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    低压砂型铸件铸造骨架铸件的工艺分析

    类别:行业动态   发布时间:2020-03-28 17:24:46   浏览:

      1铸件工艺剖析


      试制前剖析,出产此铸件的难点有以下几处。


      (1)ZL205A合金虽归纳力学功能很好,但铸造功能相对较差,结晶温度规模宽,流动性差,易发作缩松,缩裂,针孔等缺点,普通重力铸造有必要运用大尺度的冒口,或给冒口加压,保温,增加冒口的补缩才能,否则难以确保铸件的内部质量。


      (2)铸件内腔空间大,结构杂乱,呈细长状。窗口很少且尺度小,分布着许多杂乱交错的隔板和加强筋,对制芯,落砂,铸件排气及后续的测量查验都形成了极大的不便利。


      (3)铸件整体呈扁平状,两边壁都相似于1400mm×300mm的大平板,这种大平面在凝结及热处理进程中都难免会发生变形,要确保如此大平面规模内的厚度公役到达±1mm,对手艺砂型铸造来说实属不易。


      (4)整体壁厚不均匀,有两处特别厚大的部位,热节比较会集。


      (5)内腔均对错加工面,尺度精度及外表粗糙度要求高,窗口小,不易落砂,所以对砂芯的强度,抗变形才能及溃散性等归纳功能要求较高。


      2工艺计划


      归纳考虑车间的设备情况及技术水平,确定选用砂型低压铸造工艺。


      (1)选用树脂砂组芯造型办法,参加钢制结构芯骨进步砂芯抗变形才能。


      (2)运用金属芯盒制芯,以确保其尺度精度及尺度稳定性,其他砂芯运用木制芯盒制造。


      (3)做出砂芯尺度查看记载表,制芯工在砂芯外表喷涂涂料后,用200意图细砂纸对砂芯外表进行打磨,使砂芯外表到达比较高的光洁度;砂芯制成后在画线渠道上进行画线检测,将检测成果填入表内,如果某处尺度偏差≥0.3mm,则有必要在该部位重新喷涂及打磨,直到契合表格要求为止。


      因为ZL205A合金结晶温度宽,易发作分散的外表缩松,所以在两边的大平面上放置薄的贴面冷铁,构成半金属型浇注方式,增加过冷度防止其发生外表缩松;在冷铁外表做出间隔20mm的排气槽防止憋气,在顶部的厚大部位放置钢冷铁,其他部位扎出气眼,在确保铸件内部质量的前提下尽量加强顶芯排气,防止顶部呈现气孔缺点。


      (5)选用底注加缝隙式混合浇注体系,以使铝液平稳的充填型腔,防止发生卷气,飞溅现象和氧化皮夹渣缺点。因为选用低压浇注机注铸时升液管是一直埋在铝液液面以下的,经由浇注体系进入型腔的氧化皮或夹渣都非常少,所以在设计浇注体系时更多的考虑补缩和充型平稳,而不需要过多的考虑浇注体系的挡渣效果。因为ZL205A易发生铜及钛元素偏析,所以选用对称式浇注方式,这也使零件的内应力分布比较均匀,下降变形量。在芯盒中刻出定位槽,对补缩立柱进行精确定位,严格操控其补缩间隔,并确保其正对铸件侧壁和隔板连接处构成的热节,用低压浇注机进行浇注。


      3试制进程


      试出产3件后进行了X光,荧光,剖开划线等查验工序,发现了以下几个问题。


      ①铸件前端形似鼻梁部位呈现两处较大的气孔缺点;②在铸件顶面(VI#及VII#腔顶部)有1~2个气孔缺点;③侧壁的非加工面有多处部分壁厚超厚,且超厚部位外表粗糙度过高;④内腔窗口邻近有毛刺极难打磨平坦;⑤高度方向上的内腔尺度偏小;⑥砂芯有时会发生0.5mm左右的变形。


      3.1原因剖析


      (1)鼻梁部位及铸件顶面气孔缺点的发生,是因为充型速度过快及铸件内腔的砂芯排气不畅两个因素归纳效果所形成的。工艺方面,为了确保铸件内部质量及尺度精度而不得不将窗口少的平面置为顶面,这样一来,一旦浇注速度过快,则型腔内自身所含的气体,以及芯砂遇高温铝液而发生的气体就很可能会来不及排出而留在型腔里,因而发生气孔缺点。


      (2)部分壁厚超厚及毛刺的发生是因为制芯时操作不当,使得砂芯部分紧实度不行,在加热,加压的情况下,该部位发生洼陷或铝液钻入芯砂空隙形成。工艺上为了确保内腔尺度精度而将整个内腔用一个砂芯做出,由此进步了制芯操作的难度,使得一些部位在制芯时难以舂实,是发生此缺点的主要原因。


      (3)高度方向上内腔尺度偏小,主要是因为铸件在该方向上的实践缩短量比预期的要大而形成。初期缩尺选用1.2%,但最终经实践证明,即便在有阻缩短的情况下,1.2%的缩短率都明显偏小。别的,在喷涂涂料进程中发现,构成铸件内腔底面的砂芯外表涂料层厚度不行,原因是该处空隙太小,喷枪不能正对砂芯进行喷涂,涂料很难涂挂在砂芯上形成,从而增加了砂芯在该方向上尺度的偏差。


      (4)制芯时环境湿度较大,导致树脂砂凝结慢,再加上开模时刻太早,形成砂芯强度不行,在调运进程中发生了变形。别的,因为砂芯较大,重量较重,放置砂芯的平板平面度欠好也会导致砂芯变形。


      3.2采取措施


      (1)调整低压浇注工艺参数,下降充型阶段的升压速率,使铝液上升愈加平稳,防止呈现卷气和飞溅,延伸充型时刻,使气体有更多的时刻上浮而排出型腔。


      (2)在鼻梁部位及顶面增设多条宽6mm的排气槽,这样一旦有气体聚集到型腔顶部,能够迅速的排出腔外,有利于充型。别的,减少了上顶面的冷铁尺度及数量,留出更多的地方扎出气眼,加强顶芯排气。


      (3)砂芯内埋入草绳,草绳经过底部的窗口将腔内砂芯遇热发生的气体引导至腔外,而且草绳用细铁丝加固,便利制芯操作,防止草绳暴露在砂芯外。


      (4)恰当下降树脂与固化剂的参加量,用于构成内腔的芯砂由手艺过筛3遍筛出,使芯砂,树脂与固化剂充分的混合。这样能够确保砂芯的强度,一起使砂芯外表更光洁,发气量更小。


      (5)在金属芯盒中一些难以舂实的部位开设了一些活块,下降制芯的操作难度,便利制芯操作,以确保砂芯紧实均匀,具有足够的强度。


      (6)铸造缩尺调整为1.3%,构成内腔底面的砂芯外表改用毛刷沾取涂料刷涂。


      (7)规定在湿度大于70%时制芯,开模时刻延伸1h,而且砂芯制成后有必要在24h内合箱浇注,长期放置的砂芯不允许运用。而且运用一块平面度较高的渠道来寄存砂芯。


      3.3后续出产


      经过工艺改进后出产的7件骨架,经查验上述问题得到了很好的操控,鼻梁处的气孔,侧壁部分超厚及毛刺问题不再呈现,高度方向的尺度也到达了图纸要求。但是有两件毛坯粗加工后在零件上顶面发现了少数气孔(X射线查看盲区),其方位均在上外表的冷铁邻近。剖析认为是冷铁烘烤不行吸附了一些水气,水气与高温铝液反应会发生大量气体而形成的缺点。针对这个问题咱们又恰当减少了上顶面的冷铁数量,延伸了烘芯时刻,并在冷铁邻近多开设了一些排气槽,通出产技术与经验交流过以上措施,在后续的批量出产中该部位的气孔缺点不再呈现。


      4小结


      (1)此次试制共出产骨架铸件10件,其中剖开画线2件,作废2件,有3件查验后完全合格,另3件经返修后合格,到达了试制的要求。


      (2)在树脂砂砂芯外表喷涂涂料,并选用手艺打磨的办法,可大大进步铸件的外表光洁度及尺度精确度,经划线查验,一切铸件的壁厚偏差都小于±1mm,到达了公役等级CT9对壁厚尺度的要求。


      (3)制芯时环境湿度较大会延伸树脂砂的凝结时刻,若遇相似情况应恰当的推延开模时刻。


      (4)寄存大型树脂砂芯的平板不平坦也会形成砂芯变形。


      (5)经过开设排气槽,砂芯内加草绳,操控固化剂与树脂的增加量,以及下降充型速率等办法,能够很好地防止顶部封闭排气不畅的铸件发生气孔缺点。


      (6)浇注体系及低压浇铸工艺参数较为合理,铸件未呈现大面积偏析,疏松,缩松等铸造缺点,经X光探伤查验到达了验收标准,可为今后同类型铸件所借鉴。


     

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