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铸造工艺设计中的主要过程

【摘要】:图9-5 雨淋式铸造工艺示意图1—内浇道 2—大型集渣槽3—出气冒口图9-6 小型锅件铸造工艺示意图a)直接从中央浇道注入 b)从多道浇道注入2.底注式中小型锅形铸件多采用将锅底朝下的浇注位置,设置底注式浇注系统,铁液在铸型内上升较平稳,对型壁的冲击力较小,中央砂芯的排气畅通。

一、浇注位置及分型面

锅形铸件的锅底是质量要求最高的重要部位。因此,一般采用将锅底朝下的浇注位置,优先保证锅底部位的质量。这样也有利于铸型中气体的排除,可避免产生气孔、砂孔及夹杂等铸造缺陷。

仅有个别壁极薄的锅形铸件,为防止产生冷隔、浇不足等铸造缺陷及为操作方便等,采用将锅底朝上的浇注位置。

一般在锅口平面设置分型面。

二、铸型

1.铸型种类

(1)小型锅件 可以采用湿型铸造。但由于湿型的强度较低及透气性较差,容易产生砂孔及气孔等铸造缺陷。因此在浇注系统的设置及操作等中,须倍加注意。

(2)中型锅件 要求铸型具有较高的强度和良好的透气性,以防止浇注时因受铁液的冲击而产生砂孔及气孔等铸造缺陷。所以一般采用干型或树脂砂型铸造。

对于中小型件,根据所需产量及生产条件等因素,还可采用一型多铸等铸造方法。它具有较高的强度及透气性等,可获得完好的铸件,并可降低造型成本,提高生产率。

2.造型材料

根据所选定的铸型种类,决定所需的造型材料,目前选用的材料有粘土砂和树脂砂两类。造型材料的选用还与造型方法有关,若采用刮板造型法,则不宜选用自硬树脂砂。必须指出:树脂砂虽具有许多独特优点,如高的强度、透气性及溃散性等,但其成本远高于粘土砂。所以要根据生产性质等因素综合考虑确定。

3.造型方法

锅形铸件形状简单,如果所需数量不多,或采用一型多铸工艺,则可选用刮板造型方法;如果生产批量大,则用实体模样造型较为方便。

三、浇注系统

浇注系统的形式,概括起来可分为以下两种。

1.顶注式

中型以上锅形铸件最典型的形式,是采用雨淋式顶注浇注系统,如图9-5所示。采用锅底朝下的浇注位置。数个圆形内浇道均匀分布于锅口平面处的锅壁上,铸型排气畅通,能获得铸造缺陷最少的较佳效果。但在浇注初期,铁液流下会对铸型壁产生较大的冲击,要求铸型具有较高的强度,因此不宜用于湿型铸造。

对于小型薄壁锅件,当采用锅底朝上的浇注位置时,可选用顶注式浇注系统。如果采用一型多铸工艺铸造家庭用锅等,铁液可直接从锅顶中央浇口注入,用高温铁液快速浇注,可获得较好的效果。也可采用多道楔形内浇道从顶部注入,如图9-6所示。必须指出:采用顶注式浇注系统时,要求砂型具有较高的强度,以防止因铁液冲击而产生砂孔等铸造缺陷。

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图9-5 雨淋式铸造工艺示意图

1—内浇道 2—大型集渣槽

3—出气冒口

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图9-6 小型锅件铸造工艺示意图

a)直接从中央浇道注入 b)从多道浇道注入

2.底注式

中小型锅形铸件多采用将锅底朝下的浇注位置,设置底注式浇注系统,铁液在铸型内上升较平稳,对型壁的冲击力较小,中央砂芯的排气畅通。但升到顶部的铁液温度较低,为防止锅口法兰面上出现气孔、砂孔及夹杂等铸造缺陷,上部常设有溢流冒口,如图9-7所示,从中可溢出适量低温铁液及夹杂物等,有利于提高铸件质量。

将锅底朝上的浇注位置,应采用底注式浇注系统,如图9-8所示。数道内浇道3均匀分布于锅口法兰周边,中央设有出气冒口4,供排气及溢流铁液用。造型时,须采取相应措施,使中央砂芯排气畅通,避免锅底部位产生气孔、砂孔及夹杂等铸造缺陷。

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图9-7 中小型锅底注式铸造工艺示意图

1—直浇道 2—内浇道 3—冒口

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图9-8 锅底朝上底注式铸造工艺示意图

1—直浇道 2—横浇道 3—内浇道 4—冒口

四、浇注温度

中小型锅件的浇注温度主要取决于锅径及锅壁厚度等因素。铸壁极薄的小型锅件,为防止出现皱皮、冷隔及浇不足等铸造缺陷,须采用顶注、高温、快浇工艺,浇注温度大于1400℃。

对于铸壁较厚的中小型锅件,应根据锅的结构特点及铸造工艺等,选择合适的浇注温度,温度的控制范围一般为1350~1400℃。