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高效金屬型鑄造鑄鋼砂工藝及設備

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高效金屬型鑄造鑄鋼砂工藝及設備

發布日期:2017-09-29 作者: 點擊:

一.鑄鋼砂鋁合金件金屬型鑄造工藝及設備
  鋁合金件金屬型鑄造方法由于其生產率高、勞動環境清潔、鑄件表面光潔和內部組織致密等優點而被廣泛應用。尤其是汽車發動機部件,日、美、英、德和意等工業發達國家很多采用金屬型重力澆注方法生產汽車發動機鋁缸體、鋁缸蓋和鋁活塞。近幾年,我國許多廠家也引進先進金屬型設備或自制設備生產汽車發動機缸蓋、進氣管和活塞等鋁鑄件。金屬型鑄鋁技術也廣泛應用于航空、航天、高壓電器、電力機械以及儀器儀表等行業。鋁合金件金屬型鑄造與其他一些鑄造方法(壓鑄、低壓鑄造和砂型鑄造等)相比主要具有如下幾方面的優勢:
  1)幾何尺寸和金相組織等綜合質量好。
  2)較低壓及高壓鑄造工藝靈活,可生產較復雜鑄件。
  3)更有利于大批量生產,實現高度自動化和簡化維修;在同等生產規模下,與高、低壓鑄造相比,鑄造設備和金屬型等工裝的一次性投資更低。
  二.鋁合金件金屬型鑄造工藝技術

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    1 .鋁合金件金屬型鑄造工藝設計 金屬型鑄造工藝設計關鍵是鑄件澆注位置的確定、澆冒系統的設計和模具工作溫度的控制和調節。
  l)鑄件澆注位置。它直接關系到金屬型型芯和分型面的數量、金屬液導入位置、排氣的通暢程度以及金屬型結構的復雜程度等,從而決定金屬型加工和操作的難易程度以及鑄件冷卻溫度分布,進而影響鑄件的生產效率,尺寸精度等內、外質量。因此,鑄件澆注位置是鑄造工藝設計首先考慮的重要環節。
  2)澆冒系統。鑄件澆冒系統設計決定鑄件內、外質量。澆冒系統應具有撇渣、排氣和補縮功能,同時應保證鑄件合理的凝固、冷卻溫度場。正確、合理的澆冒系統除憑經驗估算外,附算機數值模擬可直觀地預測鑄件凝固過程溫度場,顯示鑄件可能產生縮松(孔)的危險部位,從而指導工藝設計,并通過調整澆冒系統結構和尺寸、金屬型結構、控制冷卻速度或調整涂料層厚度等手段調節溫度場、消除鑄造缺陷,如采用底注式澆注的汽車發動機鋁缸蓋的毛坯,盡管采取在上部設置幾乎超過鑄件重量的大冒口和底部強制通水冷卻的工藝措施也難以調整合理的順序凝固的溫度場,難以消除底部內澆口周圍過熱而造成的縮松缺陷。某廠引進法國Sifa公司鋁合金金屬型鑄造機正是采用這種澆冒系統,生產工藝不穩定。百分之百的缸蓋需浸滲,對于縮松嚴重的缸蓋即使浸滲也滿足不了耐壓要求;而從冒口直接注入鋁液,鋁液經過陶瓷過濾器凈化后進人型腔,保證了鑄件合理的冷卻梯度,即自下而上的順序凝固方式,消除了縮松缺陷,缸蓋成品率顯著提高。英國Foseco公司曾對兩種澆注方法做過詳細的研究和對比試驗工件,并稱后者為DYPUR法。該法使型簡化、緊湊,節省鋁液,鑄件成品率高。采用該法即使由于鋁液有較高落差造成的少量夾雜缺陷,對鑄件的力學性能和氣密性影響也不大。當然,澆冒系統的開設位置、結構和尺寸大小除考慮鑄件凝固溫度場外,還需兼顧型復雜程度,金屬液充型是否平穩,是否具有撇渣和排氣等功能。

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