.制芯
Vulcan和 Macler Assoc公司認為,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。制芯的研究和開發(fā)工作大半都在冷芯盒法方面重點在硬快而且價格便宜的粘結(jié)劑和制芯機的開發(fā),還有制造優(yōu)質(zhì)芯子的工藝方法。這里所說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,一般認為冷芯盒法硬化快成本低,但Macler Assoc公司認為應(yīng)從制芯機和原料的價格、模具成本、作業(yè)費用成本、環(huán)保費用、產(chǎn)生廢棄物的處理費用以及砂再生性等多方面進行比較研討。特別是對下述各點應(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,對成本進行比較后,才能終選擇。尤其是殼芯法,實心或中空對制芯時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始作業(yè)時和更換芯盒時要費時間加熱芯盒。
4.冷芯盒法更加有利的一點是,用量大的芯砂,可以用機械的或熱培方式進行有效的再生處理,因而可以減少廢棄砂、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,但殼芯法依然在繼續(xù)使用,殼芯法沒有像冷盒法那樣在制芯機和原材料方面的革新和進步,但殼型法在使用上有其明顯的優(yōu)點,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度等。特別是實施殼芯法不需要裝設(shè)和保養(yǎng)混砂機,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,雖然五年前已開始議論水溶性對環(huán)境影響好的粘結(jié)劑,Mouat 公司也認為有可能用于生產(chǎn),但在經(jīng)濟上并未得到證明。再就是用動物性材料制成的某種粘接劑,使用時需要對制芯機進行大的改造或發(fā)展新的制芯機。
的粘接劑是利用無機鹽的水溶性芯子粘接劑。制造粘接劑時所用水,需加熱去脫除。但制造的芯子容易溶于水,易于從鑄件中
精密砂型
這種造型法的要點是用冷芯盒法的化學粘結(jié)鑄型。Vulcan認為這是鋁合金缸體和缸蓋鑄件鑄造工藝的復(fù)活。其理由是這種方法,可將缸套鑄在缸體中,同時,還有能使用實現(xiàn)方向性凝固的冷鐵的優(yōu)點。
這種方法是在1970年代出現(xiàn)的用于鑄造近凈形鑄件和用濕砂鑄造對需要增加芯子的形狀復(fù)雜的鑄件?,F(xiàn)在,鑄造形狀復(fù)雜尺寸的準確的鑄件時,標準的辦法是用冷芯盒造型法。而且,與砂型鑄造相比適用于更多的合金。在制芯作業(yè)中可見到,由于樹脂化學和造型裝置的革新,可用更低的價格鑄造質(zhì)量,更高的零部件用液泵和機械手自動生產(chǎn)線,裝置進一步改善,所需勞動力減少,可生產(chǎn)出高質(zhì)量、低成本的鑄件。冷芯盒工藝造型機是制芯機的重大的變型。有的造型機上型、下型同時造型,有的造型機可制出兩面型腔的鑄型疊型鑄造,第三種變型是利用二組造型機,一組是上型,一組造下型。
這些造型機為了提高精度,使分型線的飛邊小,在全過程中將鑄型緊實是其特點。大型造型機,為使其動作平滑可靠完全用油壓驅(qū)動。裝有機械手,實施上涂料型、干燥、下芯、涂粘結(jié)劑和合箱等作業(yè)。由于有了這些裝置,可減少所需的勞動力,保證的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。這種冷芯盒造型機,其鑄型的狀況不僅影響鑄件表面質(zhì)量和清理作業(yè),對芯子的正確組裝和芯頭使型砂在射砂頭中流態(tài)化的位置也有影響,因而,鑄型的設(shè)計是非常重要的。
Macler Assoc稱,冷芯盒造型機有幾種射砂技術(shù)。大部分造型機,這種型式的造型機,用低壓大風量射砂,每個循環(huán)后都可以使射砂。有二、三個機械廠不是使砂子流態(tài)化,而是用"擠出方式,用有專利權(quán)設(shè)計的射砂,低氣量高壓射砂,有的機械廠認為,用擠出方式,制造復(fù)雜的鑄型時,砂子也容易流動。這二種技術(shù),用自己的模樣進行試用比較,選出的方法"。
冷芯盒造型法,可以制造尺寸非常準確的復(fù)雜鑄型,但模費用和型砂粘接劑、催化劑的成本比濕砂型用的砂和粘接劑的價格要高,冷芯盒造型法的造型速度低。
基準面
基準面決定鑄件各部分相對的尺寸位置。所以選擇鑄造基面時,必須和鑄件機械加工的加工基準面統(tǒng)一,其選擇原則為:
1) 非全部加工的鑄件,應(yīng)盡量取非加工面作為基面。因為加工面在加工過程中,尺寸會因加工而變動,所以可能將造成相對尺寸位置的變動。而且鑄件經(jīng)過加工后,去掉的加工余面也不便檢查。
2) 采用非加工面作基面時,應(yīng)該選尺寸變動小、可靠的面作基面。用活塊形成的鑄件表面不選為基面。
3) 基面應(yīng)盡可能平整和光潔,不應(yīng)當有殘余澆冒口、毛刺、飛翅等。
4) 全部加工的零件,應(yīng)取加工余量小的面作為基面,以保證機械加工時不至因加工余量不夠而造成廢品。
5) 為了檢驗尺寸方便,是選擇較大的平面作為基面,盡量避免選取彎曲的面,或是有鑄造斜度的面為基面。
分型面選擇
原則:
①簡單鑄件的分型面應(yīng)盡量選在鑄件的端面上
②矮的盤形和筒形鑄件的分型面應(yīng)盡量不選在軸心上
③分型面應(yīng)盡可能地選在同一個平面上
④應(yīng)保證鑄件分型方便,盡量用或不用活塊
⑤分型面的位置應(yīng)盡量使鑄件避免做鑄造斜度,而且容易取出鑄件
⑥分型面應(yīng)盡量不選在鑄件的基準面上,也不要選在精度要求高的表面上
⑦應(yīng)便于安放澆冒口和便于氣體從鑄型中排出