1.V法鑄造工藝設(shè)計簡介
對于V鑄造工藝的設(shè)計,不僅要完成單個鑄件的工藝設(shè)計,還要先完成單個鑄件的澆筑出口系統(tǒng)、砂芯設(shè)計、透氣設(shè)計、冷鐵設(shè)計,然后根據(jù)工廠現(xiàn)有V設(shè)備的實際情況和生產(chǎn)效率進行模具工藝布置設(shè)計,合理布置,重新優(yōu)化澆筑系統(tǒng)的設(shè)計。之后,模型體和型板上的抽氣塞設(shè)計(尺寸、位置、間距等)需要自行進行,不能由模具設(shè)計和生產(chǎn)單位進行。抽氣塞設(shè)計是否合理,對后續(xù)生產(chǎn)中的涂膜效果影響很大,同時影響生產(chǎn)中的抽氣塞損壞和堵塞后的更換。上述工作完成后,砂箱的設(shè)計應(yīng)合理,特別是在澆口和出口附近。由于薄膜氣化和涂層加熱嚴重,真空泄漏較多,應(yīng)增加該部位的真空排氣量,以確保該部位的負壓滿足實際需要。砂箱設(shè)計時,不僅要考慮真空度是否滿足,還要保證砂箱負壓室的容積有足夠的抽氣量。否則,即使真空度足夠,抽氣量不足也會導(dǎo)致鑄造緊密度和砂硬度不足,甚至在澆筑過程中產(chǎn)生砂坍塌。
2.設(shè)計多品種、中小批量生產(chǎn)工藝
對于中小型鑄造企業(yè)來說,大多是小批量、多品種的生產(chǎn)。因此,這類鑄造企業(yè)的V型鑄造生產(chǎn)線應(yīng)滿足小批量、多品種生產(chǎn)的需要,滿足某一產(chǎn)品的批量生產(chǎn)需要。一些中小企業(yè)的V型鑄造生產(chǎn)線采用上下模具線和多套模具的順序移動設(shè)計,導(dǎo)致企業(yè)模具投資大。由于多套模具的順序移動,單箱形狀周期過長,生產(chǎn)效率低。
V鑄造生產(chǎn)線除滿足小批量多品種生產(chǎn)的要求外,相應(yīng)的工藝設(shè)計也應(yīng)滿足這一要求。工藝設(shè)計人員應(yīng)在生產(chǎn)線至大鑄造輪廓的前提下進行工藝設(shè)計。工藝布局可根據(jù)多個共同類型進行設(shè)計;可根據(jù)產(chǎn)品外觀、結(jié)構(gòu)和規(guī)格進行分類,采用共同底板框架和小底板組合的形式進行多品種共同工藝設(shè)計。通過多個共同類型提高生產(chǎn)效率,通過共同底板框架和小底板組合實現(xiàn)多品種同時生產(chǎn)或輪流生產(chǎn)的目的,實現(xiàn)多品種中小批量生產(chǎn)的需求和效益。
3.澆注系統(tǒng)(包括冒口)的設(shè)計
對于澆注系統(tǒng)的設(shè)計,很多文獻和資料都有詳細的講解,這里就不贅述了,只是簡單說明一下注意事項。
澆注系統(tǒng)盡量采用半開半閉方案,可避免高紊流狀態(tài),降低金屬液在充腔過程中的流速和對型壁和泥芯的影響,減少鑄造缺陷。
盡量采用陶瓷材料成型澆筑系統(tǒng),避免鋼水長時間沖洗澆筑造成夾砂和涂料造成的鑄造缺陷。
盡可能采用中間澆筑方法,可減少上壁長期烘烤、上凹陷、薄膜、涂層氣孔等造成的坍塌,也可減弱下壁和泥芯的沖擊、紊流和氣體包裹缺陷。
合理布置出口,特別是明出口布置,一般布置在出口附近,遠離出口鑄件末端,便于透氣和排氣,易于鑄件成型,減少孔隙。
4.砂芯的設(shè)計
砂芯的設(shè)計主要是排氣問題。在砂芯的分芯面上開挖排氣和集氣通道,將砂芯內(nèi)部的排氣孔綁在這些通道上,然后收集這些排氣和集氣通道,通過收集點排出鑄件,使砂芯內(nèi)的氣體排出,避免了鑄件內(nèi)壁的氣孔和氧化等缺陷。
5.澆注速度和真空保持時間的設(shè)計
由于V鑄造的真空特性,外觀和泥芯在澆筑過程中處于真空狀態(tài),其澆筑填充能力遠大于其他鑄造工藝。鑒于V鑄造冷卻緩慢和真空特性,澆筑溫度不宜過高,以避免或減少收縮缺陷。
在通風(fēng)排氣系統(tǒng)適當?shù)那闆r下,在澆注末期無“嗆火”的情況下,可以提高澆注速度,在滿足產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,可以在正常澆注速度的基礎(chǔ)上提高20%~30%;澆筑結(jié)束后的點澆等工藝與其他工藝相同。