.制芯
Vulcan和 Macler Assoc公司認(rèn)為,現(xiàn)在的制芯工藝中,鑄造選用的主要有冷芯盒和殼芯兩種方法。制芯的研究和開(kāi)發(fā)工作大半都在冷芯盒法方面重點(diǎn)在硬快而且價(jià)格便宜的粘結(jié)劑和制芯機(jī)的開(kāi)發(fā),還有制造優(yōu)質(zhì)芯子的工藝方法。這里所說(shuō)的冷芯盒法是采用胺、SO2、甲酸甲酯的吹氣硬化法。與殼型法相比,一般認(rèn)為冷芯盒法硬化快成本低,但Macler Assoc公司認(rèn)為應(yīng)從制芯機(jī)和原料的價(jià)格、模具成本、作業(yè)費(fèi)用成本、環(huán)保費(fèi)用、產(chǎn)生廢棄物的處理費(fèi)用以及砂再生性等多方面進(jìn)行比較研討。特別是對(duì)下述各點(diǎn)應(yīng)更加關(guān)注。
1.應(yīng)考慮芯子的尺寸、形狀以及是否中空等方面,對(duì)成本進(jìn)行比較后,才能終選擇。尤其是殼芯法,實(shí)心或中空對(duì)制芯時(shí)間和用砂量有大的影響。
2.制芯法不同,芯盒也不同。任何冷芯盒法都不加熱,而殼型法則要加熱。因而芯盒的材料費(fèi)用比殼型法要便宜(例如用木質(zhì)、塑料、鋁、鑄鐵等都可使用),殼型法必須采用能在425℃制芯盒。
3.由于冷芯盒不必加熱,不用像殼型法那樣在開(kāi)始作業(yè)時(shí)和更換芯盒時(shí)要費(fèi)時(shí)間加熱芯盒。
4.冷芯盒法更加有利的一點(diǎn)是,用量大的芯砂,可以用機(jī)械的或熱培方式進(jìn)行有效的再生處理,因而可以減少?gòu)U棄砂、減少新砂、降低成本。
冷芯盒法雖然有適應(yīng)性好,硬化快、砂再生性好以及單位重量的成本低等優(yōu)點(diǎn),但殼芯法依然在繼續(xù)使用,殼芯法沒(méi)有像冷盒法那樣在制芯機(jī)和原材料方面的革新和進(jìn)步,但殼型法在使用上有其明顯的優(yōu)點(diǎn),例如鑄件表面質(zhì)量好,落砂性能好,大型芯子用砂量少和芯子有良好的操作強(qiáng)度等。特別是實(shí)施殼芯法不需要裝設(shè)和保養(yǎng)混砂機(jī),氣體發(fā)生器排放氣體的洗滌器等設(shè)備。
另外,在新的制芯工藝方面,雖然五年前已開(kāi)始議論水溶性對(duì)環(huán)境影響好的粘結(jié)劑,Mouat 公司也認(rèn)為有可能用于生產(chǎn),但在經(jīng)濟(jì)上并未得到證明。再就是用動(dòng)物性材料制成的某種粘接劑,使用時(shí)需要對(duì)制芯機(jī)進(jìn)行大的改造或發(fā)展新的制芯機(jī)。
的粘接劑是利用無(wú)機(jī)鹽的水溶性芯子粘接劑。制造粘接劑時(shí)所用水,需加熱去脫除。但制造的芯子容易溶于水,易于從鑄件中
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、金屬型型體設(shè)計(jì)
(1)金屬型壁厚:金屬型壁厚主要影響鑄型的重量、強(qiáng)度及鑄件的冷卻速度。型壁太厚,增加了鑄型重量,加快了鑄件冷卻速度。型壁太薄,由于溫度不均勻而產(chǎn)生應(yīng)力使其變形,縮小使用壽命。
金屬型的壁厚與鑄件壁厚、鑄件材料、鑄型外廓尺寸及毛胚加工方法有關(guān),也與金屬型本身的材質(zhì)有關(guān),必須綜合考慮各種影響因素來(lái)確定不同條件下合適的金屬型壁厚。如下表:(鋁合金鑄件用金屬型壁厚單位㎜)
金屬型噴完涂料后還需要進(jìn)一步預(yù)熱,其目的是:
①避免金屬液冷卻太快,造成鑄件產(chǎn)生氣孔、冷隔、澆不到、縮孔、裂紋等缺陷。
②防止鑄鐵件表面產(chǎn)生白口
③保護(hù)金屬型,避免急冷、急熱而引起金屬型劇烈收縮和膨脹,延長(zhǎng)其使用幫命。
④減輕鑄件包緊力,利于脫型
⑤確保操作者的
以下表格為各種合金澆注前金屬型預(yù)熱溫度
合金澆注溫度
合金的澆注溫度應(yīng)根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)及對(duì)鑄造工藝進(jìn)行具體分析后確定,在確定時(shí)應(yīng)考慮下列因素:
1)形狀復(fù)雜及壁薄的鑄件,澆注溫度應(yīng)偏高些,形狀簡(jiǎn)單、壁厚及重大的鑄件,澆注溫度可適當(dāng)降低。
2)金屬型預(yù)熱溫度低時(shí),應(yīng)提高合金的澆注溫度。為了充滿鑄件的薄斷面,提高合金的澆注溫度比提高金屬型的溫度效果要好些。
3)由于鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的要求,澆注速度是不同的,當(dāng)澆注速度快時(shí),可稍許降低合金的澆注溫,需緩慢澆注的鑄件,澆注溫度可適當(dāng)提高。
4)采用頂注式系統(tǒng)時(shí),可用較低的澆注溫度,采用底注時(shí),可采用較高澆注溫度。
5)當(dāng)金屬型中有很大的砂型時(shí),可適當(dāng)降低合金的澆注溫度。