V法铸造在国外的发展
据1991年日本V法铸造分会统计,日本从事V法铸造的企业达149家,欧洲V法铸造企业达40家,北美共有31家。据1995年Modern Casting统计,日本有180家V法企业,美国有10家,欧洲有85家。可见20世纪90年代,V法铸造因其固体废弃物**少,符合节能减排的要求,在发达国家受到青睐并获得迅猛发展。进入21世纪后,虽然V法铸造在发达国家出现萎缩,但V法技术在新兴国家得到长足发展。
V法铸造设备大型化和小型化并进
目前世界比较大的V法铸造设备公司是德国Heinrich Wagner公司与日本Sinto(新东)公司组建的Heinrich Wagner-Sinto,简称HWS(豪斯)公司。2004年分别在俄罗斯和乌克兰建成4工位转盘式大型V法铸造线,每小时生产20型,砂箱尺寸为3 000 mm X1 800 mmX 500 mm/500 mm,每条造型线年产10万t铁路车辆的关键铸钢部件摇枕和侧架。
真空密封造型是物理造型法,砂中无水分及其他辅料加入。南京优良V法铸造介绍
目前,大部分厂家已经采用顶杆起模机(见图6),甚至自动化程度更高的机械手完成起模动作(见图7)。相比之前的行车起模和简单的千斤顶起模方式来说,起模的安全性和稳定性已经有了很大进步。但是,在越来越多精密铸件成形的过程中,逐渐发现部分起模顶杆或者机械手的精度和强度问题。主要反映在起模顶杆导柱导套所用材质的质量和数量不够达标,或者不经过应有的热处理工艺,造型起模顶杆强度和刚性不足。再加上加工或安装精度不够,造成起模过程中顶杆的挠曲变形和起模不稳,致使铸型部分位置擦伤破损,影响铸型完整性,造成铸件粘砂,甚至塌箱等缺点。镇江先进V法铸造流程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。
V法铸造(真空密封造型)是七十年代初由日本首先发明,之后经美国,欧洲各国铸造**研究,确立了V法造型的比较好和**基本方法。目前这种新颖铸造方法已***使用在铸铁、铸钢、有色铸造行业中,铸件的重量从几克到重达几十吨。近年来中国V法铸造形势独好,据统计2010年全国V法铸造企业超过200余家,其中十余条是引进日本和德国真空密封造型线设备和技术。V法铸造因铸件表面质量好、尺寸精度高,工艺操作简便,金属利用率高,生产成本低,适用范围广,在质量、技术和经济效益方面有***的竞争优势。本文着重介绍V法铸造生产过程﹑质量控制和技术控制的措施和方法。
而铸型不可能是完全密封的,始终处在一种气体泄入并被抽走的过程中。显然,距离抽气口越近,气体被抽速度越快,那么从气流角度分析,越靠近砂箱四壁和抽气管的地方,真空保持的越稳定,强度也越高。浇注之前,外界气体泄入量往往较小,会被及时抽走,不会对铸型强度造成不利影响。但是,浇注过程中,随着大面积薄膜的烧蚀,外界气体泄入量剧增,如果泄入的气体不能被及时抽走,铸型内部气压上升强度降低,就会造成塌箱。有时候尽管砂箱已经有四壁抽气甚至还有少量抽气箱带或者抽气管,而且真空度还很高,仍然会塌箱。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。
对于浇注系统的设计,不少文献和资料均有详尽解说,在此不再赘述,*就注意事项简要说明。
浇注系统尽量采用半开半闭方案,这种扼流型浇注系统可以有效避免高紊流状态发生,可以降低金属液在充型腔过程中的流动速度和对型壁、坭芯的冲击,减少铸造缺点。
尽量采用陶瓷材料成型浇注系统,避免钢水长时间冲刷浇道而造成由于夹砂、夹涂料产生的铸造缺点。
尽可能采用中间浇注方式,这样可以减少因底注造成对上型壁长时间烘烤造成塌型、上型凹陷、薄膜和涂料产生的气孔等,亦可减弱顶注产生对下型壁和坭芯的冲击、紊流和裹气等缺点。
合理布置冒口,尤其是明冒口布置,一般应布置在浇口附近和远离浇口的铸件末端,便于透气和排气,易于铸件成型和减少气孔。 为了稳定系统压力,避免浇注时出现塌箱,应加大稳压罐容积。浙江真空V法铸造工艺
型砂粒度对铸型负压度变化的影响很大,较细的型砂有利于防止金属液渗透。南京优良V法铸造介绍
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。 南京优良V法铸造介绍
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