1鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性分析

　　金屬型鑄造結(jié)構(gòu)工藝性的好壞嘶在，是保證鑄件質(zhì)量酝静，發(fā)揮金屬型鑄造優(yōu)點(diǎn)的先決條件骄蝇。合理的鑄造構(gòu)應(yīng)遵循下列原則：

　　1）鑄造結(jié)構(gòu)不應(yīng)阻礙出型，防礙收縮谷醉；2）厚差不能太大致稀，以免造成各部分溫差懸殊，從而引起鑄件縮裂和縮松俱尼；3）限制金屬型鑄件的最小壁厚抖单。

　　另外，對(duì)鑄件非加工面的精度和光潔度應(yīng)要求適當(dāng)遇八。

　　2 鑄件在金屬型中的澆注位置

　　鑄件的澆注位置直接關(guān)系到型芯和分型面的數(shù)量矛绘、液體金屬的導(dǎo)入位置，冒口的補(bǔ)縮效果刃永，排氣的通暢程度以及金屬型的復(fù)雜程度等货矮。選擇澆注位置的原則如下：

　　1．保證金屬液在充型時(shí)流功平穩(wěn)，排氣方便斯够，避免液流卷氣和金屬被氧化囚玫；

　　2. 有利于順序凝固，補(bǔ)縮良好榕华，以保證獲得組織致密的鑄件方较；

　　3．型芯數(shù)目應(yīng)盡量減少，安放方便粮忍、穩(wěn)定蓖搅、而且易于出型；

　　4．有利于金屬型結(jié)構(gòu)簡化哼沃，鑄件出型方便等。

　　3 鑄性分型面的選擇

　　分型面形式一般有垂直吹迎、水平和綜合分類（垂直床候、水平混合分型或曲面分型）三種溃耸。選擇分型面的原則如下：

　　1．為簡化金屬型結(jié)構(gòu)，提高稿件精度猩缺，對(duì)形狀教簡單的鑄件最好都布置在半型內(nèi)发惭，或大部分布置在半型內(nèi)；

　　2．分型面數(shù)目應(yīng)盡量少泣爷，保證鑄件外形美觀罩锐，鑄件出型和下芯方便；

　　3．選擇的分型面應(yīng)保證設(shè)置澆冒口方便卤唉，金屬充型時(shí)流動(dòng)平穩(wěn)涩惑，有利于型腔里的氣體排出；

　　4．分型面不得選在加工基準(zhǔn)面上桑驱；

　　5竭恬，盡量避免曲面分型，減少拆卸件及活決數(shù)量熬的。

　　4 澆鑄系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　根據(jù)金屬型鑄造的某些特點(diǎn)痊硕，在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)須注意以下幾點(diǎn)：金屬澆注速度大，超過砂型的約20％押框。其次岔绸，在液體金屬充型時(shí)，型腔里的氣體要能順利排除橡伞，其流向應(yīng)盡可能與液流方向一致盒揉，順利的將氣體擠向冒口或出氣冒口；此外骑歹，應(yīng)注意使液體金屬在充型時(shí)流動(dòng)平穩(wěn)预烙，不產(chǎn)生渦流，不沖擊型壁或型芯夜墓，更不可產(chǎn)生飛濺千荡。

　　金屬型的澆注系統(tǒng)一般分為頂注式底注式和側(cè)注式三類。

　　1）頂注式泰锦，其熱分布較合理绅踪，有利于順序凝固，可減少金屬液的消耗诗实，但金屬液流動(dòng)不平穩(wěn)兄诱，易進(jìn)法，鑄件高時(shí)昆饲，易沖擊型膠底部或型芯旧育。若用于澆注鋁合金件，一般只適用于鑄件高度小于100毫米的簡單件蝗袄；

　　2）底注式路揖，金屬液流動(dòng)較平穩(wěn)私周，有利于排氣，但溫度分布不合理斋射，不利于鑄件順利凝固育勺；

　　3）側(cè)注式，兼有上述兩者的優(yōu)點(diǎn)罗岖，金屬液流動(dòng)平穩(wěn)涧至，便于集渣，排氣等桑包，但金屬液消耗大南蓬，澆口清理工作量大。

　　金屬型澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與砂型鑄造基本相似捡多，但由于金屬型壁不透氣蓖康，導(dǎo)熱能力強(qiáng)，因此要求澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)垒手，能有利于降低金屬液流速蒜焊，流動(dòng)平穩(wěn)，減少其對(duì)型壁的沖刷科贬。除應(yīng)保證型腔內(nèi)氣體有充裕的時(shí)間排除外泳梆，還保證在充型過程中不得產(chǎn)生噴濺。

　　當(dāng)用金屬型澆注黑色金屬時(shí)渺广，由于鑄件冷速大捣睬，液流的粘度急劇增加，因此多采用封閉式澆口湃鳖，其各部分截面積比例為：F內(nèi)：F橫：F直＝1：1.15：1.25

　　5 冒口設(shè)計(jì)

　　金屬型鑄造的冒口和砂型鑄造時(shí)具有同等的作用：即為補(bǔ)縮克蝶、集渣和排氣。它的設(shè)計(jì)原則也與砂型用冒口相同狮最。由于金屬型冷卻速度大搔肉，而冒口又常采用保溫涂料或砂層，因此金屬型的冒口尺寸可比砂型的冒口小泌祥。

　　6 金屬型鑄件的工藝參數(shù)

　　由于金屬型工藝的特點(diǎn)蓉止，其鑄件的工藝參數(shù)與砂型鑄件略有區(qū)別。金屬型鑄件的線收縮率不僅與合金的線收縮有關(guān)放暇，還與鑄件結(jié)構(gòu)溶绢、鑄件在金屬型中收縮受阻的情況、鑄件出型溫度打吱，金屬型受熱后的膨脹及尺寸變化等因素有關(guān)劫扶，其取值還要考慮在試澆過程中留有修改尺寸的余地。

　　為取出金屬型芯和鑄件锭吨，在鑄件的出芯和出型方向應(yīng)取適當(dāng)斜度竟块，對(duì)各種不同合金鑄件的鑄造斜度參閱有關(guān)手冊(cè)壶运。

　　金屬型鑄件精度一般比砂型鑄件高，所以加工裕量可較小浪秘，一般在0.5～4mm之間。

　　在確定鑄件工藝參數(shù)之后埠况，就可繪制金屬型鑄件工藝圖耸携，該圖與砂型鑄件的工藝圖基本相同。

　　金屬型的設(shè)計(jì)

　　鑄件工藝圖繪制之后辕翰，就可進(jìn)行金屬型設(shè)計(jì)夺衍。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括確定金屬型的結(jié)構(gòu)、尺寸喜命、型芯沟沙、排氣系統(tǒng)和頂桿機(jī)構(gòu)等。

　　對(duì)設(shè)計(jì)的金屬型應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單壁榕，加工方便矛紫，選材合理，安全可靠燕紊。

　　1金屬型的結(jié)構(gòu)形式

　　金屬型的結(jié)構(gòu)取決于鑄件形狀塌或、尺寸大小荔寞；分型面數(shù)量缚形；合金種類和生產(chǎn)批量等條件。按分型面位置超瞧，金屬型結(jié)構(gòu)有以下幾種形式：

　　1．整體金屬型甜脖，鑄型無分型面，結(jié)構(gòu)簡單迈竖，但它只適用于形狀簡單廊畔，無分型面的鑄件；

　　2．水平分型金屬型临辰，它適用于薄壁輪狀鑄件任础。

　　3．垂直分型金屬型，這類金屬型便于開設(shè)澆冒口和排氣系統(tǒng)亏乞，開合型方便焰究，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)；多用于生產(chǎn)簡單的小鑄件怒详；

　　4．綜合分型金屬型：它由兩個(gè)或兩個(gè)以上的分型面組成炉媒，甚至由活塊組成，一般用于復(fù)雜鑄件的生產(chǎn)昆烁。操作方便吊骤，生產(chǎn)中廣泛采用缎岗。

　　2 金屬型主體設(shè)計(jì)

　　金屬型主體系指構(gòu)成型腔，用于形成鑄件外形的部分白粉。主體結(jié)構(gòu)與鑄件大小传泊，其在型中的澆注位置，分型面以及合金的種類等有關(guān)鸭巴。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求使型腔的尺寸準(zhǔn)確眷细；便于開設(shè)澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)，鑄件出型方便鹃祖，有足夠的強(qiáng)度和剛度等溪椎。

　　3 金屬型芯的設(shè)計(jì)

　　根據(jù)鑄件的復(fù)雜情況和合金的種類可采用不同材料的型芯。一般澆注薄壁復(fù)雜件或高熔點(diǎn)合金（如銹鋼恬口、鑄鐵）時(shí)校读，多采用砂芯，而在澆注低熔點(diǎn)合金（如鋁裂蝉、鎂合金）時(shí)绳练，大多采用金屬芯。在同一鑄件上也可砂芯和金屬芯并用努示。

　　4 金屬型的排氣

　　在設(shè)計(jì)金屬型時(shí)就必須有排氣設(shè)施候钟，其排氣的方式有以下幾種：

　　1．利用分型面或型腔零件的組合面的間隙進(jìn)行排氣。

　　2．開排氣槽盾峭。即在分型面或型腔零件的組合面上滤萝，芯座或頂桿表面上做排氣槽。

　　3．設(shè)排氣孔甫碉。排氣孔一般開設(shè)在金屬型的最高處碗履。

　　4.排氣塞是金屬型常用的排氣設(shè)施

　　5 頂出鑄件機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　金屬型腔的凹凸部分，對(duì)鑄件的收縮會(huì)有阻礙蝗质，鑄件出型時(shí)就會(huì)有阻力勾萌，必須采用頂出機(jī)構(gòu)，方可將鑄件項(xiàng)出沈机。在設(shè)計(jì)頂出機(jī)構(gòu)時(shí)仙蛉，須注意下面幾點(diǎn)：防止頂傷鑄件，即防止鑄件被頂變形或在鑄件表面頂出凹坑碱蒙；防止頂桿卡死荠瘪，首先是頂桿與頂桿孔的配合間隙要適當(dāng)。如果間隙過大易鉆入金屬赛惩，過小則可能造成卡死的現(xiàn)象哀墓。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)最好采用D4／dC4級(jí)配合。

　　6 金屬型的定位、導(dǎo)向及鎖緊機(jī)構(gòu)

　　金屬型合型時(shí)篮绰，要求兩半型定位準(zhǔn)確后雷，一般采用兩種辦法，即定位銷定位和“止口”定位吠各。對(duì)于上下分型臀突，而分型面為圓形時(shí)，可采用“止口”定位贾漏，而對(duì)于矩形分型面大多采用定位銷定位惧辈。定位銷應(yīng)設(shè)在分型面輪廓之內(nèi)，當(dāng)金屬型本身尺寸較大伶葵，而自身的重量也較大時(shí)，要保證開合型定位方便菜册，可采導(dǎo)向形式蕴续。

　　7金屬型材料的選擇

　　從金屬型的破壞原因分析可以看到，制造金屬型的材料蓄棘，應(yīng)消足下列要求：耐熱性和導(dǎo)熱性好贰宰，反復(fù)受熱時(shí)不變形，不破壞褥欺；應(yīng)具有一定的強(qiáng)度芍迫、韌性及耐磨性，機(jī)械加工性好盔鬼。

　　鑄鐵是金屬型最常用的材料哪趟。其加工性能好，價(jià)廉女饺，一般工廠均能自制纹怨，并且它又耐熱、耐磨儒恋，是一種較合適的金屬型材料善绎。只是在要求高時(shí)，才使用碳鋼和低合金鋼诫尽。

　　采用鋁合金制造金屬型禀酱，在國外已引起注意，鋁型表面可進(jìn)行陽極氧化處理牧嫉，而獲得一層由Al2O3及Al2O3·H2O組成的氧化膜剂跟，其熔點(diǎn)和硬度都較高，而且耐熱驹止、耐磨浩聋。據(jù)報(bào)導(dǎo)這種鋁金屬型，如采用水冷措施，它不僅可鑄造鋁件和銅件衣洁，同樣也可用來澆注黑色金屬鑄件墓捻。

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