金屬型鑄造是用耐熱合金鋼制作鑄造用中空鑄型模具的現(xiàn)代工藝。金屬型既可采用重力鑄造,也可采用壓力鑄造。金屬型的鑄型模具能反復(fù)多次使用,每澆注一次金屬液,就獲得一次鑄件,壽命很長,生產(chǎn)效率很高。金屬型的鑄件不但尺寸精度好,表面光潔,而且在澆注相同金屬液的情況下,其鑄件強度要比砂型的更高,更不容易損壞。因此,在大批量生產(chǎn)有色金屬的中、小鑄件時,只要鑄件材料的熔點不過高,一般都優(yōu)先選用金屬型鑄造。但是,金屬型鑄造也有一些不足之處:因為耐熱合金鋼和在它上面做出中空型腔的加工都比較昂貴,所以金屬型的模具費用不菲,不過總體和壓鑄模具費用比起來則便宜多了。對小批量生產(chǎn)而言,分?jǐn)偟矫考a(chǎn)品上的模具費用明顯過高,一般不易接受。又因為金屬型的模具受模具材料尺寸和型腔加工設(shè)備、鑄造設(shè)備能力的限制,所以對特別大的鑄件也顯得無能為力。因而在小批量及大件生產(chǎn)中,很少使用金屬型鑄造。此外,金屬型模具雖然采用了耐熱合金鋼,但耐熱能力仍有限,一般多用于鋁合金[1] ?、鋅合金、鎂合金的鑄造,在銅合金鑄造中已較少應(yīng)用,而用于黑色金屬鑄造就更少了。
為了保證鑄件的質(zhì)量,砂型鑄造中所用的型芯一般為干態(tài)型芯。根據(jù)型芯所用的粘結(jié)劑不同,型芯分為粘土砂芯、油砂芯和樹脂砂芯幾種。
樹脂砂芯
用樹脂砂制造的各種型芯。型芯在芯盒內(nèi)硬化后再將其取出,能保證型芯的形狀和尺寸的公差。根據(jù)硬化方法不同,樹脂砂芯的制造一般分為熱芯盒制芯、殼芯和冷芯盒制芯三種方法。①熱芯盒法制芯:50年代末期出現(xiàn)。通常以呋2喃樹脂為芯砂粘結(jié)劑,其中還加入潛硬化劑(如氯化銨)。制芯時,使芯盒保持在200~300℃,芯砂射入芯盒中后,氯化銨在較高的溫度下與樹脂中的游離甲醛反應(yīng)生成酸,從而使型芯很快硬化。建立脫模強度約需10~100秒鐘。用熱芯盒法制芯,型芯的尺寸精度比較高,但工藝裝置復(fù)雜而昂貴,能耗多,排出有刺激性的氣體,工人的勞動條件也很差。②殼芯采用覆模砂熱法制芯,無錫鋁壓鑄,砂芯強度高,質(zhì)量好;③冷芯盒法制芯:60年代末出現(xiàn)。用尿烷樹脂作為芯砂粘結(jié)劑。用此法制芯時,蘇州鋁壓鑄哪家好,芯盒不加熱,鋁壓鑄,向其中吹入胺蒸汽幾秒鐘就可使型芯硬化。這種方法在能源、環(huán)境、生產(chǎn)效率等方面均優(yōu)于熱芯盒法。70年代中期又出現(xiàn)吹二化硫硬化的呋i喃樹脂冷芯盒法。其硬化機理完全不同于尿烷冷芯盒法,但工藝方面的特點,如硬化快、型芯強度高等,則與尿烷冷芯盒法大致相同。
鑄造工藝
金屬型的預(yù)熱
未預(yù)熱的金屬型不能進(jìn)行澆注。這是因為金屬型導(dǎo)熱性好,液體金屬冷卻快,流動性劇烈降低,容易使鑄件出現(xiàn)冷隔、澆不足夾雜、氣孔等缺陷。未預(yù)熱的金屬型在澆注時,鑄型,將受到強烈的熱擊,應(yīng)力倍增,使其極易破壞。因此,金屬型在開始工作前,應(yīng)該先預(yù)熱,適宜的預(yù)熱溫度(即工作溫度),隨合金的種類、鑄件結(jié)構(gòu)和大小而定,一般通過試驗確定。一般情況下,金屬型的預(yù)熱溫度不低于150°C。
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