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鐵型覆砂鑄造的熱交換特點

選擇字號: 超大 標准 发布时间:2015-6-17 8:48:6 | 作者:wxkanghui | 0个评论 | 人浏覽

 鐵型覆砂鑄造是在金屬型(稱爲鐵型)內腔覆上一薄層型砂而形成鑄型的一種鑄造工藝。由于覆砂層比較薄(4~8mm),因此采用比較貴的高質量造型材料,在經濟上也是合理的,其結果是使質量大大改善和廢品顯著減少;由于鐵型覆砂鑄型剛度很好,從而顯著地提高了的尺寸精度和致密性。澆入鐵型覆砂鑄型以後,“鑄件——覆砂層——鐵型”是一個不穩定的熱交換系統。爲了使問題簡化,假設鑄件是半元限的;並假設系統中各組元的溫度場按直線規律分布的。
鐵型覆砂鑄造工藝設計及實際生産主要解決:

①鐵型壁厚和覆砂層厚度及二者的配合,以滿足不同壁厚和不同材質鑄件對凝固和冷卻的不同要求;
②便捷和經濟的覆砂成型方法,以滿足不同鑄件對表面質量和尺寸精度的要求;
③工藝參數。如澆注系統、射砂系統、排氣系統等的確定;
④批量deer98得儿内部的实现。例如生産線及覆砂主机和辅机的设计定型;
⑤工藝規程的制定,例如澆注、冷卻和開箱等規程,以及鑄件成分的調整等。
覆砂層有效地調節了鑄件的冷卻速度,一方面使鑄件不易出現白口,另一方面又使冷卻速度大于砂型鑄造。當鐵水澆入鐵型覆砂鑄型後,經8min鑄件溫度降到930℃左右,而砂型要降到同樣溫度,就需要24min,冷卻速度提高了3倍左右,其結果使鑄件的顯著提高。鐵型無退讓性,但很薄的覆砂層卻能適當減少鑄型的收縮阻力;而鐵型所具有的,又有效地利用了球鐵在凝固過程中的膨脹,實現了無冒口鑄造;由于覆砂層薄,型腔不易變形,鑄件精度比砂型大爲提高。鐵型覆砂鑄造由于冷卻速度比較快,因此鑄件的化學成分(主要是C和Si)要做適當的調整。圖9方框中的成分是鐵型覆砂鑄造用于生産球鐵件時的成分範圍。當C少于3.5%,Si少于2.3%,則因爲有助于鐵水凝固膨脹的有效石墨少而産生縮孔;而當C高于3.9%,Si高于2.9%則産生石墨漂浮和疏松。此外,實驗指出,與CE(C+1/3Si)相比,Si的效果要大,並且(C+1/2Si)<4.9%時發生縮孔,在5.2%以上時發生石墨漂浮和疏松。一般建議(C+1/2Si)在5.0%~5.1%範圍所得效果最好。由于鐵型覆砂鑄造的工裝造價較高,且修改比較困難。因此該工藝的設計要求一次成功。而目前一些生産企業由于工藝工裝設計不當,而造成鑄件廢品率居高不下的情況時有發生。近年我院完成了鐵型覆砂鑄造球鐵件凝固過程計算機課題,能進行多種工藝方案的優化對比。但由于准確的熱物性參數難以獲得以及一些簡化處理,目前要達到真正意義的優化設計還有一定距離。
鐵型覆砂鑄造由于每種鑄件都需要不同的鐵型和模型,因此用砂量很少,生産成本很低。但對于鑄件品種很多的鑄造車間,則鐵型的管理、保存就很麻煩。如果解決好了鐵型的專用和通用問題,則該工藝的應用將會更加普遍。

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標簽:鐵型  

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