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鋁鑄件的凝固過(guò)程
該類鑄件一般要承受很大的載荷, 且質(zhì)量不能太大以便搬運(yùn), 故產(chǎn)品一般要求采用金屬型鑄造工藝, 但在實(shí)際生產(chǎn)中, 澆、冒系統(tǒng)仍在砂型中形成。由于澆、冒系統(tǒng)一般設(shè)置在鑄件上方, 而墊塊類鋁鑄件由于要承受載荷, 內(nèi)部有較多的隔板, 結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜, 這樣金屬液在頂注的情況下, 型腔內(nèi)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的紊流現(xiàn)象, 氧化夾雜較為嚴(yán)重。該類鋁鑄件在工藝設(shè)計(jì)中要注意以下因素: 一是鑄件上平面要留有較大的加工余量以便盡可能去除浮在頂部的氧化夾雜。二是對(duì)于隔板較多的大型鋁鑄件, 要避免產(chǎn)生澆不足缺陷, 鑄鋁件本身的排氣是十分重要的。三是在采用金屬型鑄造頂注工藝時(shí), 在不便于設(shè)置足夠冒口的情況下, 可以在關(guān)鍵部位設(shè)置漏斗形澆道, 隨著澆道中液面不斷下陷, 進(jìn)行多次補(bǔ)澆以達(dá)到充分補(bǔ)縮的效果。
用于鐵路起重機(jī)的支腿墊塊, 材質(zhì)為ZL104。該鑄件大端外徑為<850mm, 小端外徑為<540mm, 高度為208mm, 小端平面厚度為15mm, 隔板壁厚為12mm。在剛開(kāi)始試生產(chǎn)時(shí), 按照通常情況, 采用砂型鑄造工藝, 大端朝下, 外層泥芯形成16個(gè)扇形空腔, 內(nèi)層泥芯形成含十字筋板的圓柱形空腔。小端上設(shè)置腰圓冒口3個(gè)。一組直澆道澆注, 濕型干芯, 產(chǎn)品首制成功, 無(wú)鑄造缺陷。該產(chǎn)品毛坯質(zhì)量為87kg, 工藝出品率為73%。
用戶在對(duì)砂型鑄造的支腿墊塊使用了一段時(shí)間后,為了提高產(chǎn)品的承壓能力, 修改了圖紙的技術(shù)要求, 要求采用金屬型鑄造工藝。于是采用大端朝上的頂注半金屬型鑄造工藝, 16個(gè)扇形泥芯和圓柱形泥芯做成整體吊芯, 將澆冒系統(tǒng)均設(shè)置在上箱。工藝設(shè)計(jì)時(shí)要注意處理好4個(gè)問(wèn)題: 一是大端上平面放加工余量8mm, 這樣能盡可能地將浮上來(lái)的氧化夾雜通過(guò)加工去除掉。二是在鑄件大端上平面圓周上均布設(shè)置4個(gè)方冒口, 其作用為: ①凝固過(guò)程中進(jìn)行補(bǔ)縮, ②拼型時(shí)可以檢查設(shè)置有澆注系統(tǒng)的上箱與金屬型的定位是否準(zhǔn)確。三是在鑄件隔板相交的16處中的8處( 間隔取) 的上方, 設(shè)置出氣冒口, 有利于隔板的充型。四是把直澆道設(shè)計(jì)成漏斗形, 尺寸為<80mm<45mm,一方面可以減輕澆注過(guò)程中氣體的卷入, 另一方面便于后續(xù)的補(bǔ)澆過(guò)程。由于金屬型的激冷作用, 金屬液澆入后, 鑄件外層很快凝固, 隔板在凝固過(guò)程中需較多的鋁液進(jìn)行補(bǔ)縮, 于是澆道的金屬液面不斷下陷, 故要不停地進(jìn)行多次補(bǔ)澆, 直到澆道液面不再下陷為止。金屬型工作溫度為90~ 120。該產(chǎn)品毛坯質(zhì)量為90kg, 工藝出品率為82%。
用于鐵路起重機(jī)的支腿墊塊, 材質(zhì)為ZL104。該鑄件大端外徑為<850mm, 小端外徑為<540mm, 高度為208mm, 小端平面厚度為15mm, 隔板壁厚為12mm。在剛開(kāi)始試生產(chǎn)時(shí), 按照通常情況, 采用砂型鑄造工藝, 大端朝下, 外層泥芯形成16個(gè)扇形空腔, 內(nèi)層泥芯形成含十字筋板的圓柱形空腔。小端上設(shè)置腰圓冒口3個(gè)。一組直澆道澆注, 濕型干芯, 產(chǎn)品首制成功, 無(wú)鑄造缺陷。該產(chǎn)品毛坯質(zhì)量為87kg, 工藝出品率為73%。
用戶在對(duì)砂型鑄造的支腿墊塊使用了一段時(shí)間后,為了提高產(chǎn)品的承壓能力, 修改了圖紙的技術(shù)要求, 要求采用金屬型鑄造工藝。于是采用大端朝上的頂注半金屬型鑄造工藝, 16個(gè)扇形泥芯和圓柱形泥芯做成整體吊芯, 將澆冒系統(tǒng)均設(shè)置在上箱。工藝設(shè)計(jì)時(shí)要注意處理好4個(gè)問(wèn)題: 一是大端上平面放加工余量8mm, 這樣能盡可能地將浮上來(lái)的氧化夾雜通過(guò)加工去除掉。二是在鑄件大端上平面圓周上均布設(shè)置4個(gè)方冒口, 其作用為: ①凝固過(guò)程中進(jìn)行補(bǔ)縮, ②拼型時(shí)可以檢查設(shè)置有澆注系統(tǒng)的上箱與金屬型的定位是否準(zhǔn)確。三是在鑄件隔板相交的16處中的8處( 間隔取) 的上方, 設(shè)置出氣冒口, 有利于隔板的充型。四是把直澆道設(shè)計(jì)成漏斗形, 尺寸為<80mm<45mm,一方面可以減輕澆注過(guò)程中氣體的卷入, 另一方面便于后續(xù)的補(bǔ)澆過(guò)程。由于金屬型的激冷作用, 金屬液澆入后, 鑄件外層很快凝固, 隔板在凝固過(guò)程中需較多的鋁液進(jìn)行補(bǔ)縮, 于是澆道的金屬液面不斷下陷, 故要不停地進(jìn)行多次補(bǔ)澆, 直到澆道液面不再下陷為止。金屬型工作溫度為90~ 120。該產(chǎn)品毛坯質(zhì)量為90kg, 工藝出品率為82%。