金属型铸件的工艺设计

磨界之神

金属型铸件的工艺设计 根据金属型铸造工艺的一些特点，为了保证铸件质量，简化金属型结构，充分发挥它的技术经济效益，首先必须对铸件的结构进行分析，并制订合理的铸件工艺。 - k3 o; H. e* O ~2 U& j+ q5 b一、铸件结构的工艺性分析 金属型铸造结构工艺性的好坏，是保证铸件质量，发挥金属型铸造优点的先决条件。合理的铸造构应遵循下列原则： 8 O; A. ~' T; L' L8 u7 W1、铸造结构不应阻碍出型，防碍收缩；2、厚差不能太大，以免造成各部分温差悬殊，从而引起铸件缩裂和缩松；3、限制金属型铸件的最小壁厚。 3 Y$ |) d2 r) W* f" l+ g5 N1 Q另外，对铸件非加工面的精度和光洁度应要求适当。 ; d- `# @3 j# z" p. Y: [. U2 t# S, Z二、铸件在金属型中的浇注位置 铸件的浇注位置直接关系到型芯和分型面的数量、液体金属的导入位置，冒口的补缩效果，排气的通畅程度以及金属型的复杂程度等。选择浇注位置的原则如下： : j& I& `5 O& T$ d1、保证金属液在充型时流功平稳，排气方便，避免液流卷气和金属被氧化； 2、有利于顺序凝固，补缩良好，以保证获得组织致密的铸件； 5 |: R( u: m0 N8 ?" o0 G3、型芯数目应尽量减少，安放方便、稳定、而且易于出型； & U3 A4 [5 S+ R& c- _8 W4、有利于金属型结构简化，铸件出型方便等。 . x* J4 p: Y; C3 l% ]三、铸性分型面的选择 分型面形式一般有垂直、水平和综合分类（垂直、水平混合分型或曲面分型）三种。选择分型面的原则如下： 1、为简化金属型结构，提高稿件精度，对形状教简单的铸件最好都布置在半型内，或大部分布置在半型内； ' m; y8 C" p8 S: y: ]4 o( c2、分型面数目应尽量少，保证铸件外形美观，铸件出型和下芯方便； : V- F% t) Y$ w- \- d+ \8 R3、选择的分型面应保证设置浇冒口方便，金属充型时流动平稳，有利于型腔里的气体排出； 4、分型面不得选在加工基准面上； ' f+ m7 i) V% d0 v" `" c5、尽量避免曲面分型，减少拆卸件及活决数量。 四、浇铸系统设计 * ]+ I: @/ Z4 I3 m根据金属型铸造的某些特点，在设计浇注系统时须注意以下几点：金属浇注速度大，超过砂型的约 20 ％。其次，在液体金属充型时，型腔里的气体要能顺利排除，其流向应尽可能与液流方向一致，顺利的将气体挤向冒口或出气冒口；此外，应注意使液体金属在充型时流动平稳，不产生涡流，不冲击型壁或型芯，更不可产生飞溅。 3 D4 u$ n1 H: ^金属型的浇注系统一般分为顶注式底注式和侧注式三类。 1、顶注式，其热分布较合理，有利于顺序凝固，可减少金属液的消耗，但金属液流动不平稳，易进法，铸件高时，易冲击型胶底部或型芯。若用于浇注铝合金件，一般只适用于铸件高度小于 100 毫米的简单件； 2、底注式，金属液流动较平稳，有利于排气，但温度分布不合理，不利于铸件顺利凝固； & Q6 \; b- B# p. F0 H _" F3、侧注式，兼有上述两者的优点，金属液流动平稳，便于集渣，排气等，但金属液消耗大，浇口 清理工作量大。 金属型浇注系统的结构与砂型铸造基本相似，但由于金属型壁不透气，导热能力强，因此要求浇注系统结构，能有利于降低金属液流速，流动平稳，减少其对型壁的冲刷。除应保证型腔内气体有充裕的时间排除外，还保证在充型过程中不得产生喷溅。 . ^3 L8 h* Q4 s' s4 B% e: z% Z当用金属型浇注黑色金属时，由于铸件冷速大，液流的粘度急剧增加，因此多采用封闭式浇口，其各部分截面积比例为： F 内： F 横： F 直＝ 1 ： 1.15 ： 1.25 五、冒口设计 金属型铸造的冒口和砂型铸造时具有同等的作用：即为补缩、集渣和排气。它的设计原则也与砂型用冒口相同。由于金属型冷却速度大，而冒口又常采用保温涂料或砂层，因此金属型的冒口尺寸可比砂型的冒口小。 z& C- ]1 p& y; a5 H' j! G六、金属型铸件的工艺参数 4 h) ]& D" C: O U4 W D由于金属型工艺的特点，其铸件的工艺参数与砂型铸件略有区别。金属型铸件的线收缩率不仅与合金的线收缩有关，还与铸件结构、铸件在金属型中收缩受阻的情况、铸件出型温度，金属型受热后的膨胀及尺寸变化等因素有关，其取值还要考虑在试浇过程中留有修改尺寸的余地。 4 p2 W& V; t" r( j( v* W为取出金属型芯和铸件，在铸件的出芯和出型方向应取适当斜度，对各种不同合金铸件的铸造斜度参阅有关手册。 * N2 N0 F0 r _' W' L金属型铸件精度一般比砂型铸件高，所以加工裕量可较小，一般在 0.5 ～ 4mm 之间。 在确定铸件工艺参数之后，就可绘制金属型铸件工艺图，该图与砂型铸件的工艺图基本相同。