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消失模鑄造淺談(三)
消失模鑄造的黑區(qū)技術(shù)
消失模鑄造的黑區(qū)包括加砂、造型、澆注、清理及型砂處理等部分.
(
1
)消失模鑄造用砂
消失模鑄造通常采用五粘結(jié)劑的石英散砂來(lái)填充、緊實(shí)模樣,砂粒的平均粒度一般為
AFS25~45
。粒度過(guò)細(xì),有礙于澆注時(shí)塑膠殘留物的逸出;粗砂粒則會(huì)造成金屬液滲入,使得鑄件表面粗糙。砂子粒度分布集中較好(*好都在一個(gè)篩號(hào)上),以便保證型砂的高透氣性
;
(
2
)
雨淋式加砂
在模樣放入砂箱內(nèi)緊實(shí)之前,砂箱的底部要填入一定厚度的型砂作為放置模樣的砂床(砂床的厚度一般約為
100mm)
。然后放入模樣,再邊加砂、邊振動(dòng)緊實(shí),直至填滿砂箱、緊實(shí)完畢。為了避免加砂過(guò)程中因砂粒的沖擊使模樣變形,由砂斗向砂箱內(nèi)加砂常采用柔性管加砂、雨淋式加砂兩種方法。前者是用柔性管與砂斗相接,人工移動(dòng)柔性管陸續(xù)向砂箱內(nèi)各部分加砂,可人為地控制砂粒的落高,避免損壞模樣涂層;后者是砂粒通過(guò)砂箱上方的篩網(wǎng)或多管孔雨淋式加入。雨淋式加砂均勻、對(duì)模樣的沖擊較小,是生產(chǎn)中常用的加砂方法
;
(
3
)型砂的振動(dòng)緊實(shí)
消失模鑄造中干砂的加入、填充和緊實(shí)是得到上等鑄件的重要工序。砂子的加入速度必須與砂子緊實(shí)過(guò)程相匹配,如果在緊實(shí)開(kāi)始前將全部砂子都加入,肯定會(huì)造成變形。砂子填充速度太快會(huì)引起變形;但砂子填充太慢會(huì)造成緊實(shí)過(guò)程時(shí)間過(guò)長(zhǎng),生產(chǎn)速度降低,并可能促使變形。消失模鑄造中型砂的緊實(shí)一般采用振動(dòng)緊實(shí)的方式,緊實(shí)不足會(huì)導(dǎo)致澆注時(shí)鑄型壁塌陷、脹大、粘砂和金屬液滲入,而過(guò)度振動(dòng)會(huì)使模樣變形。振動(dòng)緊實(shí)應(yīng)在加砂過(guò)程中進(jìn)行,以便使砂子充入模型束內(nèi)部空腔,并保證砂子足夠緊實(shí)而又不發(fā)生變形
.
根據(jù)振動(dòng)維數(shù)的不同,消失模鑄造振動(dòng)緊實(shí)臺(tái)的振動(dòng)模式可分為一維振動(dòng)、二維振動(dòng)、三維振動(dòng)
3
種。
研究表明:
1、
三維振動(dòng)的填充和緊實(shí)效果*好,二維振動(dòng)在模樣放置和振動(dòng)參數(shù)選定合理的情況下也能獲得滿意的緊實(shí)效果,一維振動(dòng)通常被認(rèn)為適于緊實(shí)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的模樣;
2、
在一維振動(dòng)中,垂直方向振動(dòng)比水平方向振動(dòng)效果好;
3、
當(dāng)垂直方向與水平方向兩種振動(dòng)的振幅和頻率均不相同或兩種振動(dòng)存在一定相位差時(shí),所產(chǎn)生的振動(dòng)軌跡有利于干砂的填充和緊實(shí).
一種常見(jiàn)的三維振實(shí)臺(tái)
消失模鑄件
4、
真空下澆注
型砂緊實(shí)后的澆注通常在真空下進(jìn)行。抽真空的目的是將砂箱內(nèi)砂粒間的空氣抽走,使密封的砂箱內(nèi)部處于負(fù)壓狀態(tài),因此砂箱內(nèi)部與外部產(chǎn)生一定的壓差。在此壓差的作用下,砂箱內(nèi)松散流動(dòng)的干砂粒可變成緊實(shí)堅(jiān)硬的鑄型,具有足夠高的抵抗液態(tài)金屬作用的壓縮強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度。抽真空的另一個(gè)作用是可以強(qiáng)化金屬液澆注時(shí)泡沫塑料模汽化后氣體的排出效果,避免或減少鑄件的氣孔、夾渣等缺陷。
5
)型砂的冷卻
消失模鑄件落砂后的型砂溫度很高,由于是干砂,其冷卻速度相對(duì)也較慢,對(duì)于規(guī)模較大的流水生產(chǎn)的消失模鑄造車(chē)間,型砂的冷卻是消失模鑄造正常的關(guān)鍵,型砂的冷卻設(shè)備是消失模鑄造車(chē)間砂處理系統(tǒng)的主要設(shè)備。用于消失模鑄造型砂的冷卻設(shè)備主要有振動(dòng)沸騰冷卻設(shè)備、振動(dòng)提升冷卻設(shè)備、砂溫調(diào)節(jié)器等。常把振動(dòng)沸騰冷卻或振動(dòng)提升冷卻作為初級(jí)振動(dòng)沸騰冷卻設(shè)備、振動(dòng)提升冷卻設(shè)備、砂溫調(diào)節(jié)器,而把砂溫調(diào)節(jié)器作為*終砂溫的調(diào)節(jié)設(shè)備,以確保待使用的型砂的溫度不高于
40~50
℃
.
消失模鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍
消失模鑄造主要用于形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以起?;蚴褂没顗K和外型芯較多的鑄件。與普通鑄造相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):
工序簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短、效率高,鑄件尺寸精度高
(
造型后不起模、不分型,沒(méi)有鑄造斜度和活塊
)
,精度達(dá)
CT8
級(jí),可采用無(wú)黏結(jié)劑型砂,增大了鑄件設(shè)計(jì)的自由度,簡(jiǎn)化了鑄造生產(chǎn)工序,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。近年來(lái),消失模鑄造技術(shù)在歐美發(fā)展很快.
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