V法铸造用塑料薄膜厚为0.03~0.25mm。覆膜成型是将塑料薄膜加热软化,利用真空将薄膜吸附在凹凸不平的模样表面上(如图3.2所示)。由于模样轮廓结构复杂多样,要求塑料薄膜具有较好的延伸性,不易产生折痕和破裂。塑料簿膜在模样或芯盒内的成型能力直接影响铸件的表面光洁度和尺寸精度,因而V法铸造的薄膜须具有以下要求:
好的延伸性,不得有气泡滴和***等缺点;成型时形状缺点不应扩展;覆膜成型后失去弹性;不允许与模样材料粘住;气化气体应***。 降低咯铸型的透气性,较粗的型砂,可提高铸型的透气性。连云港质量V法铸造
V法铸造是真空密封造型或负压造型铸造工艺的简称,其原理是利用塑料薄膜覆模造型并密封砂箱,依靠真空泵抽出型内空气,造成型内箱外压力差,使干砂紧实,形成所需型腔。其比较大优势是型砂不使用粘结剂,干砂回用率高达95%以上,不仅节能环保、落砂简便、改善劳动条件,而且铸件表面品质和尺寸精度**提高。V法铸造是日本长野县工业试验所和秋田株式会社于1971年的发明专利。V法铸造至今经过了38年的发展,同消失模铸造一样,作为第3代造型方法即物理硬化方法,在世界上尤其是在中国获得了长足的发展。太仓覆膜砂V法铸造设备铝合金多采用开放式浇注系统F直∶F横∶F内=1∶(2~3)∶(1~5),**小截面积比砂型铸造大20~30%;
砂芯的设计
砂芯的设计主要是排气问题,在砂芯的分芯面上开挖排气和集气通道,在这些通道上扎制砂芯内部排气孔,再将这些排气和集气通道进行汇集,通过汇集点向铸型外排出,使得砂芯内气体有效排出型外,避免气孔和铸件内壁氧化等缺点。
5.浇注速度、真空保持时间的设计
由于V法铸造的真空特点,浇注过程中,外型和坭芯均处于真空状态,其浇注充型的能力远大于其它铸造工艺。鉴于V法铸造冷却缓慢和真空特性,浇注温度不宜偏高,目的是为了避免或减弱收缩类缺点。
在通气和排气系统适当的情况下,在浇注末期透气孔不出现“呛火”状态下可以提高浇注速度,满足产品质量前提下,可以在平常浇注速度的基础上提高20%~30%;浇注终了的点浇等与其它工艺相同。
铸型强度不够或者不均匀,在有些具有大平面特点的铸件生产上,不能很好的减小或防止铸件在冷却过程中的变形。有时候常常为了落砂的简易性,对于下箱往往不加箱档,以利于铸件直接从砂箱脱出。这是不合理的。上下箱必须都设计抽气箱档,才能有效保障铸型强度的均匀性及上下铸型强度的对等性。图9、图10为某厂生产某种型号的铁路侧架铸件的上下箱结构图。另外值得一提的是,砂箱结构设计合理,对于同一套真空系统来讲,可能同时允许接入的砂箱数量就会增加,意味着真空系统的利用效率明显增强。合理的铸造工艺方案是保证覆膜成型和铸件质量的一个重要因素。
耐火涂料的使用在V法铸造中起到至关重要的作用。涂料层的性能不仅影响薄膜气化气体的迁移,而且与铸件表面质量密切相关。涂料载液一般选用乙醇、甲醇或异丙醇,综合实践一般选用乙醇含量大于95%的工业酒精,沸点为70℃,密度0.8g/cm,闪点12℃。V法铸造用涂料应具有以下基本要求:
不与塑料薄膜反应,***无味;
具有好的悬浮性和强韧性,涂料层有高的透气性及良好的抗机械渗透粘砂的能力;
较高耐火度,其中应含有耐火度较高的矿物和耐火度相对较低、易烧结的组分,烧结形成剥离层,清理时易溃散;
要有较小的发气量,良好的流动性和触变性;
较高附着力,涂料能牢固的粘附在塑料薄膜上形成致密的涂层。 V法铸造中多采用干式真空泵和水环真空泵,我国主要采用水环式真空泵。上海密封V法铸造
水环式真空泵依靠水环实现密封,各部件的公差较大,不怕干砂粉尘。连云港质量V法铸造
造型台车移动式V法造型机组
该造型机组由上箱和下箱造型。在台车造型机上完成覆膜、喷(刷)涂料、涂料烘干,而后台车移至砂斗下加砂振实后又移出复位盖膜、抽真空、顶箱起模,吊车将铸型吊走。电动台车在固定的轨道上前后移动,台车上装有震实台、负压箱、型板及模样。电加热器在台车的上部,有移动机构可兼管2台造型机使用,用人工烘烤覆膜,也可设计成自动加热覆膜机。覆膜抽真空后喷(刷)涂料而后进行涂料烘干,放置砂箱。完成上述工序后,驱动台车至砂斗下,空气弹簧进气,抬起震实台以上部分与加砂斗的雨淋下砂口对接,驱动下砂气缸,向砂箱加砂而后振实。当达到所需要时间后,震实停止,震实台下降,电动台车移至原位,盖膜并给铸型抽真空,当铸型达到一定的紧实度后,移到顶箱机构处进行顶箱起模后,用吊车运至合箱处。江阴华天科技开发有限公司为福建龙岩盛丰机械制造有限公司和中恒通(福建)机械制造有限公司设计的V法生产线就是采用这种形式,主要生产载重车后桥和制动鼓,各种叉车,装载机及其他机械设备用平衡重类灰铸铁件,生产**10000t/年,造型生产率8~10型/h,比较大砂箱内尺寸2000×1400×320/360mm。 连云港质量V法铸造
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