V法铸造工艺原理
真空密封铸造法也称负压造型法或减压造型法,国外取(真空)英文Vacuum 字的字头,而简称为V法,起源于日本。它是利用塑料薄膜抽真空使干砂成型,所以誉为第三代造型法,即物理造型。由于它不使用粘结剂,落砂简便,使造型材料的耗量降到最低限度,减少了废砂,改善了劳动条件,提高了铸件
表
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面质量和尺寸精度,降低了铸件的生产能耗。是一种很有发展前途的先进的铸造工艺。
V法工艺
流程
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1、模型把模样放在一块中空的型板上,模样上开有大量的通气孔,当真空作用时,这些孔有助于使塑料薄膜紧贴在模样上。
2、薄膜加热将拉伸率大,塑性变形率高的塑料薄膜,用加热器加热软化。加热温度一般在80~120℃。
3、薄膜成型将软化的薄膜覆盖在模样表层上,通过空气孔在300~500mmHg 的真空吸力下,使薄膜紧贴在模型表面。
4、放砂箱喷刷涂料并烘干后(工艺上不需也可),将专用砂箱放在覆有薄膜的模型上。
5、加砂振实将填充效率较好,粒度为100~200目的干砂加入砂箱内,然后进行微振,使砂紧实至较高的密度。
6、盖模开浇口杯,刮平砂层表面,盖上塑料薄膜,以封闭砂箱。
7、起模砂箱抽真空,在大气压力的作用下使铸型硬化。起模时,
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释放负压箱真空,解除模板对薄膜的吸附力,而后顶箱起模,完成一个铸型。
8、合箱浇注在合箱之前根据工艺需要可下芯及冷铁,将上下箱合起来,形成一个有浇冒口和型腔的铸型,在真空的状态下浇注。
9、脱箱落砂经适当的冷却时间以后取消真空恢复常压状态,使自由流动的砂子流出,存下一个没有砂块,无机械粘砂的清洁铸件。砂子经冷却后可再使用。
V法工艺特色和优点
1、特点
⑴、型砂是不含粘结剂的干砂。
⑵、用塑料薄膜使砂型成型,通过对砂箱抽真空使铸型硬化。
由于以上特点使造型、落砂、清理等工序大大简化,不需要混砂机和粘结剂的供给设备,使造型和砂处理系统得以简化。
2、优点
⑴、铸件尺寸精度高、轮廓清晰、表面光洁。
● 铸型内腔表面覆有塑料薄膜,铸型面光滑无瑕庇。
● 砂型的内外压力差,使砂型各部分硬度均匀且高(85
以上)。
● 砂箱起模容易,拔模斜度小(0~-1°)。
● 在金属液的热作用下,型腔不易变形。
● 浇注时,由于砂箱保持真空状态,有利于金属液充填型腔。
⑵、金属利用率高
● 由于V法铸件表面光洁,尺寸精度高,铸件加工余量小。
● 由于金属液在型腔中冷却速度较慢,有利于金属的补给,故铸件冒口可减小,提高金属的利用率,铸钢件可提高20%,铸铁件可提高25%。
⑶、设备简单、投资少因V 法造型除需要增置真空泵和采用专用的砂箱外,其他设备较为简单,可以省去混砂机及一些辅助设备,投资费用少,设备维修方便。
⑷、节约原材料和动力由于V 法使用干砂,落砂容易,砂子的回收率可达95%以上,采用V法造型消耗的动力较小,仅为湿型法的60%,可减少劳动力35%。
⑸、模样和砂箱使用寿命长因模样有塑料薄膜保护,拔模力很小,只有微震且不受高温高压作用,所以模样不易变形和损坏。
⑹、改善工作环境
● 造型及浇注过程中产生的微量气体大都被真空泵抽走,空气污染小。
● 落砂后,无大量废砂处理。
⑺、便于管理和组织生产V法铸造生产周期短,工艺简便,操作容易,不需要很熟练的技术工人。
⑻、适用范围较广
●V法铸造适用于手工操作的单件小批量生产,也适用于机械化自动化大批量生产。
●可用于铸铁、铸钢等黑色金属,也用于铜、铝、镁等有色金属。
V法铸造工艺技术
1、模型将模样紧固在型板上,即组合成模型,安装在负压箱上面,模样采用金属模、木模、合成树脂模均可,为了在模型上吸附塑料薄膜,模型上钻有许多0.8~1.5mm小孔,在模型凸凹的角部,小孔多为好。模型可使用半永久性,表面应平滑。若采用木型,当表面温度上升至60℃左右时不会发生破裂和扭曲,因此必须采用不易变形的干燥硬质木材。
2、塑料薄膜适合V法工艺的塑料薄膜必须考虑以下条件:
● 价格便宜。
● 有较好的强度和延伸率。
● 薄膜厚度均匀。
● 薄膜燃烧时发气量少,不产生公害。塑料薄膜材质有:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、乙烯一醋酸乙烯酯共聚体(EVA)、聚乙烯醇
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