1.对浇注系统的要求
自硬树脂砂铸件很容易产生气孔缺陷,因而对浇注系统的要求较严,必须符合如下要求:
1)金属液在浇注系统和型腔内的流动应平稳畅通,使之除渣排气顺利。
2)保证较高的浇注压力头和足够大的内浇道总断面积,以促成快速浇注从而缩短浇注时间。
3)浇注系统应能适应高温高压浇注,有条件时,对于中大件浇注系统的直浇道、内浇道应放置成型耐火砖管或陶瓷管。
2.内浇道总断面积和浇注时间的计算
(1)内浇道总断面积可根据以下经验公式计算
式中 ∑F——内浇道总断面积(cm2);
K——流量系数,一般取0.75~0.80;
G——金属液的总质量(kg)。
(2)浇注时间可以根据以下经验公式计算
式中 t——浇注时间(s);
S——系数,当1000<G≤3000时,S=1.2;当G>3000时,S=1.0;
G——金属液的总质量(kg)。
对铸件质量在3000kg以下或1000kg以上的厚壁简单的铸件,浇注时间可以适当延长。
如果按计算出的内浇道总断面积浇注时,达不到所需的浇注时间,则可通过调整浇注压力头来调整浇注时间。(www.xing528.com)
3.内浇道位置的设计原则
内浇道位置的设置,对于自硬树脂砂造型工艺来说特别重要。合理的设置内浇道位置可以有效地排出型腔内的气体和夹裹的气体、熔渣的“冷铁液”,从而获得优质铸件。
内浇道位置的设置原则如下:
1)内浇道位置的设置不应使金属液的流动距离太长。对于一些长条形铸件(如床身、底座等),其长度大于4m时,应在其两端设置内浇道;长度小于4m时,可在一端设置内浇道,另一端设置集渣包。
2)内浇道位置的设置要尽量避免金属液流在型腔内急转弯,以免因阻力过大而使流速降低。
3)内浇道的设置不应过分分散,对于一些长条形的床身类铸件,如果其高度较高,尽量不要使用下雨淋内浇道。因为这种雨淋内浇道是在床身整个导轨长度上分布,由于内浇道的分散,容易使金属液温度降低,而且金属液流在雨淋内浇道内垂直向上进入型腔后90°转弯,阻力大、流速慢,不利于“冷铁液”的排出。
4)金属液流在型腔内容易产生“死角”和“涡流”的部位,应设置内浇道。
4.集渣包的设置
由于自硬树脂砂工艺的浇注压力头高,浇注速度快,一些熔渣和气体很容易卷入型腔,所以要求在进入型腔之前或进入型腔后将金属液中的熔渣或气体清除掉。实践证明在适当部位设置集渣包是有效的。
有三种类型的集渣包:
(1)型前集渣包 在内浇道之前设置的集渣包,称之为“型前集渣包”。设置这种集渣包的目的在于将进入直浇道的熔渣和气体夹杂除掉。集渣包可设置一个或两个,均呈圆形。金属液以切线方向进入圆形集渣包,由于集渣包的断面突然扩大,因此流速下降,便于熔渣等夹杂物上浮而除去。经过净化的金属液再经横浇道及内浇道进入型腔。
(2)型内集渣包 型腔内在积聚金属液的“砂胎”或造成金属液流“死角”的部位所设置的集渣包,称之为“型内集渣包”。这种集渣包是用于接收型腔内失去流动能力而带有熔渣和气体夹杂的“冷铁液”的。其容积大小可视接收“冷铁液”容积的多少而定,形状为正方形或长方形。
(3)型后集渣包 在金属液流最后流到的部位所设置的集渣包,称之为“型后集渣包”。浇注过程中的“前锋铁液”在较长时间的流动中,温度降低很多并夹杂着一些杂质和气体,这部分铁液如不除去,就会在其填充的部位产生气孔等缺陷,所以应在金属液最后到达的部位设置若干个集渣包,如长度小于4m的床身类长条形铸件,可在床身尾端设置浇注系统,而在床身的前端设置集渣包,可以将浇注过程中的低温且带有气体及夹杂物的“前锋铁液”除去。这种集渣包的容积较大,而形状均为长方形。
集渣包合理的设置是将集渣包过道的底面紧贴型腔的最底面,过道的宽度最好和排除“冷铁液”部位的型腔宽度一样,或者稍小,而整个集渣包应位于排除“冷铁液”部位型腔的下部,并在集渣包顶平面上开一类似于出气冒口的出气直浇道,以便将气体排出型腔,使“冷铁液”顺利地进入集渣包。
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