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消失模浇注系统 怎样设计才合理
关键字:消失模 发布时间:2017-12-27 文章来源:www.sxhhnmzy.com
近几年,消失模铸造在我国的发展速度是前所未有的,舆论宣传对消失模铸造技术的传播和推广起到导向作用。许多中小型民营企业因为没有系统学习和参加过消失模铸造专业知识,对消失模铸造缺乏透彻的认识和了解,甚至在一知半解的情况下生产消失模铸件。大多设计的浇注系统都不甚完善,因此导致铸造的产品内在缺陷和表面粗糙等问题解决不了,无法满足客户对产品的质量要求和订单不能按时交接等问题。

       1.浇注系统设计

  设计消失模铸件浇注系统应懂得消失模铸造成形的理论基础和基本原理,并且要懂得它的工艺特点,对要消失的模样在铸型内与液态金属的置换状态及反应要有所了解。设计的浇注速度合理与否,模样裂解、气化后的产物顺利排出型腔,才能铸造出合格铸件,这样才可以说设计的浇注系统是合理的,一定的实践经验积累在这里就显得更为重要。


    浇注系统是指熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道。模具设计培训认为浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴四部分组成。浇注系统设计是否合理直接关系到塑料产品的成型质盆和生产效率.设计时应遵循以下原则。


    ①塑料成型特性。设计的浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求。


    ②塑件大小及形状。根据塑件大小、形状、壁厚、技术要求等因素.结合选择分型面同时考虑设里浇注系统的形式、进料口数且及位皿.以保证正常成型。


    ③棋其成型塑件的型腔数。设盆浇注系统还应根据塑件质最考虑到模具是设计成一模一腔或是一模多腔,浇注系统应按0腔布局设计。


    ④塑件外观。设计浇注系统时应考虑到去除、修枯进料口方便,同时不要影响9件的外表美观。


    ⑤成型效率。在大量生产时.设计浇注系统还应考虑到在保证成型质且的前提下.尽量缩短流程,减少断面积以缩短填充及冷却时间.缩短成型周期,同时减少浇注系统报耗的塑料。


    ⑥冷料。在注射间隔时间.喷嘴端部的冷料必须去除.防止注人型腔影响塑件质最.故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施.


    ⑦应防止型芯变形和嵌件位移。


    ⑧应有利于排气。


  (1)浇注系统的作用:


控制金属液充填铸型的速度及充满铸型所需的时间;使金属液平稳地进入铸型,避免紊流和对铸型的冲涮;阻止熔渣和其他夹杂物进入型腔;浇注时不卷入气体,并尽可能使 铸件冷却时符合顺序凝固的原则。内浇口的总截面积、横浇口的总截面积和直浇口的总截面积是浇注系统的重要参数。根据内浇口、横浇口、直浇口的各自总截面积的比例不同,浇注系统分为开放式和封闭式两种。这里所说的截面积都是指与液流方向垂直的最小截面面积。当内浇口的总截面积最小时,浇注开始后整个浇注系统很快就充满了金属液,有利于阻止熔渣及夹杂物进入型腔,这种浇注系统通常称为封闭式浇注系统,一般都优先采用。当横浇口或直浇口的总截面积小于内浇口的总截面积时,浇注过程中金属液不会完全充满浇注系统,这种浇注系统通常称为开放式浇注系统,仅在特殊工艺采用。浇注系统设计得合理与否,很大程度上取决于消失模模样消失的怎么样,采用消失模铸造怕就怕因浇注系统设计不正确,而导致金属液与气化模之间气隙太大,很可能造成塌箱的危险。


  浇注系统设计得合理还包括控制合适的充型速度。充型速度的选择依据是模样的模数(或壁厚),其中包括直浇道压头高度的选择。我们假设一个最理想的临界充型速度,当实际浇注的充型速度大于临界充型速度的上限时,模样材料的热解产物没有足够时间从涂料界面及时排除,这时铸件就易产生皱皮、粘砂和气孔等缺陷。当小于这个临界充型速度的下限时,铸件就容易产生冷隔、浇不足和塌箱。设计的浇注系统在实际生产中还要不断改进与优化,修正工艺参数,以生产出完全符合技术要求的高质量铸件。


  当然,在浇注出铸件后,还必须易于去掉浇注系统,而且要求浇注系统应该与铸件不重要的部位相连接且面积尽量减小,一般情况下连接面积越小,就越会增加装配模样数量。浇注系统设计要综合考虑铸件成形和生产两方面的影响,尺寸精度、质量要求高的铸件,对浇注系统的要求更高。即使设计的浇注系统比较合理,也还要不断优化,逐步完善,我们的体会:一是只有工艺设计者和生产工人之间密切配合,二是具备必要的专业理论知识,并与丰富的实践经验相结合,才有可能做出最好的决策。


  (2)浇注位置的选择非常重要。


      依据合金的凝固理论和实际生产经验,在选择浇注位置时应注意以下几点。

  第一,把加工面尤其是重要的加工面朝下或垂直放置。这一点和砂型铸造是相同的,因为在金属静压力的作用下,铸件下部凝固时容易得到补缩,使其组织致密。对消失模铸造更是如此,因为消失模在遇到高温金属液生成的熔渣,易浮到铸件的上表面,加工面就能得到保证。当然,最理想的是熔渣上浮到设置的冒口里。


  第二,模样的大平面应垂直或倾斜放置。生产实践表明,气孔、热解气化的残渣物形成的夹杂缺陷多出现在朝上的表面,而朝下的表面或侧立面通常比较光洁,出现缺陷的可能性小。对消失模而言,这样放置可以避免填砂造型时使大平面变形,也可以避免消失模遇高温金属液后在大面积内同时分解气化,起到抑制气化速度的作用,同时减小气隙与金属液面的间距,有效避免了塌箱,保证浇注顺利进行。


  第三,尽量把消失模上的开口部分(如窗口、凹槽及孔穴等)朝上安放,便于填砂造型,保证紧实。为了保证铸件轮廓、棱角清晰,设计的直浇道要有必要的充型压力头,高于铸件上水平面160~210mm,有足够上升速度,可避免铸件产生皱皮、冷隔和夹渣疤等缺陷。


  第四,消失模铸造通常采用底注式(包括侧面下部式、下雨淋式等)浇注系统,由于消失模本身不透气,浇注时模样被高温金属液热解的产物与气体,主要是从型砂空隙及消失模与铸型之间的间隙排除出去,垂直或倾斜安放有利于气体和杂质的排除,避免夹砂结疤缺陷。另外,要便于排气畅通、除渣和浇冒口系统的开设。


  第五,要考虑模样在砂箱内摆放的位置,模样在砂箱中的位置应有利于干砂充填,尽可能避免水平或向下的不通孔,保证造型砂容易填充与紧实。防止造型砂填充不到或振实不紧产生死角,避免浇注后产生涨砂或节瘤缺陷。设计的浇注系统应该是金属液流向合理,流程短,弯道少,阻力小,保证在设定的浇注时间内能完全充满型腔。设计时为了具有良好的挡渣能力,可考虑用集渣包、过滤网等。通过现场试验,必须经过验证,方可照此控制。浇注位置应有利于多层铸件模壳的排列,在干砂充填紧实时方便支撑,使模样某些加固困难的部位能防止变形。


  第六,设计的浇注系统要使金属液流动平稳,避免严重紊流、卷入气体,以及高温金属液的过度氧化。液态金属液进入铸型时线速度不可过高,避免飞溅、冲刷型壁。要保持浇口杯2/3内有金属液。


  第七,必须遵循合金凝固原则。就消失模铸造灰铸铁来说,一般尽可能按“顺序凝固”原则考虑,除了对壁厚均匀的铸件按同时凝固原则考虑外,所确定的内浇道位置、方向和个数应符合铸件凝固的“顺序”原则,对厚实部位采用加快冷却,使其能同时凝固,尽量使快速、平稳充型,能够有效补缩。消失模凝固原则就是使模样的横截面积自下而上逐渐增大,这样有利于排气与浮渣,有利于补缩,消除气孔、缩孔缺陷,获得组织致密的优良铸件。

 
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