什么是砂型鑄造?古老的翻砂制造工藝令人打開眼界
韓國人是如何制造大型閥門的?融化的金屬一倒,零件就出來了
注意看,這是一家有著62年閥門制造歷史的工廠,正在取出剛剛鑄造好的工業(yè)閥門毛坯。他們使用的制造方法是翻砂鑄造,在看閥門制造的過程之前,我們有必要先了解一下翻砂鑄造。
翻砂鑄造的原理其實(shí)很簡單,需要的零件首先會做出一個(gè)模型,這個(gè)模型被分為上下兩個(gè)部分,即下半型和上半型。首先將下半型放到平板上,然后放上砂箱填滿型砂,壓緊刮平后,將砂型翻轉(zhuǎn)180度,下半型被取出,形成一個(gè)空腔,這就是下砂箱。同樣的方式做出上砂箱,然后將兩者合好,做出一個(gè)完整的砂型,等待澆注。
澆注完之后,取開上下砂箱,即得到想要的零件毛坯。
接下來我們回到這家工廠,看看翻砂鑄造閥門的具體過程。首先將閥門的下半型放到平板上,然后套上砂箱,接著向砂箱內(nèi)注入特制的砂子,直至其將模型完全覆蓋住并填滿砂箱。然后將其壓實(shí)刮平,等待其硬化。
對于另一半的模型進(jìn)行相同的處理。不過不同的是,上半型砂模需要有澆冒口,澆口的作用是倒入金屬水的入口,冒口的作用是補(bǔ)償鑄件凝固過程中的收縮,避免產(chǎn)生縮松等缺陷,還有排氣的作用。做法就是在上砂箱中加入一些模塊,形成孔洞,此外還會在上砂模中插出一些孔洞用來排氣。
接下來將上下砂箱吊起,砂箱內(nèi)便形成了閥門的型腔。此時(shí)的砂模還需要進(jìn)行一定程度的修整,以保證表面光滑平整,鑄造出的零件更漂亮。接著會在砂模上面涂上一層特殊的涂層,這是為了使表面更加光滑,并且使型砂不受極端高溫的影響。為了使涂料與型砂充分融合,還會將涂料進(jìn)行點(diǎn)燃。
閥門是一種腔體零件,想要做出腔體,還需要制作一個(gè)芯模,芯模的制作方式與型腔模一樣,一頓操作之后,一個(gè)漂亮的芯模就出來了,這簡直太絕了。一切完成之后將芯模放到型腔內(nèi),當(dāng)然放入時(shí),要注意精度。安放好后,在周邊涂上一層類似87膠的東西,以防止鋼水泄漏。
緊接著,將上半部分型腔模與下部分合在一起,上模和下模閉合時(shí)有定位柱和定位孔保證上下位置精度。這樣一個(gè)閥門的砂模就完成了,澆冒口也要做熱保護(hù)處理。
接下來就是融化鋼水,將一些廢鐵等放入融化爐中加熱融化,同時(shí)加入一些其他的金屬元素,提高其金屬性能。不一會的功夫,一缸鐵水就出來了,將融化的鐵水倒入澆包中,然后通過澆口倒入砂模中,直至型腔內(nèi)充滿金屬溶液。澆鑄完成后,待其冷卻約8小時(shí),然后吊起模具,用鐵錘將模具中的砂子敲掉。由于閥門太大,需要用鐵鏈將其吊起。
緊接著將毛坯放入到拋丸機(jī)中進(jìn)行拋丸處理,拋丸之后,毛坯表面更加光滑。然后使用切割機(jī)將毛坯表面多余的部分切割掉,并對內(nèi)腔進(jìn)行打磨處理,對外形進(jìn)行修整完善。為防止其生銹,會在表面涂抹一層防銹漆。接下來,就是對毛坯進(jìn)行加工了。主要是對法蘭面的加工,先將法蘭連接面銑削平整,然后加工安裝孔。
最后就是進(jìn)入組裝階段了,將一些其他的零件比如閥門蓋等通過螺栓進(jìn)行連接。組裝完成后會有一系列的質(zhì)量檢查,比如會進(jìn)行壓力測試,使用肥皂水進(jìn)行額外的測試等等。質(zhì)量檢查沒有問題之后,將表面再噴上一層面漆,起到更好的防銹效果。
那么這里有一個(gè)小問題,我們大家可能也發(fā)現(xiàn)了,閥門有各種各樣的顏色,您知道紅色、藍(lán)色、銀色的閥門有什么區(qū)別嗎?其實(shí)紅色代表消防栓,藍(lán)色代表供水 ,銀色代表蒸汽。
最后進(jìn)行打包處理,一個(gè)工藝精致的大型閥門就制作完成了。