金属型铸造工艺

磨界之神

金属型铸造工艺 一、金属型的预热 未预热的金属型不能进行浇注。这是因为金属型导热性好／液体金属冷却决，流动性剧烈降低，容易使铸件出现冷隔、浇不足夹杂、气孔等缺陷。未预热的金属型在浇注时，铸型，将受到强烈的热击，应力倍增，使其极易破坏。因此，金属型在开始工作前，应该先预热，适宜的预热温度（即工作温度），随合金的种类、铸件结构和大小而定，一般通过试验确定。一般情况下，金属型的预热温度不低于 1500C 。 金属型的预热方法有： & C$ B# y. z/ Q# n1 L1、用喷灯或煤气火焰预热；2、采用电阻加热器；3、采用烘箱加热，其优点是温度均匀，但只适用于小件的金属型；4、先将金属型放在炉上烘烤，然后浇注液体金属将金属型烫热。这种方法，只适用于小型铸型，因它要浪费一些金属液，也会降低铸型寿命。 二、金属型的浇注 $ D% A _, Z( J; _# N金属型的浇注温度，一般比砂型铸造时高。可根据合金种类、如化学成分、铸件大小和壁厚，通过试验确定。下表中数据可供参考。 ! \0 c3 x o' g7 C4 c各种合金的浇注温度 4 A. [/ t* w8 D. f& A- f0 L! a合金种类 浇注温度 ℃ 合金种类 浇注温度 ℃ 9 Z7 {/ T2 [1 Y/ `铝锡合金 350 ～ 450 黄铜 900 ～ 950 0 L5 z0 p. Z0 J: @( s锌合金 450 ～ 480 锡青铜 1100 ～ 1150 ' p9 R1 C- h* Y0 v) s铝合金 680 ～ 740 铝青铜 1150 ～ 1300 镁合金 715 ～ 740 铸铁 1300 ～ 1370 由于金属型的激冷和不透气，浇注速度应做到先慢，后快，再慢。在浇注过程中应尽量保证液流平稳。 3 H8 a8 T* g) S3 k9 I三、铸件的出型和抽芯时间 6 u" p1 y* u( C$ X; K7 n如果金属型芯在铸件中停留的时间愈长，由于铸件收缩产生的抱紧型芯的力就愈大，因此需要的抽芯力也愈大。金属型芯在镜件中最适宜的停留时间，是当铸件冷却到塑性变形温度范围，并有足够的强度时，这时是抽芯最好的时机。铸件在金属型中停留的时间过长，型壁温度升高，需要更多的冷却时间，也会降低金属型的生产率。 1 H( O7 z" {# a$ M& C. M3 u最合适的拔芯与铸件出型时间，一般用试验方法确定。 - g4 K; |* ^3 W; a" V四、金属型工作温度的调节 要保证金属型铸件的质量稳定，生产正常，首先要使金属型在生产过程中温度变化恒定。所以每浇一次，就需要将金属型打开，停放一段时间，待冷至规定温度时再浇。如靠自然冷却，需要时间较长，会降低生产率，因此常用强制冷却的方法。冷却的方式一般有以下几种： 1、风冷：即在金属型外围吹风冷却，强化对流散热。风冷方式的金属型，虽然结构简单，容易制造，成本低，但冷却效果不十分理想。 # e, e0 a, J V" b, x0 n2、间接水冷：在金属型背面或某一局部，镶铸水套，其冷却效果比风冷好，适于浇注铜件或可锻铸铁件。但对浇注薄壁灰铁铸件或球铁铸件，激烈冷却，会增加铸件的缺陷。 . i7 p' e: s$ N# l: V3、直接水冷：在金属型的背面或局部直接制出水套，在水套内通水进行冷却，这主要用于浇注钢件或其它合金铸件，铸型要求强烈冷却的部位。因其成本较高，只适用于大批量生产。 m# w* d& W2 ]8 X如果铸件壁厚薄悬殊，在采用金属型生产时，也常在金属型的一部分采用加温，另一部分采用冷却的方法来调节型壁的温度分布。 $ n+ Q- D, k O% g五、金属型的涂料 ?7 |, P3 s- c F+ h$ |在金属型铸造过程中，常需在金属型的工作表面喷刷涂料。涂料的作用是：调节铸件的冷却速度；保护金属型，防止高温金属液对型壁的冲蚀和热击；利用涂料层蓄气排气。 根据不同合金，涂料可能有多种配方，涂料基本由三类物质组成： 1 ．粉状耐火材料（如氧化锌，滑石粉，锆砂粉、硅藻土粉等）； 2 ．粘结剂（常用水玻璃，糖浆或纸浆废液等）； 3 ．溶剂（水）。具体配方可参考有关手册。 0 \* C' M* K u) H+ n1 r* r! ?涂料应符合下列技术要求：要有一定粘度，便于喷涂，在金属型表面上能形成均匀的薄层；涂料干后不发生龟裂或脱落，且易于清除；具有高的耐火度；高温时不会产生大量气体；不与合金发生化学反应（特殊要求者除外）等。 9 z7 T* B" p8 G六、复砂金属型 ( 铁模复砂 ) 5 M2 `& D* L$ Y涂料虽然可以降低铸件在金属型中的冷却速度，但采用刷涂料的金属型生产球墨铸铁件（例如曲轴），仍有一定困难，因为铸件的冷速仍然过大，铸件易出现白口。若采用砂型，铸件冷速虽低，但在热节处又易产生缩松或缩孔，在金属型表面复以 4 － 8mm 的砂层，就能铸出满意的球墨铸铁件。 : \2 [! |. c# o, d. a复砂层有效地调节了铸件的冷却速度，一方面使铸铁体不出白口，另一方面又使冷速大于砂型铸造。金属型无溃散性，但很薄的复砂却能适当减少铸件的收缩阻力。此外金属型具有良好的刚性，有效地限制球铁石墨化膨胀，实现了无冒口铸造，消除疏松，提高了铸件的致密度。如金属型的复砂层为树脂砂，一般可用射砂工艺复砂，金属型的温度要求在 180 ～ 200℃ 之间。复砂金属型可用于生产球铁，灰铁或铸钢件，其技术效果显著。 七、金属型的寿命 6 o/ U$ P6 P* G' _+ ? O提高金属型寿命的途径为： 1、选用导热系数大，热膨胀系数小，而且强度较高的材料制造金属型； " q/ N* E7 O6 k; N" \' t4 O2、合理的涂料工艺，严格遵守工艺规范； ( b6 i$ A5 ]! ?6 p3 a' W! s3、金属型结构合理，制造毛坯过程中应注意消除残余应力；