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。 真空密封造型是物理造型法,砂中无水分及其他辅料加入。南京真空V法铸造原理
V法造型过程中,震动是获得高紧实度砂型的重要环节。V法铸型的硬度和强度,不仅与我们常规理解中的砂箱的真空度有关系,震实效果也是很重要的一方面(如图4所示)。在震实不够的情况下,有时候通过高的真空度,可以获得较高的铸型硬度,但这只是一种假象,砂型强度往往是不足的。在砂型抽真空,翻转,转运,合箱,浇注等过程中产生的波动又会造成铸型内砂子形位的重新排布进而引起铸型强度,结构尺寸等的变化。而这些变化反映到铸件上,则表现出铸件尺寸或者重量精度超差等质量问题。目前在震实台设计中,对于振幅,震动频率,激振力及如何配置振动电机等问题往往模棱两可,缺乏基本的核算依据。常州优良V法铸造流程消除涂料、薄膜气化产物对铸型的强度与负压度影响。
V法铸造工艺流程
其流程如下。
1.加热薄膜并覆膜
(1)薄膜材质EVA。
(2)薄膜厚度0.15mm。
(3)加热温度80~120℃。
(4)吸气压强:26.7~53.4kPa。
2.放置浇注系统并加冒口
(1)直浇道为进口陶管,用胶带粘到模样上并密封。
(2)冒口为木头,用塑料包好并用胶带缠到模样上密封好。
(3)浇道和冒口都要密封好,已放置漏气不能很好覆膜。
(4)浇道和冒口与模样的连接处用刀子切口,便于后期浇注是排气。
3.喷涂料并等待涂料干燥
(1)涂料成分:重量比为50%的工业酒精与50%的滑石粉混合的悬浊液。
(2)喷漆厚度:0.04mm。
(3)使用要求:喷涂均匀,个别地方要补刷涂料;喷涂后要等待涂料烘干再放砂。
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。
真空密封造型紧实原理是利用塑料薄膜密封砂箱,依靠真空抽出型内的空气造成铸型内外压力差使干砂紧实。
砂处理设备
V法铸造生产线的砂处理系统主要解决四个问题:一是去除旧砂中存在的铁屑、铁渣等杂物;二是去除旧砂斗中薄膜及砂芯的残渣;三是落砂后的热砂降温至所需的温度范围;四是整个砂处理系统的除尘和吸尘保证旧砂的再生质量和环保的要求。一般V法所用砂含泥量低于0.3~0.5%之内。
去除旧砂中的铁性杂物一般采用贯通式或悬挂式永磁分选机。去除旧砂中的薄膜及砂芯等残渣物,一般选用惯性直线振动筛和复合式筛分机。热砂冷却一般选用固定式流化床砂温调节装置或冷却滚筒。除尘系统一般采用集中除尘,将落砂、筛分、冷却、机运等扬尘点集中处理,选用旋风除尘器与袋式除尘组合式,均能达到良好的除尘效果。
铸件质量好,尺寸精度高,轮廓清晰不易产生气孔等缺点,可与精密铸件媲美。常州优良V法铸造流程
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。南京真空V法铸造原理
V法铸造投资少,砂处理系统较为简单,运行能耗少。
与其他砂型铸造相比,V法铸造环境友好,生产现场噪音低,铸件抛丸清理量减少50%以上,劳动力减少35%以上。浇注时,薄膜、涂料和树脂砂芯产生的烟气都被真空系统抽走,经过干湿过滤后排空,对大气污染少;V法固体废弃物少,干砂再生高达95%。符合节能减排的高要求。
V法优势鲜明,其弊端也很突出:
受到薄膜延伸性能的局限,V法铸造不适宜生产外形复杂铸件;
V法制芯技术还不成熟,采用树脂砂芯或水玻璃砂芯才能铸造内腔复杂铸件;
真空系统需随时与砂型相连;
V法铸造不适合生产小型铸件,生产效率难以提高;
V法铸钢易出现气孔和夹渣等铸造缺点,尤其低碳钢件有较严重的增碳。 南京真空V法铸造原理
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