压度小于0.038MPa时,铸型易发生胀箱、变形及塌砂。
V法铸造的特点
V法铸造因其独特生产工艺,使得生产出来的铸件表面光洁度和尺寸精度高,生产工序简单,金属利用率高,模具和砂箱寿命长,减少型芯数量使用,旧砂可基本回用,节约造型成本,少污染且劳动强度低,适用于铸铁﹑铸钢﹑非铁合金等铸件的单件小批量或机械自动化大批量得生产。然造型操作较复杂,从造型开始至终需抽真空,且受薄膜本质的限制,须有树脂砂型芯方能生产复杂铸件V法铸造所用的模样(如图3.1所示)在V法铸造生产中占有非常重要的地位,其质量的优劣直接影响铸件的质量。目前V法铸造所用模样一般用木质。V法铸造要求模样表面光洁﹑尺寸精度高,其工艺收缩率及拔模斜度要小于粘土砂、水玻璃砂、树脂砂等其他铸造工艺,一般取收缩率为0.2%~0.8%,拔模斜度在0~1°。V法造型的模样不与型砂接触(由薄膜和涂料隔开),磨损和变形很小,使用寿命长,但模样结构设计要考虑V法的要求。
美国耐磨狼公司,作为北美地区矿山耐磨行业耐磨铸件的主要供应商,采用V法铸造生产线生产耐磨铸件,获得了优异的产品质量,并将V法铸造工艺发展成为了耐磨件铸造的主流工艺。该公司从1979年开始接触V法铸造工艺,共有三条V法铸造生产线,产品重量在225kg-4500kg之间,单条生产线生产效率比较高达15箱/小时。该公司同时拥有自硬砂铸造工艺,针对不同要求产品进行不同工艺的搭配生产,其中V法铸造生产了超过75%的铸件。该公司认为V法铸造主要有如下优势:铸件的一致性好,客户对铸件尤其是大型铸件一致性的要求更高;环境友好,生产过程无化学添加剂,作业环境优化,无需混砂;更好的铸件质量,铸件尺寸精度非常出色,铸件表面质量更好;无拔模斜度。通过不同型砂对铸造工艺、砂处理设备、真空设备和工艺装备设计的影响。
覆膜架设计对覆膜成形的影响
烤膜覆膜作为V法铸造的第一步,直接影响着整个造型的质量和效率。EVA薄膜只有在加热烘烤到一定程度的时候,其延伸性也就是通常所说的覆膜成形性能才能达到比较好状态。然而,从烘烤结束到薄膜下降至模具的过程中,EVA薄膜由于逐渐远离热源,会很快冷却,脱离比较好覆膜状态。这就要求覆膜架在极短的时间内,完成覆膜动作。大量的工艺实践表明,覆膜架在5s内下行到位是**为合适的,时间越长,对薄膜原有的热态延伸性削减越大。一个简单的公式:t=s/v;(t—覆膜框行走时间;s—覆膜框行程,即EVA薄膜加热位置与模具台面的距离;v—覆膜框下降的平均速度)显然,覆膜框行程和下降的速度直接影响着行走时间,也就影响着覆膜成形的质量。 模型及砂箱的使用寿命长,用塑料薄膜保护模型,拔模力较小,不受高温高压的作用,模型不易变形和损坏。苏州负压V法铸造工艺
真空密封造型是物理造型法,砂中无水分及其他辅料加入。质量V法铸造原理
与传统湿型相比,V法砂型少无型壁移动,其硬度可达90—95,由于干砂保温时间长,冒口体积可减少5%—15%。因此V法铸造可提高金属液的利用率(球墨铸铁件提高约25%,铸钢件提高约20%)。V法铸造适合生产球墨铸铁铸件,也适合生产铸钢件。图4为V法铸造的球墨铸铁后桥。图5为我国天瑞集团铸造有限公司V法铸造的铁道机车铸钢侧架。
V法砂型处于真空,不含水份,保温性能好,很适合生产小批量少无内腔的铝合金铸件。日本曾采用大型V法造型机和超大砂箱(7000 mm×4000mm×1000/800mm)生产出铸铝游艇壳体(见图6)。乌克兰、荷兰和美国等数家铸造企业采用V法生产医疗,电子,通讯等行业用的小型铝铸件,其铸件表面质量可与金属型铸铝件媲美。图7为美国Harmony Casting公司采用V法生产的铸铝件,大平面厚度为4.7mm,局部薄至2.3mm。 质量V法铸造原理
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