金屬型鑄造的預(yù)熱方法
金屬型鑄造又稱硬模鑄造,它是將液體金屬澆入金屬鑄型,以獲得鑄件的一種鑄造方法。鑄型是用金屬制成,可以反復(fù)使用多次(幾百次到幾千次)。
金屬型鑄造所能生產(chǎn)的鑄件,在重量和形狀方面還有一定的限制,如對(duì)黑色金屬只能是形狀簡(jiǎn)單的鑄件;鑄件的重量不可太大;壁厚也有限制,較小的鑄件壁厚無法鑄出。
一、成型特點(diǎn):
金屬型和砂型,在性能上有顯著的區(qū)別,如砂型有透氣性,而金屬型則沒有;砂型的導(dǎo)熱性差,金屬型的導(dǎo)熱性很好,砂型有退讓性,而金屬型沒有等。金屬型的這些特點(diǎn)決定了它在鑄件形成過程中有自己的規(guī)律。
型腔內(nèi)氣體狀態(tài)變化對(duì)鑄件成型的影響:金屬在充填時(shí),型腔內(nèi)的氣體必須迅速排出,但金屬又無透氣性,只要對(duì)工藝稍加疏忽,就會(huì)給鑄件的質(zhì)量帶來不良影響。
鑄件凝固過程中熱交換的特點(diǎn):金屬液一旦進(jìn)入型腔,就把熱量傳給金屬型壁。液體金屬通過型壁散失熱量,進(jìn)行凝固并產(chǎn)生收縮,而型壁在獲得熱量,升高溫度的同時(shí)產(chǎn)生膨脹,結(jié)果在鑄件與型壁之間形成了“間隙”。在“鑄件一間隙一金屬型”系統(tǒng)未到達(dá)同一溫度之前,可以把鑄件視為在“間隙”中冷卻,而金屬型壁則通過“間隙”被加熱。
金屬型阻礙收縮對(duì)鑄件的影響:金屬型或金屬型芯,在鑄件凝固過程中無退讓性,阻礙鑄件收縮,這是它的又一特點(diǎn)。
二、金屬預(yù)熱:
未預(yù)熱的金屬型不能進(jìn)行澆注。這是因?yàn)榻饘傩蛯?dǎo)熱性好,液體金屬冷卻快,流動(dòng)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(shí),鑄型,將受到強(qiáng)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(yàn)確定。一般情況下,金屬型的預(yù)熱溫度不低于150°C。
1、金屬型的預(yù)熱方法有:
(1)用噴燈或煤氣火焰預(yù)熱;
(2)采用電阻加熱器;
(3)采用烘箱加熱,其優(yōu)點(diǎn)是溫度均勻,但只適用于小件的金屬型;
(4)先將金屬型放在爐上烘烤,然后澆注液體金屬將金屬型燙熱。這種方法,只適用于小型鑄型,因它要浪費(fèi)一些金屬液,也會(huì)降低鑄型壽命。
三、金屬型的澆注
金屬型的澆注溫度,一般比砂型鑄造時(shí)高??筛鶕?jù)合金種類、如化學(xué)成分、鑄件大小和壁厚,通過試驗(yàn)確定。下表中數(shù)據(jù)可供參考。
各種合金的澆注溫度
合金種類澆注溫度℃合金種類澆注溫度℃
鋁錫合金350~450黃銅900~950
鋅合金450~480錫青銅1100~1150
鋁合金680~740鋁青銅1150~1300
鎂合金715~740鑄鐵1300~1370
由于金屬型的激冷和不透氣,澆注速度應(yīng)做到先慢,后快,再慢。在澆注過程中應(yīng)盡量保證液流平穩(wěn)。