机床铸件实型铸造模型

机床铸件实型铸造模型:

      机床铸件大小与其最小壁厚砂型铸造方法不但可以铸造中、小件而且可以铸造大型机床铸件,目前已铸造出重达300吨的重型铸钢件。大型机床铸件的大小一般是受金属熔炉、起重设备的吨位等条件的限制。对于实型铸造只要能制造出大型的泡沫塑料模型,那它与砂型铸造一样,亦可以铸造出大型机床铸件。至于壳型铸造由于铸型的大小受设备的限制,同时铸型的壳层又较薄,承受不了较大的金属液的压力,因此只宜于铸造中、小机床铸件,不宜制造较大的机床铸件。

      金属型铸造、压力铸造和低压铸造由于制造大型的金属铸型和金属芯较困难,也难以完全充满,同时压机床铸件大小还受压铸机吨位的限制,因此这些铸造方法一般用来生产中、小型机床铸件。磁型铸造件的大小受磁化装置的限制,增大机床铸件尺寸,磁化装置的电功率就急剧增加,线圈和导磁体的制造工艺就会大大复杂化。为使液体金属凝固,铸型必须在磁场中停留更长的时间。因此用磁型铸造生产厚大机床铸件是不适宜的。

     各种铸造方法能铸造的机床铸件最小壁厚主要与该方法所用铸型的导热率及浇注方式有关。熔模铸造一般是用热型壳浇注,热型壳导热率低,金属液冷却得慢,保持流动性的时间长,因此用熔模铸造能铸出壁厚很薄的机床铸件。压力铸造、低压铸造用的虽然是金属铸型与金属型芯,导热率高,使金属液冷却得快,但由于金属液是在一定的压力下充填铸型(对于压力铸造,这个压力可达几十至几百个大气压),因此仍可铸造薄壁机床铸件。采用普通的金属型铸造时,金属液在重力作用下流入铸型而铸型导热率又高,因此它不能铸造出薄壁机床铸件。磁型铸造的条件与金属型铸造类似,因此也不能铸造壁厚很小的机床铸件。壳型铸造虽然也用砂质造型材料但它能铸造的壁厚可比砂型铸造的小,这由于壳型表面比较光滑,同时在浇入金属液后壳型中的树脂然烧发热,有利于金属液保持流动性。

一、机床铸件的尺寸精度与表面光洁度
    机床铸件的尺寸精度与表面光洁度与铸型的精度与表面光洁度有密切的关系。    对于砂型铸造,由子砂粒间有间隙使砂型表面较粗糙,即使在铸型表面覆以涂料也难以使机床铸件具有很高的光洁度。从砂型制造的操作过程来看,在造型取模时砂型易产生变形,型腔尺寸要发生变化,在合箱时,铸型分型面贴合不严密‘浇注金属液后,砂型受热发生膨胀.等等。这都使砂型机床铸件的尺寸精度较差,表面光沽度变坏。
    压力铸造由于所用的金属压铸模加工得较准确,表面光洁度也高,同时液态金属在压力下射入铸型,因此压铸出的机床铸件尺寸精度与表面光洁度是现有铸造方法中最高的一种。金属型铸造与低压铸造虽然也用金属型与金属芯,但其不如压铸棋精确、光洁。同时金属液仅在重力或低压下充满铸型,’因此金属型机床铸件、低压铸造件的尺寸精度与表面光洁度虽比砂型机床铸件高,但比压机床铸件要差得多。
       一‘熔模铸造由于制造熔模的压型加工得很精确,表面光沽度很高(因此制造出的蜡模尺寸精度与表面光洁度也很高。同时由于制壳的耐火涂料细腻,使得型壳的表面光洁度较高。并且在制造耐火型壳时不用取模(蜡模熔化后由型壳中流出),气型壳本身是个无分型面的铸型、因此熔模机床铸件的尺寸精度与表面光洁度也是现有铸造方法中最高
的之一(也无分型面毛刺)。但是如果机床铸件过大则尺寸精度难以保证,因为过大的熔模在制造、装配过程中易产生变形,而使机床铸件达不到一定的精度。
    实型铸造与磁型铸造亦具有上述的无分型面铸型的优点,即不用取模,铸型是一整体没有铸型装配产生的误差,没有毛刺,因此它们的机床铸件尺寸精度比普通砂型机床铸件要高。当实型铸造采用砂质造型材料时,其机床铸件的表面光洁度与砂型机床铸件一样粗糙。磁型铸造虽然造型材料也是颗粒状的铁丸或钢丸,但由于在泡沫塑料模型的表面涂有较细腻的耐火涂料层,因此其机床铸件的光沽度比砂型机床铸件要高。
    壳型铸造由于金属模板、芯盒加工得较精细。同时造型用的树脂砂比砂型铸造用砂要细小,壳型的分型面较砂型平整精确,脱模工序又是在壳型硬化后进行的,因而使得壳型机床铸件的尺寸精度与表面光洁度比砂型机床铸件要高。

     三、1.砂型铸造所提供的设计自由度是最大的,这由于: 砂型铸造用的造型材料是由顺粒状的砂子与少量枯结剂组成,流动性、可塑性好,可以很方便地制成各种形状的铸型(包括型芯)。
    砂型(芯)由于有容让性所以对机床铸件的收缩阻碍小,因此即使机床铸件内腔形状复杂,也不易由于收缩受阻而产生裂纹。 砂形(芯)由于强度低、易溃散,即使机床铸件内腔形状复杂,也能从中清理出砂芯与砂型。
    砂型铸造用的模型可以通过采用多分模面、活块、劈模等方式做出外形很复杂的机床铸件模型。至于芯盒,由于能采用分块组合,由各方向脱芯更可以做出复杂形状的型芯(形成机床铸件内腔)。在此基础上还可以采用多箱造型(增加分型面解决形状复杂的机床铸件模型的起模问题)、组芯造型(不用模型造型,不m要考虑起模问题)等方法制造出形状极复杂的铸型。
    2.壳型铸造虽然也用砂质造型材料(石英砂和树脂混合起来),但由于它必须采用金属模板和芯盒,以便能承受加热使热固性树脂砂能在其上结壳和硬化。并且一般只采用一个分型面,因此壳型铸造方法给结构设计提供的自由度比砂型铸造要小一些。
    3.熔模铸造、实型铸造、磁型铸造等铸造方法所用的模型都不需要由铸型中拔出。熔模铸造是采用易熔模料(如常用石蜡和硬脂酸)制模,用耐火材料(如常用石英粉和水玻瑞耐火涂料)在易熔模外表面制成一层型壳后,再将易熔模型加热熔化,使其流出型壳,实型铸造和磁型铸造用的是聚苯乙烯泡沫塑料模型,造型后不拔出模型。在浇注过程中,高温金属液使泡沫塑料模气化逸出铸型,金属液逐渐占据泡沫塑料模的位置,冷凝以后就形成与泡沫塑料模形状相同的机床铸件。由于这几种铸造方法都不需要考虑从铸型中拔出模型的问题,同时复杂的模型还可以通过分块制造然后粘合成一杂,也能从中清理出砂芯与砂型。
  整体的办法来制造,因此它们对机床铸件结构形状的限制较小。
    4.金属型铸造、压力铸造和低压铸造通常都用金属铸型与型芯,它们可以重复使用。由于金属型芯无溃散性,必须以整体或分块的方式从机床铸件取出,同时金属型、金属型芯与整体的办法来制造,因此它们对机床铸件结构形状的限制较小。
    4.金属型铸造、压力铸造和低压铸造通常都用金属铸型与型芯,它们可以重复使用。由于金属型芯无溃散性,必须以整体或分块的方式从机床铸件取出,同时金属型、金属型芯与砂型、砂芯不同,它们没有容让性,因此这些铸造方法不宜铸造形状很复杂的机床铸件,否则难以从机床铸件中取出金属型芯或机床铸件难以从金属型中取出,并且容易产生裂纹等缺陷。需要指出的是,也有采用复杂的金属型和金属芯压铸汽车发动机汽缸体这种复杂形状机床铸件的实例,不过这只有在大量生产条件下才是合算的,否则复杂的工艺装备将大大增加机床铸件的成本。

 
 

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