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阀门的铸造工艺
标签:阀门,铸造,工艺 时间:2018年03月20日 阅读

铸造的特点

将液体金属浇到具有与零件形状相适应的铸型空腔中,待其凝固后,以获得一定形状尺寸和表面质量的零件和毛坯的方法,称为铸造。铸造方法中,最常用的方法是砂型铸造。目前来讲,用砂型浇铸的铸件约占铸件产量的90%以上,除此之外还有其他多种铸造方法,如:金属型铸造、熔模铸造、压力铸造,离心铸造、壳型铸造、真空铸造等。

一、铸造生产优、缺点:

1、用铸造方法可制成形状复杂,特别是具有复杂内腔的毛坯,象:箱体、气缸体、机座、机床床身等。

2、铸造的适应性很广,灵活性很大。工业中常用的多种金属材料都可用于铸造。如:碳钢、合金钢、铸铁、青铜、黄铜、铝等特别是用得最多的铸铁,只能用铸造来生产毛坯。铸件重量可小到只有几克,重达几百吨,壁厚可由1mm 到1m 左右。生产大件,铸造优势尤为明显。

3、铸造所用的原材料大都来源广,价格低廉,如:切削、废钢、报废的机件,冲皮等。

4、铸件形状与零件相似,减少了切削加工的工作量,节约金属。

二、但铸造也存在着一些问题:

1、机械性能不如锻件高,使得铸件显得相当笨重。

2、铸造工序较多,且一些工艺过程无法清确控制,这就造成铸件质量不够稳定,废品率较高。

3、此外,劳动条件差,强度高。

铸造的工艺过程

一、砂型铸造工艺

1、型砂

型(芯)砂质量对铸件质量有很大的影响,如:砂眼、气孔、夹砂、裂纹等缺陷的产生常是由于型砂质量不合格所致。

型砂性能对铸件质量的影响:型砂应具备如下性能:

(1)强度 在外力作用下,其不易被破坏的性能称为强度。这种性能在铸型制造、搬运以及液体金属冲击和压力作用下,不发生变形、损坏是非常重要的,否则会造成塌箱、冲砂和砂眼等缺陷。

(2)透气性 型砂由于各砂粒间存在空隙,具有能使气体透过的能力称为透气性。

(3)耐火度 型砂在高温金属液作用下不软化、熔化的性能。

当耐火度不足时,砂粒将烧融而粘在铸件表面形成一层硬皮,使切削时加快刀具磨损。因此粘砂严重时,也会使铸件报废,为弥补型砂耐火度不足,在铸型型腔表面刷一层涂料。

(4)退让性 型(芯)砂具有随着铸件的冷却收缩而被压缩其体积的性能,浇注后,型砂高温强度愈低,退让性愈好,铸件所受机械阻力也小。铸件内应力减小;反之收缩受阻,内应力大,甚至产生裂纹。

除此之外,还有回用性、发气量,对于树脂砂还有微粉、烧减量等。

2、型砂的分类:

按照粘结剂的不同,型砂可分为:

(1)粘土砂 (2)水玻璃砂 (3)树脂砂、油砂及合脂砂。

树脂砂工艺是铸造工艺上的一次大变革,它采用“树脂”作为粘结剂,使铸造工艺在各个方面都上了一个台阶。树脂砂工艺的种类很多如壳芯,热芯盒、冷芯盒,自硬砂等等。我厂现应用为“树脂砂自硬工艺”。树脂自硬工艺适用于单件、多品种、小批量生产,与传统粘士砂比较它具有如下优点:生产铸件尺寸精度高,表面粗糙度低,节省能源,提高劳动生产率,改善工人劳动条件,旧砂回用率高,对环境污染小等等。该工艺自七十年引入中国,尤其是生产线投入,相关技术原材料问题的解决。在我国发展很快,尤其在_机床、造船、重机、电工等行业,所使用都取得较好的成果。

3、造型方法:

造型方法分为手工造型和机器造型:手工造型适用于单件,小批量生产。按砂箱特征可分为:两箱、三箱、地坑、脱箱几种。按模型特征可分为:整模、挖砂、假箱、活块、分模、车板等。二、铸造工艺图的制定:铸造生产的第一步,是根据零件的结构特点、技术要求、生产批量及生产条件等。确定其铸造工艺方案,并绘制铸造工艺图。铸造工艺图是利用各种工艺符号和颜色,把制造模型和铸型所需的资料直接绘在零件图上的图样。图中应有:铸件的浇注位置,分型面,型芯的数量形状、尺寸及其固定方法、机械加工余量、拔模斜度和收缩率,

浇口、冒口、冷铁的尺寸和位置等。

1、浇注位置的选择原则:

铸件的浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的位置,这个位置对铸件质量有很大影响,选择浇注位置应考虑如下原则:把铸件的重要部位和易产生缺陷的部位放在最有利的位置。

(1)铸件的重要加工面或主要工作面应朝下或朝侧面,因为铸件上表面的缺陷(如砂眼、气孔、夹渣等)通常比下部多,组织也不如下面致密。如果这些平面难以做到朝下,则尽力使其位于侧面。当铸件的重要加工面有数个时,则应将较大的面朝下,并对朝上的表面采用加大加工余量的办法来保证铸件质量。车床床身铸件的浇注位置方案。由于床身导轨面是关键表面,不允许有任何表面缺陷,而且要求组织均匀致密,因此,通常都将导轨面朝下浇注。床身的浇注位置 、卷场筒的浇注位置方案是起重机卷扬筒铸件的浇注位置方案。因为卷扬筒圆周表面的质量要求比较高,不允许有铸造缺陷。如果采用卧浇,虽然便于采用二箱造型,且合箱方便,但上部圆周表面的质量难以保证。若采用图中所示的立浇方案,虽然造型、合箱的工作量加大,但卷扬筒的全部圆周表面均处于侧面,其质量均匀一致,易于获得合格铸件。

(2)铸件的大平面应朝下。这是由于在浇注过程中,高温的液态金属对型腔上表面有强烈的热辐射,有时型腔上表面型砂因急剧地热膨胀而拱起或开裂,使铸件表面产生夹砂缺陷。很明显,呈水平位置的平面愈厚大,上表面愈易产生夹砂。为此,对于平板类铸件,要使大平面朝下

(3)为防止铸件上大面积薄壁部分产生浇不足或冷隔缺陷,应尽量将大面的薄壁部分放在铸型的下部或垂直、倾斜,这对于流动性差的合金尤为重要。此时,平面处液体金属的压力比平面在上部高得多,液体金属易于填满铸型。

(4)容易形成缩孔的铸件,浇注时应该把厚的部分放在分型面附近的上部或侧面,这样便于在铸件厚处直接安置冒口,使之自下而上的顺序凝固、进行补缩,以防止缩孔。厚端放在上部是合理的;反之,若厚端在下部,则难以补缩。

(5)应能减少型芯的数量,便于型芯的固定和排气,中间空腔需要一个很大的型芯,增加了制模、制芯、烘干及合箱工作量,铸件成本较高,中间空腔可由自带型芯(砂垛)来形成,从而简化了造型工艺。芯头尺寸过小,必须借助型芯撑来固定型芯,同时,下芯时小芯头也容易损坏。下芯头尺寸比较大,下芯方便,也比较稳定。


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