V法铸造生产平衡重铸铁件工艺

1.V法生产平衡重基本过程

V法不仅可生产薄壁铸件，也可生产质量1600kg、壁厚350mm的叉车平衡重。该类铸件材质为HT150，从浇注到打箱需要3～5h的冷却时间，造型速度为15～20min/箱。平衡重铸铁件是叉车、挖掘机类工程机械的重要部件，在实际生产中，采用水平分型的V法铸造工艺（见图13-59）。

在选取浇注系统的参数时，为了迅速、平稳地充满铸型，避免铁液喷溅而过早烧损薄膜，浇注系统设计成半封闭式，其内浇道截面面积F_内、横浇道截面面积F_横、直浇道截面面积F_直比例为F_内：F_横：F_直=1：1.5～2：1～1.3，该铸件阻流浇道截面积取20cm²，并在铸型顶部设置两个明冒口，使冒口在充型时起排气、排渣作用。平衡重铸件工艺设计见图13-60。

浇注温度控制在1210～1260℃，浇注时间控制在40～50s，浇注后保持真空1.5～2.5h，再减压1.5h，然后解除真空。

采用上述V法工艺生产的平衡重铸铁件，其各项技术指标均达到设计和使用要求，尤其是尺寸精度和表面质量明显好于传统砂型造型工艺。

图13-59 水平分型的V法铸造工艺简图

1—内浇道 2—横浇道 3—砂芯 4—上箱吊砂 5—直浇道 6—冒口 7—下箱堆砂 8—工艺螺栓 9—平衡重铸件

2.各种原材料的选择

（1）型砂 考虑到V法铸造的微震紧实、抽真空成型机理，故采用70/140或更细的颗粒形状为“○-□”、不含黏土、砂粒均匀的硅砂，每次填砂都必须清除其中的杂物。

（2）塑料薄膜 V法造型用塑料薄膜要求有足够的伸长率和强度，方向性弱，对加热温度不敏感，软化温度区间长，同时要求无有害气体产生。在实际生产中，成型面膜选用EVA薄膜，厚度0.08～0.12mm，软化温度90℃，背膜用一般农膜即可。

图13-60 平衡重铸件工艺设计简图

（3）涂料 涂料的作用是降低铸件表面粗糙度，同时易于落砂，还有密封层的作用，其可代替烧失的塑料膜维持铸型。一般使用醇基涂料，其主要成分有石墨粉、石英粉、莫来石粉或锆砂粉及其他附加物，黏结剂用酚醛树脂或松香等。(www.xing528.com)

3.工艺参数分选择

（1）真空度 为了保证工艺要求的抽气速度及铸型硬度，真空度应控制在0.04～0.055MPa。影响真空度的主要因素有真空泵的抽气能力、负载砂箱的大小、数量及真空管道的漏气情况。特别应注意在起模时，真空度应小于0.05MPa，否则容易塌箱。但浇注时真空度过小会出现机械粘砂现象。

（2）加热软化温度 EVA塑料薄膜的软化温度为90℃。加热器预热超过软化温度时，将薄膜移近加热器，否则预热过程中会加热模样，造成不良影响。面膜加热凭经验，具体视加热器及面膜烘烤情况而定，一般是当面膜镜面由中央扩散到边缘时（镜面下垂250～300mm）即可覆膜，加热温度80℃左右。

（3）型砂水分 水分含量（质量分数）应严格控制在1%以下，否则砂型中会出现“蜂窝”，浇注时容易塌箱。

（4）微震紧实时间 在加砂量达1/3左右时开始微震，震动时间根据砂的多少及工件大小来选择，一般为30～60s，型砂容积紧实率（V_堆-V_紧）/V_堆为11%～13%。时间的调整由控制装置完成。

（5）保压释压时间 保压释压时间根据铸件结构和大小来确定。实际生产中，通常大件浇注后保持真空1.5-2.5h，再减压1.5h，然后解除真空。另外，冷却和保温时间由材料和铸件尺寸决定。

（6）浇注工艺 为了避免因液体流速太快，造成型腔的喷射和冲刷，一般采用底注半开放式浇注系统。

为了保证铸件质量，根据工艺需要，普通铸造的一些工艺措施同样适用于V法铸造，如模样活块、冷铁、镶铸件等。但难在打箱时取出铸件的方法，如上下箱同时解除负压的话，铸件留在下箱中，把它取出来非常困难。解决的办法是，采用只下箱解除负压，把铸件吸在上箱来取出铸件的方式。

图13-61所示为生产出的平衡重铸件。

图13-61 平衡重铸件

a）打箱后 b）成品

用V法生产平衡重与其他方法比较，有铸件表面光洁、清理容易，以及清理、涂料工时减少等许多已被证实的优点。平衡重V法造型生产线如图13-62所示。