機床鑄件生產(chǎn)是一個復雜的多工序組合的工藝過程,它包括以下主要工序:
1)生產(chǎn)工藝準備,根據(jù)要生產(chǎn)的零件圖、生產(chǎn)批量和交貨期限,制定生產(chǎn)工藝方案和工藝文件,繪制機床鑄件工藝圖;
2)生產(chǎn)準備,包括準備熔化用材料、造型制芯用材料和模樣、芯盒、砂箱等工藝裝備;
3)造型與制芯;
4)熔化與澆注;
成形原理
機床鑄件生產(chǎn)是將金屬加熱熔化,使其具有流動性,然后澆入到具有一定形狀的鑄型型腔中,在重力或外力(壓力、離心力、電磁力等)的作用下充滿型腔,冷卻并凝固成機床鑄件(或零件)的一種金屬成形方法。
機床鑄件成形過程
機床鑄件一般作為毛坯經(jīng)切削加工成為零件。但也有許多機床鑄件無需切削加工 能滿足零件的設計精度和表面粗糙度要求,直接作為零件使用。
型砂的性能及組成
1、 型砂的性能
型砂(含芯砂)的主要性能要求有強度、透氣性、耐火度、退讓性、流動性、緊實率和潰散性等。
2、 型砂的組成
型砂由原砂、粘接劑和附加物組成。機床鑄件用原砂要求含泥量少、顆粒均勻、形狀為圓形和多角形的海砂、河砂或山砂等。機床鑄件用粘接劑有粘土(普通粘土和膨潤土)、水玻璃砂、樹脂、合脂油和植物油等,分別稱為粘土砂,水玻璃砂、樹脂砂、合脂油砂和植物油砂等。為了進一步提高型(芯)砂的某些性能,往往要在型(芯)砂中加入一些附加物,如煤份、鋸末、紙漿等。型砂結構,如圖2所示。
機床鑄件是生產(chǎn)零件毛坯的主要方法之一,尤其對于有些脆性金屬或合金材料(如各種鑄鐵件、有色合金機床鑄件等)的零件毛坯,機床鑄件幾乎是 的加工方法。與其它加工方法相比,機床鑄件工藝具有以下 點:
1)機床鑄件可以不受金屬材料、尺寸大小和重量的限制。機床鑄件材料可以是各種鑄鐵、鑄鋼、鋁合金、銅合金、鎂合金、鈦合金、鋅合金和各種 殊合金材料;機床鑄件可以小至幾克,大到數(shù)百噸;機床鑄件壁厚可以從0.5毫米到1米左右;機床鑄件長度可以從幾毫米到十幾米。
2)機床鑄件可以生產(chǎn)各種形狀復雜的毛坯, 別適用于生產(chǎn)具有復雜內腔的零件毛坯,如各種箱體、缸體、葉片、葉輪等。
3)機床鑄件的形狀和大小可以與零件很接近,既節(jié)約金屬材料,又省切削加工工時。
4)機床鑄件一般使用的原材料來源廣、機床鑄件成本低。
5)機床鑄件工藝靈活,生產(chǎn)率高,既可以手工生產(chǎn),也可以機械化生產(chǎn)。
機床鑄件的手工造型
手工造型的主要方法
砂型機床鑄件分為手工造型(制芯)和機器造型(制芯)。手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工完成;機器造型是指主要的造型工作,包括填砂、緊實、起模、合箱等由造型機完成。泊頭機床鑄件工量具友介紹手工造型的主要方法:
手工造型因其操作靈活、適應性強,工藝裝備簡單,無需造型設備等 點,被 應用于單件小批量生產(chǎn)。但手工造型生產(chǎn)率低,勞動強度較大。手工造型的方法很多,常用的有以下幾種:
1. 整模造型
對于形狀簡單,端部為平面且又是 截面的機床鑄件應采用整模造型。整模造型操作簡便,造型時整個模樣全部置于一個砂箱內,不會出現(xiàn)錯箱缺陷。整模造型適用于形狀簡單、 截面在端部的機床鑄件,如齒輪坯、軸承座、罩、殼等(圖2)。
2.分模造型
當機床鑄件的 截面不在機床鑄件的端部時,為了便于造型和起模,模樣要分成兩半或幾部分,這種造型稱為分模造型。當機床鑄件的 截面在機床鑄件的中間時,應采用兩箱分模造型(圖3),模樣從 截面處分為兩半部分(用銷釘定位)。造型時模樣分別置于上、下砂箱中,分模面(模樣與模樣間的接合面)與分型面(砂型與砂型間的接合面)位置相重合。兩箱分模造型 用于形狀比較復雜的機床鑄件生產(chǎn),如水管、軸套、閥體等有孔機床鑄件。
機床鑄件形狀為兩端截面大、中間截面小,如帶輪、槽輪、車床四方刀架等,為保證順利起模,應采用三箱分模造型(圖4)。此時分模面應選在模樣的 小截面處,而分型面仍選在機床鑄件兩端的 截面處,由于三箱造型有兩個分型面,降低了機床鑄件高度方向的尺寸精度,增加了分型面處飛邊毛刺的清整工作量,操作較復雜,生產(chǎn)率較低,不適用于機器造型,因此,三箱造型僅用于形狀復雜、不能用兩箱造型的機床鑄件生產(chǎn)。
3.活塊模造型
機床鑄件上妨礙起模的部分(如凸臺、筋條等)做成活塊,用銷子或燕尾結構使活塊與模樣主體形成可拆連接。起模時先取出模樣主體,活塊模仍留在鑄型中,起模后再從側面取出活塊的造型方法稱為活塊模造型(圖5)?;顗K模造型主要用于帶有突出部分而妨礙起模的機床鑄件、單件小批量、手工造型的場合。如果這類機床鑄件批量大,需要機器造型時,可以用砂芯形成妨礙起模的那部分輪廓。
4.挖砂造型
當機床鑄件的外部輪廓為曲面(如手輪等)其 截面不在端部,且模樣又不宜分成兩半時,應將模樣做成整體,造型時挖掉妨礙取出模樣的那部分型砂,這種造型方法稱為挖砂造型。挖砂造型的分型面為曲面,造型時為了保證順利起模,必須把砂挖到模樣 截面處(圖6)。由于是手工挖砂,操作技術要求高,生產(chǎn)效率低,只適用于單件、小批量生產(chǎn)。
型芯用來形成機床鑄件內部空腔或局部外形。由于型芯的表面被高溫金屬液包圍,長時間受到浮力作用和高溫金屬液的烘烤作用;機床鑄件冷卻凝固時,砂芯往往會阻礙機床鑄件自由收縮;砂芯清理也比較困難。因此造芯用的芯砂要比型砂具有 高的強度、透氣性、耐高溫性、退讓性和潰散性。
手工制芯由于無需制芯設備,工藝裝備簡單,應用得很普遍。根據(jù)砂芯的大小和復雜程度,手工制芯用芯盒有整體式芯盒、對開式芯盒和可拆式芯盒,如圖7所示。
模樣用來形成機床鑄件的外部輪廓,芯盒用來制作砂芯,形成機床鑄件的內部輪廓。造型時分別用模樣和芯盒制作鑄型和型芯。圖1 分別表示零件、模樣、芯盒和機床鑄件的關系。制造模樣和芯盒所選用的材料,與機床鑄件大小、生產(chǎn)規(guī)模和造型方法有關。單件小批量生產(chǎn)、手工造型時常用木材制作模樣和芯盒,大批量生產(chǎn)、機器造型時常用金屬材料(如鋁合金、鑄鐵等)或硬塑料制作模樣和芯盒。
機床鑄件機床鑄件常見缺陷分析
機床鑄件工藝過程復雜,影響機床鑄件質量的因素很多,往往由于原材料控制不嚴,工藝方案不合理,生產(chǎn)操作不當,管理制度不完善等原因,會使機床鑄件產(chǎn)生各種機床鑄件缺陷。常見的機床鑄件缺陷名稱、 征和產(chǎn)生的原因,見表。
常見機床鑄件缺陷及產(chǎn)生原因
缺陷名稱 征 產(chǎn)生的主要原因
氣孔
在機床鑄件內部或表面有大小不等的光滑孔洞 ①爐料不干或含氧化物、雜質多;②澆注工具或爐前添加劑未烘干;③型砂含水過多或起模和修型時刷水過多;④型芯烘干不充分或型芯通氣孔被堵塞;⑤春砂過緊,型砂透氣性差;⑥澆注溫度過低或澆注速度太快等
縮孔與縮松
縮孔多分布在機床鑄件厚斷面處,形狀不規(guī)則,孔內粗糙 ①機床鑄件結構設計不合理,如壁厚相差過大,厚壁處未放冒口或冷鐵;②澆注系統(tǒng)和冒口的位置不對;③澆注溫度太高;④合金化學成分不合格,收縮率過大,冒口太小或太少
砂眼
在機床鑄件內部或表面有型砂充塞的孔眼 ①型砂強度太低或砂型和型芯的緊實度不夠,故型砂被金屬液沖入型腔;②合箱時砂型局部損壞;③澆注系統(tǒng)不合理,內澆口方向不對,金屬液沖壞了砂型;④合箱時型腔或澆口內散砂未清理干凈
粘砂
機床鑄件表面粗糙,粘有一層砂粒 ①原砂耐火度低或顆粒度太大;②型砂含泥量過高,耐火度下降;③澆注溫度太高;④濕型機床鑄件時型砂中煤粉含量太少;⑤干型機床鑄件時鑄型未刷涂斜或涂料太薄
夾砂
機床鑄件表面產(chǎn)生的金屬片狀突起物,在金屬片狀突起物與機床鑄件之間夾有一層型砂 ①型砂熱濕拉強度低,型腔表面受熱烘烤而膨脹開裂;②砂型局部緊實度過高,水分過多,水分烘干后型腔表面開裂;③澆注位置選擇不當,型腔表面長時間受高溫鐵水烘烤而膨脹開裂;④澆注溫度過高,澆注速度太慢
錯型
機床鑄件沿分型面有相對位置錯移 ①模樣的上半模和下半模未對準;②合箱時,上下砂箱錯位;③上下砂箱未夾緊或上箱未加足夠壓鐵,澆注時產(chǎn)生錯箱
冷隔
機床鑄件上有未完全融合的縫隙或洼坑,其交接處是圓滑的 ①澆注溫度太低,合金流動性差;②澆注速度太慢或澆注中有斷流;③澆注系統(tǒng)位置開設不當或內澆道橫截面積太?。虎軝C床鑄件壁太??;⑤直澆道(含澆口杯)高度不夠;⑥澆注時金屬量不夠,型腔未充滿
澆不足
機床鑄件未被澆滿
裂紋
機床鑄件開裂,開裂處金屬表面有氧化膜 ①機床鑄件結構設計不合理,壁厚相差太大,冷卻不均勻;②砂型和型芯的退讓性差,或春砂過緊;③落砂過早;④澆口位置不當,致使機床鑄件各部分收縮不均勻
常見機床鑄件缺陷及其預防措施
1、氣孔 在機床鑄件內部、表面或近于表面處,有大小不等的光滑孔眼,形狀有圓的、長的及不規(guī)則的,有單個的,也有聚集成片的。顏色有白色的或帶一層暗色,有時覆有一層氧化皮。 降低熔煉時流言蜚語金屬的吸氣量。減少砂型在澆注過程中的發(fā)氣量,改進機床鑄件結構,提高砂型和型芯的透氣性,使型內氣體能順利排出。
2、縮孔 在機床鑄件厚斷面內部、兩交界面的內部及厚斷面和薄斷面交接處的內部或表面,形狀不規(guī)則,孔內粗糙不平,晶粒粗大。 壁厚小且均勻的機床鑄件要采用同時凝固,壁厚大且不均勻的機床鑄件采用由薄向厚的順序凝固,合理放置冒口的冷鐵。
3、縮松 在機床鑄件內部微小而不連貫的縮孔,聚集在一處或多處,晶粒粗大,各晶粒間存在很小的孔眼,水壓試驗時滲水。 壁間連接處盡量減小熱節(jié),盡量降低澆注溫度和澆注速度。
4、渣氣孔 在機床鑄件內部或表面形狀不規(guī)則的孔眼??籽鄄还饣?,里面全部或部分充塞著熔渣。 提高鐵液溫度。降低熔渣粘性。提高澆注系統(tǒng)的擋渣能力。增大機床鑄件內圓角。
5、砂 眼 在機床鑄件內部或表面有充塞著型砂的孔眼。 嚴格控制型砂性能 和造型操作,合型前注意打掃型腔。
6、熱 裂 在機床鑄件上有穿透或不穿透的裂紋(注要是彎曲形的),開裂處金屬表皮氧化。 嚴格控制鐵液中的 S、P含量。機床鑄件壁厚盡量均勻。提高型砂和型芯的退讓性。澆冒口不應阻礙機床鑄件收縮。避免壁厚的突然改變。開型不能過早。不能激冷機床鑄件。
7、冷 裂 在機床鑄件上有穿透或不穿透的裂紋(主要是直的),開裂處金屬表皮氧化。
8、粘 砂 在機床鑄件表面上,全部或部分覆蓋著一層金屬(或金屬氧化物)與砂(或涂料)的混(化)合物或一層燒結構的型砂,致使機床鑄件表面粗糙。 減少砂粒間隙。適當降低金屬的澆注溫度。提高型砂、芯砂的耐火度。
9、夾 砂 在機床鑄件表面上,有一層金屬瘤狀物或片狀物,在金屬瘤片和機床鑄件之間夾有一層型砂。 嚴格控制型砂、芯砂性能。改善澆注系統(tǒng),使金屬液流動平穩(wěn)。大平面機床鑄件要傾斜澆注。
10、冷 隔 在機床鑄件上有一種未完全融合的縫隙或洼坑,其交界邊緣是圓滑的。 提高澆注溫度和澆注速度。改善澆注系統(tǒng)。澆注時不斷流。
11、澆不到 由于金屬液未完全充滿型腔而產(chǎn)生的機床鑄件缺肉。 提高澆注溫度和澆注速度。不要斷流和防止跑火。
機床鑄件金屬液的澆注
生產(chǎn)中,澆注時應遵循高溫出爐,低溫澆注的原則。因為提高金屬液的出爐溫度有利于夾雜物的 熔化、熔渣上浮,便于清渣和除氣,減少機床鑄件的夾渣和氣孔缺陷;采用較低的澆注溫度,則有利于降低金屬液中的氣體溶解度、液態(tài)收縮量和高溫金屬液對型腔表面的烘烤,避免產(chǎn)生氣孔、粘砂和縮孔等缺陷。因此,在保證充滿鑄型型腔的前提下,盡量采用較低的澆注溫度。
把金屬液從澆包注入鑄型的操作過程稱為澆注。澆注操作不當會引起澆不足、冷隔、氣孔、縮孔和夾渣等機床鑄件缺陷,和造成人身傷害。
為確保機床鑄件質量、提高生產(chǎn)率以及做到 生產(chǎn),澆注時應嚴格遵守下列操作要領:
(1)澆包、澆注工具、爐前處理用的孕育劑、球化劑等使用前必須充分烘干,烘干后才能使用。
(2)澆注人員必須按要求穿好工作服,并配戴防護眼鏡,工作場地應通暢無阻。澆包內的金屬液不宜過滿,以免在輸送和澆注時溢出傷人。
(3)正確選擇澆注速度,即開始時應緩慢澆注,便于對準澆口,減少熔融金屬對砂型的沖擊和利于氣體排出;隨后快速澆注,以防止冷隔;快要澆滿前又應緩慢澆注,即遵循慢、快、慢的原則。
(4)對于液態(tài)收縮和凝固收縮比較大的機床鑄件,如中、大型鑄鋼件,澆注后要及時從澆口或冒口補澆。
(5)澆注時應及時將鑄型中冒出的氣體點燃順氣,以免由于鑄型憋氣而產(chǎn)生氣孔,以及由于氣體的不完全燃燒而損害人體健康和污染空氣。
機床鑄件的坩堝爐熔化
常用的機床鑄件有色金屬有機床鑄件鋁合金、機床鑄件銅合金、機床鑄件鎂合金和機床鑄件鋅合金等。
有色金屬的熔點低,其常用的熔化用爐有坩堝爐和反射爐兩類,用電、油、煤氣或焦碳等作為燃料。中、小工廠普遍采用坩堝爐熔化,如電阻坩堝爐、焦碳坩堝爐等,生產(chǎn)大型機床鑄件時一般使用反射爐熔化,如重油反射爐、煤氣反射爐等。如圖 是坩堝爐的示意圖。
熔模機床鑄件
熔模機床鑄件又稱失蠟機床鑄件或精密機床鑄件。它是用易熔材料(如蠟料)制成模樣并組裝成蠟模組,然后在模樣表面上反復涂覆多層耐火涂料制成模殼,待模殼硬化和干燥后將蠟模熔去,模殼再經(jīng)高溫焙燒后澆注獲得機床鑄件的一種機床鑄件方法。熔模機床鑄件工藝過程。
可用熔模機床鑄件法生產(chǎn)的合金種類有碳素鋼、合金鋼、耐熱合金、不銹鋼、精密合金、永磁合金、軸承合金、銅合金、鋁合金、鈦合金和球墨鑄鐵等。
熔模機床鑄件的形狀一般都比較復雜,機床鑄件上可鑄出孔的 小直徑可達0.5mm,機床鑄件的 小壁厚為 0.3mm。在生產(chǎn)中可將一些原來由幾個零件組合而成的部件,通過改變零件的結構,設計成為整體零件而直接由熔模機床鑄件鑄出,以節(jié)省加工工時和金屬材料的消耗,使零件結構 為合理。
熔模機床鑄件的重量大多為零點幾十牛(即幾十克到幾公斤),太重的機床鑄件用熔模機床鑄件法生產(chǎn)較為麻煩,但目前生產(chǎn)大的熔模機床鑄件的重量已達800牛左右。
熔模機床鑄件工藝過程較復雜,且不易控制,使用和消耗的材料較貴,故它適用于生產(chǎn)形狀復雜、精度要求高、或很難進行其它加工的小型零件,如渦輪發(fā)動機的葉片等。
熔模機床鑄件機床鑄件的 點
熔模機床鑄件方法的另一優(yōu)點是,它可以機床鑄件各種合金的復雜的機床鑄件, 別可以機床鑄件高溫合金機床鑄件。如噴氣式發(fā)動機的葉片,其流線型外廓與冷卻用內腔,用機械加工工藝幾乎無法形成。用熔模機床鑄件工藝生產(chǎn)不僅可以做到批量生產(chǎn),保證了機床鑄件的一致性,而且避免了機械加工后殘留刀紋的應力集中。
熔模機床鑄件尺寸精度較高,一般可達CT4-6(砂型機床鑄件為CT10~13,壓鑄為CT5~7),當然由于熔模機床鑄件的工藝過程復雜,影響機床鑄件尺寸精度的因素較多,例如模料的收縮、熔模的變形、型殼在加熱和冷卻過程中的線量變化、合金的收縮率以及在凝固過程中機床鑄件的變形等,所以普通熔模機床鑄件的尺寸精度雖然較高,但其一致性仍需提高(采用中、高溫蠟料的機床鑄件尺寸一致性要提高很多)。
壓制熔模時,采用型腔表面光潔度高的壓型,因此,熔模的表面光潔度也比較高。此外,型殼由耐高溫的 殊粘結劑和耐火材料配制成的耐火涂料涂掛在熔模上而制成,與熔融金屬直接接觸的型腔內表面光潔度高。所以,熔模機床鑄件的表面光潔度比一般機床鑄件件的高,一般可達Ra.1.6~3.2μm。
熔模機床鑄件 的優(yōu)點 是由于熔模機床鑄件有著很高的尺寸精度和表面光潔度,所以可減少機械加工工作,只是在零件上要求較高的部位留少許加工余量即可,甚至某些機床鑄件只留打磨、拋光余量,不必機械加工即可使用。由此可見,采用熔模機床鑄件方法可大量節(jié)省機床設備和加工工時,大幅度節(jié)約金屬原材料消耗。
金屬型機床鑄件,硬模機床鑄件
將液態(tài)金屬澆入用金屬材料制成的鑄型而獲得機床鑄件的方法,稱為金屬型機床鑄件。金屬鑄型可反復使用,又稱為 型機床鑄件或硬模機床鑄件。金屬型一般用耐熱鑄鐵或耐熱鋼做成。
金屬型機床鑄件又稱硬模機床鑄件,它是將液體金屬澆入金屬鑄型,以獲得機床鑄件的一種機床鑄件方法。鑄型是用金屬制成,可以反復使用多次(幾百次到幾千次)。
金屬到機床鑄件與砂型機床鑄件比較:在技術上與經(jīng)濟上有許多優(yōu)點。
(1)金屬型生產(chǎn)的機床鑄件,其機械性能比砂型機床鑄件高。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 提高;
(2)機床鑄件的精度和表面光潔度比砂型機床鑄件高,而且質量和尺寸穩(wěn)定;
(3)機床鑄件的工藝收得率高,液體金屬耗量減少,一般可節(jié)約15~30%;
(4)不用砂或者少用砂,一般可節(jié)約造型材料80~100%;
此外,金屬型機床鑄件的生產(chǎn)效率高;使機床鑄件產(chǎn)生缺陷的原因減少;工序簡單,易實現(xiàn)機械化和自動化。金屬型機床鑄件雖有很多優(yōu)點,但也有不足之處。如:
(1) 金屬型制造成本高;
(2) 金屬型不透氣,而且無退讓性,易造成機床鑄件洗不足、開裂或鑄鐵件白日等缺陷;
(3) 金屬型機床鑄件時,鑄型的工作溫度、合金的澆注溫度和澆注速度,機床鑄件在鑄型中停留的時間,以及所用的涂料等,對機床鑄件的質量的影響甚為敏感,需要嚴格控制。
金屬型機床鑄件目前所能生產(chǎn)的機床鑄件,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機床鑄件;機床鑄件的重量不可太大;壁厚也有限制,較小的機床鑄件壁厚無法鑄出。因此,在決定采用金屬型機床鑄件時,必須綜合考慮下列各因素:機床鑄件形狀和重量大小必須合適;要有足夠的批量;完成生產(chǎn)任務的期限許可。
金屬型機床鑄件形成過程的 點
金屬型和砂型,在性能上有 的區(qū)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 點決定了它在機床鑄件形成過程中有自己的規(guī)律。
型腔內氣體狀態(tài)變化對機床鑄件成型的影響: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, 會給機床鑄件的質量帶來不良影響。
機床鑄件凝固過程中熱交換的 點:金屬液一旦進入型腔, 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(chǎn)生收縮,而型壁在獲得熱量,升高溫度的同時產(chǎn)生膨脹,結果在機床鑄件與型壁之間形成了“間隙”。在“機床鑄件一間隙一金屬型”系統(tǒng)未到達同一溫度之前,可以把機床鑄件視為在“間隙”中冷卻,而金屬型壁則通過“間隙”被加熱。
金屬型阻礙收縮對機床鑄件的影響:金屬型或金屬型芯,在機床鑄件凝固過磋甲無退讓性,阻礙機床鑄件收縮,這是它的又一 點。
金屬型機床鑄件工藝
1、金屬到的預熱
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,容易使機床鑄件出現(xiàn)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、機床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。
金屬型的預熱方法有:
(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(yōu)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。
2、金屬型的澆注
金屬型的澆注溫度,一般比砂型機床鑄件時高??筛鶕?jù)合金種類、如化學成分、機床鑄件大小和壁厚,通過試驗確定。下表中數(shù)據(jù)可供參考。
各種合金的澆注溫度
合金種類 澆注溫度℃ 合金種類 澆注溫度℃
鋁錫合金 350~450 黃銅 900~950
鋅合金 450~480 錫青銅 1100~1150
鋁合金 680~740 鋁青銅 1150~1300
鎂合金 715~740 鑄鐵 1300~1370
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(wěn)。
3、機床鑄件的出型和抽芯時間
如果金屬型芯在機床鑄件中停留的時間愈長,由于機床鑄件收縮產(chǎn)生的抱緊型芯的力 愈大,因此需要的抽芯力也愈大。金屬型芯在鏡件中 適宜的停留時間,是當機床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 的時機。機床鑄件在金屬型中停留的時間過長,型壁溫度升高,需要 多的冷卻時間,也會降低金屬型的生產(chǎn)率。
合適的拔芯與機床鑄件出型時間,一般用試驗方法確定。
4、金屬型工作溫度的調節(jié)
要保證金屬型機床鑄件的質量穩(wěn)定,生產(chǎn)正常,首先要使金屬型在生產(chǎn)過程中溫度變化恒定。所以每澆一次, 需要將金屬型打開,停放一段時間,待冷至規(guī)定溫度時再澆。如靠自然冷卻,需要時間較長,會降低生產(chǎn)率,因此常用強制冷卻的方法。冷卻的方式一般有以下幾種:
(1)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 理想。
(2)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。但對澆注薄壁灰鐵機床鑄件或球鐵機床鑄件,激烈冷卻,會增加機床鑄件的缺陷。