V法铸造真空系统的设计及计算.pdfVIP

中国机械工程学会铸造分会第十一届消失模与V 法铸造学术年会论文集 V 法铸造真空系统的设计及计算 谢一华 谢田 江阴华澳机电设计研究所有限公司 江阴华天科技开发有限公司 在 V 法造型中，影响铸型强度的因素很多，如型砂的粒形及粒度分布，铸型的紧实度和真空度 等，但起主导作用是真空度的大小。真空系统主要作用是固定松散干砂，保持铸型有足够的强度， 在浇注时，防止铸型塌箱和铸件变形。 1. V 法铸造的真空抽气系统 真空抽气系统由真空泵、稳压罐、除尘器、控制阀门及连接管道所组成，如图 1 所示。 图 1 真空抽气系统 1—水池净化器 2—水池水泵 3—水环式真空泵 4—控制阀门 5—稳压罐 6—真空表 7—袋式反吹除尘器 8—旋风分离器 9—真空管道 10—砂箱 11—分气管 12—抽气软管 真空泵是提供负压动力，稳压罐可以缓冲浇注过程的负压波动，除尘器是为了防止细砂和粉尘 浸入真空泵，提高泵的使用寿命。 在设计真空系统时，首先应确定以下原始数据，而后进行计算。 1）需同时在真空下工作的砂箱尺寸和数量； 2 ）同时浇注的铸型数量； 3 ）铸件的重量、形状和外形尺寸； 4 ）覆盖铸型薄膜的透气率，对一个紧实良好的 V 法铸型，空气占有的容积大约是总体积的 30%， 存在于砂粒间的空气，在铸型与真空系统接通后即被抽走。 5 ）真空泵距造型、浇注区管道的总长度、弯管数量、气动和手动阀门的数量。 2. 真空泵抽气量的计算 269 中国机械工程学会铸造分会第十一届消失模与V 法铸造学术年会论文集 真空泵的抽气量可按下列公式计算： KV P 1 SN = ln t P 2 3 式中 SN —抽气量 （m /min ） K —常数 在 101.325kpa 时，K=1.1 V —砂箱中干砂间隙体积总和 t —抽气时间 （min ） —开始压力 （1 个大气压或 101.325kpa） P 1 P —工作压力 （可取 40kpa ） 2 从式中可以看出，砂箱中干砂间隙体积的总和是受到干砂粒度和振动效率的影响，如上介绍， 干砂孔隙体积大约为干砂堆积的 30%，即V ＝0.3 V 砂箱抽气时间依赖于操作时间，一般t ＝6 S （即 0.1min ）代上式 1.1×V 101.325 SN = ln =11V ln 2.53 =10.2V =10.2 ×0.3V 0.1 40 SN ≈3.06V 砂箱 如果取 25% 的安全系数，抽气量为砂箱体积的 3.83 倍即 SN ≈3.83V 砂箱 3 ,则 例如：砂箱内尺寸为 2000×1400×360/320 （mm ）1 套砂箱体积为 1.9