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现代铸造中几种造型方法介绍


    现在铸造工厂所采用的造型方法,过去十年间没有大的变化而造型技术有了大的进步。对湿砂造型、精密砂型、消失模铸造分别叙述如下。

  1.湿砂造型法。适用于大部分金属材质、大批量生产的造型法中,粘土湿砂造型是最经济的造型法。铸造工厂装备有最新技术的控制装置,就应逐步做到,用湿型砂控制技术可以反复得到最佳的性能。这些控制装置包括,筛分分离金属、回用砂的冷却、回用砂混练时准确释量添加剂等等。

  现在的粘土湿砂造型机具有优良的性能,能以二年前从未达到过的速度,制造要求严格、允许差别很小时湿砂型。再加上准确控制效率高的供砂装置,使粘土湿砂型在铁基合金和非铁合金的造型中保持最重要的地位。

  在湿砂造型中,垂直分型与水平分型两种加以比较,对于大批量生产中、小型,灰铁件或球铁件的铸造工厂,重直分型造型都占优势,因其设备费用比较便宜、可以高速造型、所需人员少、紧实度的偏差小等优点。但采用垂直分型工艺,在浇口方案与昌口与形态上,以及在用复杂的芯子、过滤片、冷铁、套管、舂入芯等方面都受到限制。此外,用流动性好的合金铸造时,由于金属静压比较高,容易引起金属渗透粘砂。

  在制造有色合金铸件方面,已设计了适合这类合金铸件的大批量生产各种特性垂直分型造型法,现正在推广。但是,具有要求的机械特性的铸件,在用这种造型法达到相当高度的大批量生产之前,作为大批量铝合金铸件的生产方式,金属型铸造法依然占有优势。

  水平分型湿砂型铸造法,对于中、小批量铸造工厂,还是有利的造型法之一,无论是上型、下型方式,或双面模板方式,对复杂铸件的生产都有适应性。可在一个循环期内更换模样,短时间运行、长时间运行都可以有效的进行生产。但手工操作需要机械化,为了保证生产表面优良、尺寸精度高的铸件,还需对整套设备进行改造。温砂造型法的选择,需要考虑以下各点:

  ◆要有能造型出硬度均一的高质量铸型的造型设备。◆可以迅速更换模板。◆下芯、铸型的装卸机械化。

  为使造型度均一,采用了多种技术。有几种自动双面模板机采用了射砂和压实法,此时,为了取得均一的铸型密度,射砂和压实法,此时,为了取得均一的铸型密度,射砂的方向要是与板垂直的方向。还有一种上型、下型造型机,为使铸型密度均一,还采了微振击和压实。另外,为向模样填砂时有强的冲击力,也有用高压缩气体的。但是,为得到均一的铸型硬度,采用了多种方法,对各种造型方式来讲一种方法是解决不了的。在造型机的选择上,要对现在使用的铸造厂进行调查,并用自己的模样试验,以观察其结果。

  ◆精密砂型

  这种造型法的要点是用冷芯盒法的化学粘结铸型。Vulcan认为这是铝合金缸体和缸盖铸件铸造工艺的复活。其理由是这种方法,可将缸套铸在缸体中,同时,还有能使用实现方向性凝固的冷铁的优点。

  这种方法是在1970年代出现的用于铸造近净形铸件和用湿砂铸造对需要增加芯子的形状复杂的铸件。现在,铸造形状复杂尺寸的准确的铸件时,标准的办法是用冷芯盒造型法。而且,与砂型铸造相比适用于更多的合金。在制芯作业中可见到,由于树脂化学和造型装置的革新,可用更低的价格铸造质量,更高的零部件用液泵和机械手自动生产线,装置进一步改善,所需劳动力减少,可生产出高质量、低成本的铸件。冷芯盒工艺造型机是制芯机的重大的变型。有的造型机上型、下型同时造型,有的造型机可制出两面型腔的铸型叠型铸造,第三种变型是利用二组造型机,一组是上型,一组造下型。

  这些造型机为了提高精度,使分型线的飞边最小,在全过程中将铸型紧实是其特点。大型造型机,为使其动作平滑可靠完全用油压驱动。装有机械手,实施上涂料型、干燥、下芯、涂粘结剂和合箱等作业。由于有了这些装置,可减少所需的劳动力,保证最高的质量和生产效率。这种冷芯盒造型机,其铸型的状况不仅影响铸件表面质量和清理作业,对芯子的正确组装和芯头使型砂在射砂头中流态化的位置也有影响,因而,铸型的设计是非常重要的。

  冷芯盒造型机有几种射砂技术。大部分造型机,这种型式的造型机,用低压大风量射砂,每个循环后都可以使射砂。有二、三个机械厂不是使砂子流态化,而是用"挤出方式,用有专利权设计的射砂,低气量高压射砂,有的机械厂认为,用挤出方式,制造复杂的铸型时,砂子也容易流动。这二种技术,最好用自己的模样进行试用比较,选出最好的方法"。

  冷芯盒造型法,可以制造尺寸非常准确的复杂铸型,但模费用和型砂粘接剂、催化剂的成本比湿砂型用的砂和粘接剂的价格要高,冷芯盒造型法的造型速度低。

  消失模铸型

  消失模铸造由于设备和原料改进而有所发展,采用的比率在不断扩大。多方向的充填工作点,充填砂(后续砂)即时充填等新技术、使铸件质量,造型速度提高而成本降低。

  消失模铸造的优点有:发泡模可没有斜度或钭度很小,有时还可用钭度使复杂形状可以造型,设计上有自由度。此外,可使铸件重量减轻,减少甚至不需机械加工,不用芯子也可铸造等。设备上的革新,组成的部件、涂料、充填介质等新的开发、使铸件质量和生产效率提高,从而使市场日益扩大。

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