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(1)金屬型生產的鑄件,其機械性能比砂型鑄件高。同樣合金,其抗拉強度平均可提高約25%,屈服強度平均提高約20%,其抗蝕性能和硬度亦顯著提高;9 X9 d$ {: h- ~$ K
?。?)鑄件的精度和表面光潔度比砂型鑄件高,而且質量和尺寸穩定;. }! Q1 c/ C- [/ p
?。?)鑄件的工藝收得率高,液體金屬耗量減少,一般可節約15~30%;
0 |" p; n3 ~0 O/ ^) j1 y (4)不用砂或者少用砂,一般可節約造型材料80~100%;
: h1 a* |6 x. S# H 此外,金屬型鑄造的生產效率高;使鑄件產生缺陷的原因減少;工序簡單,易實現機械化和自動化。金屬型鑄造雖有很多優點,但也有不足之處。如:7 b# t' B5 l+ s$ {& a
(1) 金屬型制造成本高;( G7 O2 E, i, V' F- r' Z! j
(2) 金屬型不透氣,而且無退讓性,易造成鑄件洗不足、開裂或鑄鐵件白日等缺陷;9 I, s: l8 v6 k! B! i9 q
(3) 金屬型鑄造時,鑄型的工作溫度、合金的澆注溫度和澆注速度,鑄件在鑄型中停留的時間,以及所用的涂料等,對鑄件的質量的影響甚為敏感,需要嚴格控制。0 U1 Y& t' Y" P- n# G
金屬型鑄造目前所能生產的鑄件,在重量和形狀方面還有一定的限制,如對黑色金屬只能是形狀簡單的鑄件;鑄件的重量不可太大;壁厚也有限制,較小的鑄件壁厚無法鑄出。因此,在決定采用金屬型鑄造時,必須綜合考慮下列各因素:鑄件形狀和重量大小必須合適;要有足夠的批量;完成生產任務的期限許可。
) s& k4 l" |8 l! G$ D7 n4 L1 g! ~ 金屬型鑄件形成過程的特點4 C( p7 X5 W& N8 O. s: W
金屬型和砂型,在性能上有顯著的區別,如砂型有透氣性,而金屬型則沒有;砂型的導熱性差,金屬型的導熱性很好,砂型有退讓性,而金屬型沒有等。金屬型的這些特點決定了它在鑄件形成過程中有自己的規律。
/ m" r: |1 K' s$ x( `' w+ b. e 型腔內氣體狀態變化對鑄件成型的影響:金屬在充填時,型腔內的氣體必須迅速排出,但金屬又無透氣性,只要對工藝稍加疏忽,就會給鑄件的質量帶來不良影響。
6 {' ]+ a, Z( ]+ w! u& \1 _. h5 G 鑄件凝固過程中熱交換的特點:金屬液一旦進入型腔,就把熱量傳給金屬型壁。液體金屬通過型壁散失熱量,進行凝固并產生收縮,而型壁在獲得熱量,升高溫度的同時產生膨脹,結果在鑄件與型壁之間形成了“間隙”。在“鑄件一間隙一金屬型”系統未到達同一溫度之前,可以把鑄件視為在“間隙”中冷卻,而金屬型壁則通過“間隙”被加熱。
) v, t" ]& [7 R$ b" n 金屬型阻礙收縮對鑄件的影響:金屬型或金屬型芯,在鑄件凝固過磋甲無退讓性,阻礙鑄件收縮,這是它的又一特點。2 _( p4 j4 D u
金屬型鑄造工藝
( Q2 j* D* n' | c0 A) y 1金屬到的預熱
, v3 r) e% _0 |) \! C$ `! n8 K 未預熱的金屬型不能進行澆注。這是因為金屬型導熱性好/液體金屬冷卻決,流動性劇烈降低,容易使鑄件出現冷隔、澆不足夾雜、氣孔等缺陷。未預熱的金屬型在澆注時,鑄型,將受到強烈的熱擊,應力倍增,使其極易破壞。因此,金屬型在開始工作前,應該先預熱,適宜的預熱溫度(即工作溫度),隨合金的種類、鑄件結構和大小而定,一般通過試驗確定。一般情況下,金屬型的預熱溫度不低于1500C。
7 U3 Q* _/ F) a- i 金屬型的預熱方法有:2 Q2 N6 `2 p$ m! U/ o# B# D/ Q+ R' K
(1)用噴燈或煤氣火焰預熱;(2)采用電阻加熱器;(3)采用烘箱加熱,其優點是溫度均勻,但只適用于小件的金屬型;(4)先將金屬型放在爐上烘烤,然后澆注液體金屬將金屬型燙熱。這種方法,只適用于小型鑄型,因它要浪費一些金屬液,也會降低鑄型壽命。/ c, S, E7 f, B* \& E
2金屬型的澆注
9 W. i$ _8 x: W+ [2 s" Z 金屬型的澆注溫度,一般比砂型鑄造時高??筛鶕辖鸱N類、如化學成分、鑄件大小和壁厚,通過試驗確定。下表中數據可供參考。0 g( _* n; K% `0 \( g/ |, Y& O5 T
各種合金的澆注溫度& D+ j1 U) F; j# h' F/ W \3 i# Q
合金種類 澆注溫度℃ 合金種類 澆注溫度℃% a- f1 H, K5 m' _9 M8 x% I; ~
鋁錫合金 350~450 黃銅 900~950
9 l3 ?- l; q4 N" h5 m! L1 c 鋅合金 450~480 錫青銅 1100~1150
5 Z0 f# {9 d2 h3 y9 |# | 鋁合金 680~740 鋁青銅 1150~1300& i8 F3 D7 z) R9 p1 S
鎂合金 715~740 鑄鐵 1300~13703 ^ V# Q( _/ c" y( E
由于金屬型的激冷和不透氣,澆注速度應做到先慢,后快,再慢。在澆注過程中應盡量保證液流平穩。
% P) u3 I+ q% [" w* V. z7 [- S# j 3鑄件的出型和抽芯時間
+ n E. G V6 h | 如果金屬型芯在鑄件中停留的時間愈長,由于鑄件收縮產生的抱緊型芯的力就愈大,因此需要的抽芯力也愈大。金屬型芯在鏡件中最適宜的停留時間,是當鑄件冷卻到塑性變形溫度范圍,并有足夠的強度時,這時是抽芯最好的時機。鑄件在金屬型中停留的時間過長,型壁溫度升高,需要更多的冷卻時間,也會降低金屬型的生產率。
. e+ S0 u, {7 N2 r# V0 o* v! L 最合適的拔芯與鑄件出型時間,一般用試驗方法確定。
. _2 a; O. }9 [6 m6 K 4金屬型工作溫度的調節
# K- z; \7 V) S+ s8 y/ ^5 [ 要保證金屬型鑄件的質量穩定,生產正常,首先要使金屬型在生產過程中溫度變化恒定。所以每澆一次,就需要將金屬型打開,停放一段時間,待冷至規定溫度時再澆。如靠自然冷卻,需要時間較長,會降低生產率,因此常用強制冷卻的方法。冷卻的方式一般有以下幾種:( z# n( x7 [* B# g& U, Z/ W
?。?)風冷:即在金屬型外圍吹風冷卻,強化對流散熱。風冷方式的金屬型,雖然結構簡單,容易制造,成本低,但冷卻效果不十分理想。% s& P7 p; M+ a$ G/ o |; |: w
?。?)間接水冷:在金屬型背面或某一局部,鑲鑄水套,其冷卻效果比風冷好,適于澆注銅件或可鍛鑄鐵件。但對澆注薄壁灰鐵鑄件或球鐵鑄件,激烈冷卻,會增加鑄件的缺陷。![]() |
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