消失模铸件的变形主要有两种产生形式:一种是在上涂料、型砂紧实等操作时,由于模样变形所致;另一种是由于铸件的结构及浇注形式所致。克服前一种变形,可以通过提高泡沫塑料模样的强度、改进铸件的结构及刚度、均匀地上涂料和型砂紧实等措施来达到;克服后一种变形,主要通过根据铸件的结构特征,合理地设计浇注系统来实现。
薄壁的大平面铸件、门字或厂字形铸件、框架结构铸件、细长类铸件以及其他结构不紧凑的铸件,消失模铸造时容易产生变形缺陷。
1.变形缺陷的形成原因
变形缺陷的主要形成原因是:泡沫塑料模样的强度低,在铸件结构不紧凑刚性差时,具有变形的可能性;挂涂料和造型时方法不对,使模样变形;填砂振动紧实方式不当,紧实度均匀性不高等。产生消失模铸件变形的具体原因如下:
1)泡沫模样尺寸与铸件收缩率估计的实际差距有出入。
2)模片分片不恰当,结构不合理。
3)模片成形时加热、冷却不均匀,干燥不充分。
4)涂料浸涂操作不恰当,烘干时放置方式不妥。
5)填砂、振动紧实不当,例如:一次填砂过多,振动加速度过大等。
6)浇注系统组合不当。
7)开箱时间过早。
2.变形缺陷的防止措施
消失模铸件变形的主要防止措施如下:
1)通过试验和经验积累,使泡沫模样尺寸与铸件收缩率尽量相一致。
2)尽量使泡沫模样整体成形。若需要模样分片,应充分考虑模片结构有防止模样变形的措施。模样组合时,应有专用卡具检查模样的尺寸及形状。(www.xing528.com)
3)合理设计模具结构,使模片成形时的加热、冷却均匀,按工艺规程使模样干透。
4)涂料的流变特性和密度符合要求,边搅拌边浸涂,烘干时模样放置合理,必要时需要制作专用器具(浸涂与烘干)。
5)采用雨淋式分批加砂,边加砂边振动,振动紧实的工艺参数恰当,型砂紧实度均匀、足够高等。
6)通过对比试验,确定变形小的浇注系统。
7)保证铸件在砂箱中有充型的冷却时间。
实际生产表明:铸件变形大多是在上涂料、型砂紧实等操作时,由于模样变形所致。提高泡沫塑料模样的强度,改进铸件的结构及刚度,均匀地上涂料和型砂紧实等,都有利于克服变形缺陷。另外,铸件的结构及浇注方式等对消失模铸件的变形也有很大影响。
例如,图5-9所示的长条对称型铸件若采用图5-10所示的两种浇注方案所获得铸件的尺寸有较大不同,如表5-6所示。图5-9中,对称的e1和e2,卧式浇注时,e1=e2=278.5mm;而立式浇注时e1=278.5mm,e2=273.0mm,相差5.5mm。其主要原因可能是高温金属液注入和凝固顺序不同所致。因为高温金属液垂直立式浇入时,由于金属液自重力的作用,首先填充模样的下部,然后再由底注式填充模样的上部,所以铸件各部位浇注、凝固的时间不同。先充型的铸件的下部收缩阻力最小,其收缩最大,故铸件下半部的尺寸变短。
图5-9 长条对称型铸件
图5-10 浇注方案
a)立式浇注 b)卧式浇注
表5-6 长条对称型铸件不同浇注方案下的尺寸变化(单位:mm)
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