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談談鐵模覆砂生產線的工藝特點

2022-11-22 21:28:52
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上世紀七十年代,我國鑄造工作者在眾多地區鑄造同行研討的基礎上結合我國國情發展起來的一種特別的鑄造技術方法,是有別於砂型鑄造、消失模實型鑄造、V法鑄造、金屬型鑄造、殼型鑄造、石蠟鑄造、陶瓷鑄造、鋼丸鑄造等鑄造方法的一種半細致鑄造方法,該方法采用金屬模型——鑄鐵模型(故有時也叫鐵模覆砂Ironmoldcoatedsand)以及與鑄件外形近形的鑄鐵型腔作為砂箱鐵型,近形的鐵型上覆蓋一層6~10㎜的覆膜砂砂胎形成鑄型用於澆注成鑄件——此即鐵型覆砂鑄造。

鐵模覆砂生產線工藝流程:主機造型——檢查合箱——鎖箱放澆口杯——澆注——開箱出鑄件——清砂——造型——(循環)

任意一種工藝方法都有其特別性也就有其局限性,鐵型覆砂也不例外。鐵型覆砂生產時其砂型采用熱芯盒方法熱固化,需要相應的溫度和時間,這影響了鐵型覆砂的生產速率,對大批量產品的生產不太適合,除非做出鐵型覆砂生產線,可形成大批量規模化生產;鐵型覆砂的造型機可以說就是一個熱芯盒乐动投注下载 ,所以對生產大件、複雜件也不適合。

鐵模覆砂生產線的特點:

1、鐵型覆砂鑄造具有砂型鑄造的特點,砂型整體、不變形,其適應性普遍,鑄件易脫模,並且定位,精度不錯。

2、鐵型覆砂鑄造具有覆膜砂殼型鑄造的特點,造型方便、、型砂密度、鑄型表麵硬度等通過設備確定,長時間一致,並且不需要塗刷任意塗料。既得了光潔的鑄件,又提升了鑄件的形狀和尺寸精度。

3、具有金屬型鑄造的特點,鐵的鑄型在金屬液結晶過程中有明顯的冷激作用,可使鑄件晶粒度細化,從而提升了鑄件的綜合強度,同時又由於有砂胎的存在避免了金屬型鑄造的短處,鑄件不會產生白口,對鑄鐵件而言,可鑄態生產各種材質,無需熱處理。

4、一般情況下鐵型覆砂生產的鑄件硬度比普通鑄造方法生產的鑄件要高20個HB單位左右。

5、利用鑄件澆注後鐵型的餘熱進行再循環生產的覆膜砂固化,不隻減少了用電,而且鑄造過程呈現封閉式循環生產狀態,生產占用麵積很小,不需要砂處理設備,投資少、出效果快。

6、特別適合批量大的中、小鑄件的生產,若換裝少時其綜合廢品率可以降到3%左右。

7、鐵型覆砂的鐵型使用壽命可達萬次以上,但長期反複的熱脹冷縮和鑄造環境影響下,需要增加維護保養。

鐵模覆砂生產線工藝設計:

1、鐵型壁厚和覆砂層厚度及二者的配合,以達到不同壁厚和不同材質鑄件對凝固和冷卻的不同要求;

2、便捷和經濟的覆砂成型方法,以達到不同鑄件對表麵質量和尺寸精度的要求;

3、工藝參數。如澆注係統、射砂係統、排氣係統等的確定;

4、批量生產的實現。例如生產線及覆砂主機和輔機的設計定型;

5、工藝規程的製定,例如澆注、冷卻和開箱等規程,以及鑄件成分的調整等。

鐵模覆砂生產線的熱交換特點:

液態金屬澆入鐵型覆砂鑄型以後,“鑄件——覆砂層——鐵型”是一個不穩定的熱交換係統。為了使問題簡化,假設鑄件是半元限的;並假設係統中各組元的溫度場按直線規律分布的。表示係統的一部分,顯然,同樣的比熱流通過了係統中各個組元:

令分別表示鑄件與覆砂層、鐵型與覆砂層之間熱交換強度的兩個傳熱準則。k1是鑄件熱阻與覆砂層熱阻之比;k2是鐵型的熱阻與覆砂層熱阻之比。將k1和k2結合起來考慮,隨著覆砂層厚度的變化,有以下三種實際上可能發生的“鑄件——覆砂層——鐵型”間不同的傳熱情況:

1、當k≤1,k2≤1時,覆砂層在正常的厚度之內,鑄件的冷卻速度隨著覆砂層厚度的減少而增大。

2、當覆砂層的厚度超過某一厚度以後,鐵型對鑄件冷卻已不產生影響,這時就相當於普通的砂型鑄造或樹脂砂鑄造。由於覆砂層的導熱係數比鐵型的導熱係數小得多,所以鑄件冷卻緩慢。

3、當k≧1,k2≧1時,覆砂層厚度太薄,這時就相當於金屬型鑄造了。

以上熱交換特點已為實驗所證實,當曲軸(CTЦ-14)鐵型覆砂鑄造的覆砂層厚度從4~32mm逐漸變化時,曲軸組織中的滲碳體量不斷減少,珠光體量和鐵素體量不斷增加。而當覆砂層厚度小於4mm時,鑄件的冷卻強度與金屬型(厚塗料)相近;覆砂層大於32mm時,則其冷卻強度相當於普通樹脂砂鑄造了。


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