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金屬型鑄造的生產(chǎn);使鑄件產(chǎn)生缺陷的原因減少;工序簡(jiǎn)單,易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。金屬型鑄造雖有很多優(yōu)點(diǎn),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,易造成鑄件澆不足、開裂或鑄鐵件白口等缺陷;
(3) 金屬型鑄造時(shí),鑄型的工作溫度、合金的澆注溫度和澆注速度,鑄件在鑄型中停留的時(shí)間,以及所用的涂料等,對(duì)鑄件的質(zhì)量的影響甚為敏感,需要嚴(yán)格控制。
因此,在決定采用金屬型鑄造時(shí),必須綜合考慮下列各因素: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(wù)的期限許可。
金屬型和砂型,在性能上有顯著的區(qū)別,如砂型有透氣性,而金屬型則沒有;砂型的導(dǎo)熱性差,金屬型的導(dǎo)熱性很好,砂型有退讓性,而金屬型沒有等。金屬型的這些特點(diǎn)決定了它在鑄件形成過程中有自己的規(guī)律。
型腔內(nèi)氣體狀態(tài)變化對(duì)鑄件成型的影響:金屬在充填時(shí),型腔內(nèi)的氣體必須迅速排出,但金屬又無透氣性,只要對(duì)工藝稍加疏忽,就會(huì)給鑄件的質(zhì)量帶來不良影響。
鑄件凝固過程中熱交換的特點(diǎn):金屬液一旦進(jìn)入型腔,就把熱量傳給金屬型壁。廣義的重力鑄造包括砂型澆鑄、金屬型澆鑄、熔模鑄造、消失模鑄造,泥模鑄造等。液體金屬通過型壁散失熱量,進(jìn)行凝固并產(chǎn)生收縮,而型壁在獲得熱量,升高溫度的同時(shí)產(chǎn)生膨脹,結(jié)果在鑄件與型壁之間形成了“間隙”。在“鑄件一間隙一金屬型”系統(tǒng)未到達(dá)同一溫度之前,可以把鑄件視為在“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(duì)鑄件的影響:金屬型或金屬型芯,在鑄件凝固過程中無退讓性,阻礙鑄件收縮,這是它的又一特點(diǎn)。
熔模鑄件清理的內(nèi)容主要為
(1)從鑄件上清除型殼;
(2)自澆冒系統(tǒng)上取下鑄件;
(3)去除鑄件上所粘附的型殼耐火材料;
(4)鑄件熱處理后的清理,如除氧化皮、盡邊和切割澆口殘余等。
熔模鑄造工藝設(shè)計(jì)的任務(wù)為
(1)分析鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性;
(2)選擇合理的工藝方案,確定有關(guān)的鑄造工藝參數(shù),在上述基礎(chǔ)上繪制鑄件圖;
(3)設(shè)計(jì)澆冒系統(tǒng),確定模組結(jié)構(gòu)。
這里要注意的是,在考慮上面三方面問題時(shí),主要的依據(jù)仍舊是一般鑄造過程的基本原則,尤其是在確定工藝方案、工藝參數(shù)時(shí)(如鑄造圓角、加工余量、工藝筋等),除了具體數(shù)據(jù)由于熔模鑄造的工藝特點(diǎn)稍有不同之外,設(shè)計(jì)原則與砂型鑄造完全相同。