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砂型鑄造排氣系統的設計!

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砂型鑄造排氣系統的設計!

發布日期:2019-03-08 作者:精密鑄造廠家 點擊:

排氣系統的作用

  1)排出砂型中型腔、砂芯以及由金屬液析出的各種氣體。

  2)減小充型時型腔內氣體壓力,改善金屬液充型能力。

  3)排出先行充填型腔的低溫金屬液和浮渣。

  4)便于觀察金屬充填型腔狀態及充滿程度。

排氣系統的分類

  排氣系統的分類主要有兩大類:鑄型型腔排氣和砂芯排氣。另外,還涉及造型制芯過程中排氣塞排氣和澆注時點火引氣排氣。

  出氣孔是型腔各類出氣冒口、砂型和砂芯排氣通道的總稱,為設置在型內或芯內的片狀或針狀空腔。型腔排氣主要有出氣孔、出氣針、出氣片、排氣過濾片、砂粒(型)間隙;各類頂側明暗冒口、壓邊冒口、溢流冒口、保溫發熱排氣冒口、排氣塞排氣、點火引氣等。砂芯排氣主要有出氣孔、出氣針、排氣片、排氣槽、排氣繩、排氣通道、填充燃燒介質、增大空隙材料,砂粒(芯)間隙、排氣塞排氣等。

排氣系統的設計原則

  1)設計排氣系統時,應以型腔氣體與砂芯氣體分開排出為原則,要盡量避免鑄件本體直接排氣。出氣孔的設置位置應不破壞鑄件的補縮 條件,通常不宜設置在鑄件的熱節和厚壁處,以免因出氣孔冷卻快導致鑄件在該處產生收縮缺陷。

  2)出氣孔、出氣針、排氣片、冒口等一般設置在鑄件澆注位置最高點,充型金屬液最后到達的部位,砂芯發氣和蓄氣較多的部位,型腔內氣體難以排出的“死角”處及冷鐵的上方。

  3)出氣孔、出氣針、排氣片、冒口應盡量不與型腔直通,可采用引出過道與型腔連通(引出式出氣孔),以防止因掉砂等原因導致散砂落入型腔。

  4)對于大中型復雜鑄件及由多個砂芯組芯造型時,應在各個砂芯上設計排氣通道,在外型上設主排氣口,砂芯中的氣體通過排氣道由里向外主排氣口排出。為防止金屬液堵死砂芯排氣孔,砂芯間、芯頭與芯座間應配合密封到位或采用密封條、巖棉等填塞芯頭。

  5)出氣針、排氣孔、排氣片類出氣孔只用于排氣,不允許進金屬液;出氣片、出氣針、溢流冒口類排氣口不僅起排氣浮渣作用,還起補縮、溢流冷金屬液、激冷作用。

  6)一般認為,未設置明冒口的鑄件,出氣孔根部總截面積最小應等于阻流總截面積,以保證出氣孔能順暢地排出型腔中的氣體。對于樹脂砂造型鑄件,高壓潮模造型件及氣缸、液壓、渦輪增壓器渦輪殼、中間殼類復雜薄壁鑄件,總排氣總面積往往要大于內澆道及阻流面積的1.5~2.5倍,才能使型腔氣體順利順暢排出,保證鑄件質量。

  7)直接出氣孔不宜過小,必要時可在出氣孔根部設置溢流杯,既可排出臟的金屬液,又可防止在出氣孔根部產生氣孔。

  8)出氣孔根部的直徑(或厚度),不大于設置處鑄件厚度的1/2,間接出氣孔的直徑可大些。

  9)澆注時及時點火引氣,排出型腔內產生的氣體,降低型腔內氣壓,防止鑄件產生氣孔、嗆火、爆炸性粘砂等缺陷。

精密鑄造廠家

排氣系統的設計缺陷及廢品原因分析

  在砂型鑄造工藝設計中,鑄造工藝設計人員往往只注重鑄造工藝參數的設計,澆注系統的設計,冒口補縮系統的設計,冷鐵激冷系統的設計等等。但對排氣系統設計不夠重視,特別是澆冒口系統設計與排氣系統設計配合不到位,對鑄型型腔、砂芯的排氣能力未加校核。如果鑄造排氣系統設計不合理,鑄型型腔、砂芯的排氣不暢,澆冒口系統設計考慮不周到,鑄件會產生侵入性氣孔、爆炸性粘砂、嗆火、氣縮孔、甚至出現澆不足、冷隔等鑄造缺陷及金屬液噴濺傷人安全事故。生產產品的主要廢品率大部分集中在氣孔、粘砂缺陷上,給我們造成很大的經濟損失,也是鑄造工作者急切要解決的問題之一。

  1)排氣系統布局不合理,鑄型型腔、砂芯排氣不充分,砂芯結構設計不當,排氣總面積偏小,導致鑄件產生侵入性氣孔、粘砂、嗆火等缺陷。

  2)排氣系統中有效出氣孔面積偏小,出氣針未扎通,且砂型的緊實度偏高,透氣性差,影響了型腔的排氣能力,鑄件會產生氣孔、粘砂缺陷。

  3)采用高壓潮模模板機器造型,以及采用熱芯盒、冷芯盒制芯時,由于在模具型腔內部起模較深、死角處、射砂砂流交匯處、拐彎處及型腔內部產生“窩氣”,難以順利排出,致使鑄型起模不良,砂芯射砂不實,影響砂芯質量和鑄型質量。

  4)一般認為,未設置明冒口的鑄件,出氣孔根部總截面積最小應等于阻流總截面積,以保證出氣孔能順暢地排出型腔中的氣體。復雜薄壁件中砂芯發氣量大、透氣性差、烘干不到位,且未鉆排氣孔或未鉆深鉆透鉆到位,澆注時砂芯產生的氣體大,難以順利排出,從而使鑄件產生氣孔、氣縮孔缺陷。經850 ℃測定發氣量指標,一般粘土砂為10.4 mL/g,樹脂砂為15 mL/g,覆膜砂為15~17 mL/g,冷芯砂為12 mL/g。

  5)砂芯芯頭與芯座密封不到位,金屬液堵塞排氣道,砂芯無法排氣,致使鑄件產生氣孔、嗆火缺陷。

  6)澆注系統設計不當,未形成自下而上的溫度梯度,且澆注時不平穩,澆注溫度較低,澆注速度太慢,金屬液表面氧化膜形成早,致使型腔內原有的氣體來不及排出,鑄件會產生氣孔、嗆火、澆不足成冷隔缺陷。

  7)對于樹脂砂型鑄件,樹脂砂型發氣量大,如果出氣孔偏小,溢流金屬液少,造成型腔排氣不暢通,鑄件會產生氣孔、渣孔、氣縮孔等鑄造缺陷。

  8)澆注時未及時點火引氣,致使型腔內產生氣壓加大,鑄件會產生氣孔、嗆火缺陷,甚至會發生金屬液噴濺安全事故。

本文網址:http://www.paolovalenti.com/news/458.html

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