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    精密铸件的结构设计特点及铸造要求

    作者:高新铸业 日期:2018-12-10
    内容摘要:各种铸造方法所获得的铸件精度不同,初投资和生产率也不一致,较终的经济效益也有差异。

    精密铸件结构设计除应该符合机器设备本身的要求和机械加工工艺性的要求外,还应该符合铸造工艺的要求,铸件的结构设计应该注意以下几点:

    一、要便于制造模型、芯盒和造型:

    1)小型混合机、 U形混合机铸件的内腔应该力求铸造时不用或少用型芯,当采用型芯时,应该方便其支撑、固定及排气出砂,必要时应该设有足够的工艺孔;

    2)对于铸件内外侧面及加强肋等结构,应该在起模方向设有一定的结构斜度;

    3)铸件上的凸台部分与铸件本体不应该相差过大,较好取同一高度,同一面上的距离较近的几个凸台,较好连成整体的凸起部分。

    4)铸件的外形应该力求简单,以便于起模,应该尽量使铸造分型面为平面,且数目较小;

    二、要减少产生铸造缺陷的倾向:

    1)应该尽量避免铸件内具有大的水平面;

    2)铸件平面壁上的铸孔,应该用凸边加固,以减少壁厚;

    3)铸件结构应该尽可能使其冷却时能无阻碍地收缩;

    4)铸件内水路、气路等大面积的夹层腔,应该有若干连接柱。

    中等批量的大型铸件可以考虑应用树脂自硬砂造型和造芯。

    单件小批生产的重型铸件,手工造型仍是重要的方法,手工造型能适应各种复杂的要求比较灵活,不要求很多工艺装备。可以应用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有机酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、树脂自硬砂型及水泥砂型等;对于单件生产的重型铸件,采用地坑造型法成本低,投产快。批量生产或长期生产的定型产品采用多箱造型、劈箱造型法比较适宜,虽然模具、砂箱等开始投资高,但可从节约造型工时、提高产品质量方面得到补偿。

    低压铸造、压铸、离心铸造等铸造方法,因设备和模具的价格昂贵,所以只适合批量生产。

    条件方法应适合

    例如同样是生产大型机床床身等铸件,一般采用组芯造型法,不制作模样和砂箱,在地坑中组芯;而另外的工厂则采用砂箱造型法,制作模样。不同的企业生产条件(包括设备、场地、员工素质等)、生产习惯、所积累的经验各不一样,应该根据这些条件考虑适合做什么产品和不适合(或不能)做什么产品。

    精度要求和成本

    各种铸造方法所获得的铸件精度不同,初投资和生产率也不一致,较终的经济效益也有差异。因此,要做到多、快、好、省,就应当兼顾到各个方面。应对所选用的铸造方法进行初步的成本估算,以确定经济效益高又能保证铸件要求的铸造方法。

    气孔属于常见的精密铸造缺陷之一,气孔是指精密铸件个别位置出现光滑孔眼缺陷。气孔通常在机加工之后才能被发现。精密铸造技术人员结合多年车间生产经验,对精密铸造中出现气孔的原因及预防方法总结如下:

    一、形成原因:1.大多数情况下出现气孔主要是因为精密铸造型壳焙烧不充分,浇注钢水时型壳瞬间产生大量气体无法顺利排出,进而侵入金属液中形成气孔;2.因为制壳工艺或壳型材料原因,型壳透气性太差,型腔中气体难以排出,进入金属液中形成气孔;3.浇注时卷入钢水中的空气未能排出从而造成的铸件气孔。

    二、预防方法 1.在精密铸造条件允许的情况下,在结构复杂的铸件较高处设置排气孔。 2.在设计浇注系统时,要充分考虑到型壳排气需求。 3.型壳焙烧温度、时间要合理,保温时间也要充足。 4.脱蜡时应将蜡料彻底排除。 5.适当降低浇包嘴到浇口杯距离,浇注速度要均匀,以确保钢水平稳充满型腔,尽可能少的卷入钢水中空气,以便型腔中及钢水中气体能顺利排出。