V法具有与传统砂型铸造无法比拟的优势,其具体表现在以下七个方面:
造型易起模,模具少无磨损,金属模具寿命长,模具可用木质材料;
铸件尺寸精度高,轮廓清晰,铸铁件粗糙度值达Ra18—25μm。叉车铸铁配重是V法铸造产品的典型**。安徽合力叉车集团合肥铸锻厂生产的叉车配重,曾获2002年第四届北京国际铸造工业展览会铸件一等奖。世界上叉车和其他工程车所需配重和平衡块几乎都是V法铸造生产的;(3) V法干砂保温效果和真空抽吸作用都能提高金属液的流动性。试验表明:V法铸造和湿型铸造相比,金属液流动性可提高27%。因此V法铸造不仅能生产厚壁铸件,也能生产薄壁铸件。如南京东陶(TOTO)有限公司引进日本新东铸造生产线,生产***铸铁浴缸,比较大浴缸尺寸为1829mm×1067mm×650mm,铸件重达180kg,壁厚7mm,如图2所示。图3 天津英昌钢琴铸件有限公司生产的钢琴铸铁弦架也是V法铸造薄壁件的典型产品。 稳压除尘滤气罐。稳压罐主要作用是稳定真空系统压力,缓冲系统压力波动对造型、浇注的影响。连云港覆膜砂V法铸造特点
覆膜架带动EVA薄膜下降过程中与空气产生的对流运动必然形成对整张薄膜的浮力,进而造成薄膜的向上运动,并使薄膜自身产生一定的张力,即薄膜内部区域对外部区域的拉力作用(见图1)。根据空气动力学原理,对流速度越快,也就是覆膜架下降的速度越快,这种浮力越大,整张薄膜向上浮动的速度也就越大,同时,对薄膜的拉伸作用也越明显。这种浮力不但会使EVA薄膜容易上浮并接触到红热的电热丝或者电热管烫破,也有可能使热态强度很低的薄膜在拉力作用下直接拉裂;采用数学模型去定量的给出覆膜框下行速度的参考值是很困难的,因为柔性极强的薄膜在覆膜框带动下运动的受力状态极其复杂,直接的生产调试控制速度过快是比较现实的办法。值得注意的是,覆膜架下行过程中加速度太大会造成EVA薄膜强烈颤动,这往往源于气动控制装置稳定性太差、速度变化过分强烈。这种不必要的震荡对于热态下强度很低的薄膜也是非常危险的。图2为某生产现场因为覆膜框震荡造成EVA薄膜破裂的现象。张家港先进V法铸造流程除尘滤气罐的主要作用是防止细砂和粉尘进入泵内,磨损机械零件,影响泵的正常工作。
V法工艺生产耐磨铸件的发展V法铸造1973年起源于日本,80年代引入中国后得到了***关注,并逐步应用于很多产品的生产。同时,该工艺传入北美及欧洲地区,取得了长足发展,应用范围不断扩展,在叉车配重、工程机械桥壳、浴盆等领域获得了非常成熟的应用。在耐磨铸件领域,V法铸造工艺在瑞典山特维克、美国耐磨狼、美伊电钢等**耐磨铸件生产企业的使用中获得了极大成功,并逐步成为这些企业的主流工艺。在国内,从上世纪80年代开始有初步探索该工艺生产耐磨铸件的试验,但是没有成熟应用(除铁路道岔外)。近些年,在耐磨铸件生产领域,V法铸造工艺重新得到重视和关注。目前,V法铸造在耐磨铸件的生产应用方面主要以传统矿山耐磨铸件为主,包括高锰钢圆锥、齿板、锤头、板锤、大型衬板等。甚至有些企业成功将立磨所用高铬辊套铸件采用V法铸造工艺生产,取得了不错的效果。
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。 V法铸造采用无粘接剂的干砂造型,一般要求干砂为次棱角形或圆形,粒度铸钢件较大。
金属软管抽气和管式抽气式复合砂箱。在V法铸造实践中,针对以上2种砂箱存在的各种问题,国内多数厂家采用复合砂箱,其箱壁用10mm钢板焊接,用金属软管抽气。砂箱结构简单,单层壁构成,可制作尺寸较大的砂箱。为避免塌箱引起铸型沉降和变形,设置较密箱带。金属管两端与固定在砂箱上壁的真空接头相连,抽气时,通过软管的各活动节的缝隙来抽吸砂粒间的空气,同时又能阻止细砂及粉尘被吸走。因软管间隙较大易吸人砂粒和粉尘,真空管路系统必须配有滤砂和水浴装置。开设补缩冒口须根据砂型铸造工艺原则、V法铸造工艺特点及铸件特点等具体确定。上海先进V法铸造企业
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。连云港覆膜砂V法铸造特点
V法铸造工艺装备对铸件质量的影响
V法铸造引入我国至今已有30多年的发展,而V法铸造装备则经历了从无到有以及由对外引进仿制,到自主研发设计的过程。V法铸造装备质量水平的提升,也进一步保障并促进了V法铸造工艺的拓展。据不完全统计,目前国内约有400多条形式各异的V法铸造生产线在运行,既有极其简易甚至不配套砂处理的单机造型设备,也有比较常见且配置相对***的半自动铸造生产线,更有机械化,自动化程度较高,投资规模庞大的现代化V法铸造车间。但是根据大量的调研与实践,发现部分设备和工装难以满足铸件产品的生产工艺要求,致使生产受阻或产品质量难以保证。尤其是造型过程中覆膜成形,加砂震实,抽真空起模工序,相应设备工装的特点明显影响着铸型和铸件质量。 连云港覆膜砂V法铸造特点
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