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防爆電氣產品砂型鑄造的造型方法
發布時間︰ 2019-5-23 9:57:13
  在防爆電氣產品砂型鑄造中,造型是鑄造過程中最為基本的工序。防爆電氣產品砂型鑄造的造型方法分為手工造型和機器造型。
  1.手工造型
  手工造型就是在造型過程中緊砂和起模等主要工序都是由手工完成的造型工序。這種方法操作靈活,工藝成本低,生產準備周期短,但是,它對操作人員的技能要求高,鑄件質量較差,生產效率低,勞動強度大。
  手工造型按照砂箱特征和模樣特征分類如下︰
  (1)按照砂箱特征分類
  ?兩箱造型。這種方法適于各種結構的鑄件,只需兩個砂箱,分型面可以是平面也可以是曲面,操作簡單,應用較廣。
  ?三箱造型(或多箱造型)。這種方法適于中部截面小于兩端的鑄件。這種鑄件在起模時不易取出模樣,但采用三個砂箱(分開模)時便可以方便地取出模樣。分型面有兩個(或多個),均為平面。這種方法操作簡單,應用較廣。
  (2)按照模樣特征分類
  ?整模造型。這種方法適于整體模樣,只需兩個砂箱,分型面為平面,操作簡單,應用較廣。
  ?分模造型。這種方法適于分開模樣,需要兩個或三個砂箱,分型面一般為平面,操作簡單,多適用于回轉體零件。
  除此之井,按照模樣特征分類還有一些其他的,例如活塊造塑、刮板造型等,讀者如有需要,請自行查閱相關標準和參閱有關文獻。
  2.機器造型
  機器造型就是在造型過程中緊砂和起模等主要工序都是由機器完成的防爆正壓櫃造型工序。這種方法生產效率高,砂型質量好,鑄件質量自然也好,但是,其工藝裝備費用較高。生產準備周期較長。
  機器造型是由造型機械完成的。機器造型方法有多種,常用的有以下幾種︰
  (1)微震壓實造型
  這是一種在微震壓實造型機的高頻率低振幅振動作用下依靠型砂的慣性力同時緊實或隨後緊實型砂的造型方法。這種方法的型砂緊實均勻,生產效率較高,但是噪聲較大。
  (2)射砂造型
  這是一種由射砂機的射砂機構將型砂高速射入造型室內,並由射砂機的活塞壓實型砂的造型方法。這種方法的造型、起模和合型是由同一組導桿精確導向完成的,不易產生錯箱,因而鑄件尺寸精度高,噪聲小,但是,分型面是垂直的,需要調整分型工藝,下芯較為困難。
  (3)拋砂造型
  這是一種由拋砂機完成的造型方法。型砂在拋砂機拋砂頭離心力作用下拋入砂箱並緊實。這種方法適用予制造較大的砂型,可以大大地降低勞動強度和節省勞動力。
  有關機器造型的各種造型機械的工作原理、操作方法和安全注意事項,請讀者自行參閱有關機械的使用說明文件,這里無須詳述。2.3.4澆注位置和分型面
  1.澆注位置澆注位置是指在澆注時鑄件在型腔中的空閿位置。它對鑄件的質量影響很大;正確地選擇澆注位置是保證鑄件質量的重要措施之一。
  通常情況下,人們在選擇澆注位置時應該遵循以下的基本原則︰
  ?應該把鑄件的重要工作面、加工面放置在型腔的下箍或側面。因為,在澆注過程中。澆注金屬液中非金屬夾雜物會浮在金屬液上面,還會有一些氣體從中析出,這些都會使鑄件上層出現氣孔、砂眼、夾渣以及金栩組織疏松等缺陷,兩在籌型底部澆注金屬蔽比較純淨,而且凝固速度較快,在澆注金屬液靜壓力作用下鑄件金相組織致密。
  ?應該把鑄件薄而大的平面放置在型腔的下面(圖2.3)和(或)側面。因為。在澆注過程中,澆注金屬液到達型腔下部所經的路程及時問短,而且凝固也快。可以防止出現澆不足和(或)冷隔等缺陷;熾熱的澆注金屬液會使鑄型型腔上部變形。

  圖2.3 隔爆型接線箱箱蓋澆注位置示意圖
  假若薄而大的平面放在上面就會使鑄件表面出現夾砂等缺陷。
  對于隔爆型接線箱箱蓋這樣類型的鑄件,機械加工面在上邊(法蘭部分) (圖2.3)。其余表面不需要加工。當它的大平面和側面處于下面和側面時,鑄件能夠獲得致密的金相組織,能夠較好地抵抗內部的爆炸壓力沖擊,而當加工部分在型腔上面時,雖然澆注金屬液中非金屬夾雜物會浮在金屬液上面可能使鑄件表面出現氣孔、砂眼、夾渣以及金相組織疏松等缺陷,但是只要適當地增加機械加工余量就可以消除這一部分可能出現的這些缺陷。
  ?應該將鑄件的厚大部分放置在型腔的上面和(或)側面。因為鑄件的厚大部分在凝固過程中容易出現縮孔和縮松等缺陷,放置在上面和(或)側面,便于配置冒口,進行補縮,實現順序凝固。
  ?應該盡可能地減少型芯數量,便于安放和排氣。
  上述這些僅僅是一個原則,人們應該根據自己的具體情況和防爆電氣設備的結構特點靈活運用。
  這里需要說明的名詞術語是︰
  “鑄型”是指使用型砂、金屬或其他耐火材料建成,包括形成鑄件形狀的空腔、型芯和澆冒口系統的組合整體。當砂型使用砂箱支撐時,砂箱也是鑄型的組成部分。
  “型腔”是指鑄型中造型材料所包圍的空腔部分,但是不包括防爆電器摸樣的芯頭部分形成的相
  “冷隔”是指在鑄件上穿透或不穿透、邊沿呈圓角狀的裂縫;多出現在遠離澆口的寬大上表面或薄壁處以及澆注金屬液匯合處等部位。
  “縮孔”和“縮松”是指澆注金屬液在鑄型內的冷卻過程(液態收縮和凝固收縮)中體積會變小,若縮小的這部分體積的型腔容積得不到補償便會在冷卻列室溫的鑄件內形成容積大小不同的孔洞,大而獨立者被稱為縮孔,小而密集者被稱為縮松,縮孔量倒圓錐形。大多隱藏在鑄件內部;縮松是細而小的縮孔,大多分布在鑄件內某些區域中。
  “順序凝固”,也稱“定向凝固”,是指鑄件按照一定方向從一部分向另一部分逐漸凝固的過程;通常情況下,這種凝固是向著冒口方向逐步進行的。
  2.分型面
  分型面是指鑄型備組元閱的接觸表面,也就是說,鑄型的各個半鑄型之間的接合面。通
常情況下,分型面是在澆注位置確定之後再來確定的,當然也可以同時確定澆注位置和分型面。但是不管如何,人們應該認真分析各種方案,適當地調整澆注位置或分型面。分型面的選擇正確與否,同樣是影響鑄件質量的重要因素之一。
  在確定分型面時,人們應該遵守以下的基本原則
  ?分型面的選擇應該便于起模,而且還不損壞鑄型,一般選在鑄件的最大截面上,並且盡可能地采用平面(圖2.4),而且盡可能地減少其數量(圖2.5)。
  
  某鑄件分型面示意圖  a)不合理b)合理
  在圖2.4中,圖2.4a所示分型面為曲面,必須采用挖砂造型或假箱造型工藝,增了造型的難度和工藝成本;而圖2.4b所示分型面為平面,便于起模,是合理的。
  
  圖2.5 三適鑄件分型面示意圖 a)零件圖 b)三個分型面 c)兩個分塑面 d)一個分型面
  在圖2.5中,盡管分型面都是平面,但是數量不同;圖2.5b所示有三個分型面,意味著應該采用四箱造型,圖2.5c所示有兩個分型面,意味著需要三箱造型,圖2.5d所示只有一個分型面,只需兩箱造型。之所以會是這樣,是由于澆注位置不同所引起的。調整澆注位置往往可以減少分型面數量。顯然,圖2.5d所示的分型面是一個且是平面,便于起模,是最優方案。
  ?分型面的選擇應該盡可能地使鑄件的大部分或全部,或重要的加工面、基準面處于同一半鑄型中。如此可以防止不允許的錯型(錯箱),很好地保證鑄件的精度。
  ?分型面的選擇應該盡可能地減少型芯和活塊的數量。
  ?分型面的選擇應該盡可能地使型腔和主要型芯位于下箱;這樣便于造型、下芯、合箱和檢驗鑄件的壁厚。但是下箱型腔的深度要適當,要避免使用吊芯和較大的吊砂。
  這里需要說明的名詞術語是︰
  “活塊”是指模樣上可以拆卸或能夠活動的部分。在整體模樣或型芯和側面有伸出部分時,這部分常常做成活塊,在起模或脫芯後,可以取出。
  “錯型”,也稱“錯箱”,是指鑄件的一部分與另一部分在分型藺處相互錯開的狀態。
  “吊芯”或“吊砂”是指鑄型的上型(上箱)向下登(下籍)突出的型芯或砂塊。
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