培训中心 应会、应知 四川工程职业技术学院 铸造 V法铸造.doc

四川工程职业技术学院 1．1 V法铸造原理与特点 1.1.1 V法铸造原理 真空密封造型法也称负压造型法或减压造型法，国外取真空英文字Vacuum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，即物理造型法。由于它不使用教结剂，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法工艺原理如图l—l所示。 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，这些子L有助于使薄膜紧粘在模样上。 ②薄膜。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80一120℃ ③薄膜成型。将软化的薄膜覆盖在模样表层上，通过通气孔，在26.7-53.4kPa的真空吸力下，使薄膜紧粘在模型表面。 ④放砂箱。将专用砂箱放在覆有薄膜的模型上。 ⑤加砂震实。将较细填充效率较好的干砂加入砂箱内，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。砂箱抽真空借助于盖在砂箱表面的薄膜在大气压力的作用下，使铸型硬化。起模时，释放负压箱真空，解除对薄膜的吸附力，而后顶箱起模，完成一个铸型。 ⑧合箱浇注。将上下箱合起来，形成一个有浇冒口和型胎的铸型，可下芯和安放冷铁。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，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。 1．1．2 V法铸造的特点 ①型砂是不含粘结剂的干砂。 = 2 \* GB3 ②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，不需要混砂机和教结剂的供给设备，使造型和砂处理系统得以简化。 V法铸造的优缺点如下。 优点 铸件尺寸精度高、轮廓清晰、表面光洁。 a．铸型内腔表面覆有塑料薄膜，铸型面光滑。 b．砂型的内外压力差，使砂型各部分硬度均匀且高(85邢以上)。 c.砂箱起模容易，拔模斜度小(o一一1。)。 d．在金属液的热作用下，型腔不易变形。 e．浇注时，由于砂箱保持真空状态，有利于金属液充填型腔。 ②金属利用率高。 a.由于V法铸件表面光洁，尺寸精度高，铸件加工余量小。 b．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％。 ③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。 ④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％。 ⑤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，只有微振且不受高温高压作用，所以模样不易变形和损坏。 ⑥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。 b．落砂后，无大量废砂处理。 ⑦便于管理和组织生产。V法铸生产周期短，工艺简便，操作容易，不需要很熟练的技术工人。 ⑧适用范围较广 a. V法铸造适用于手工操作的单件小批量生产，也适用于机械自动化大批量生产。b．可用于铸铁、铸钢等黑色金属，也可用于铜、铝、镁等有色金属。 (2)缺点 ①因受造型工艺的限制，生产率不易提高。 由于塑料薄膜延伸性的限制，目前生产几何形状特别复杂的铸件还有一定的困难。 用真空密封造型法制芯，因太复杂，不如采用传统方法制作。 V法铸造国内外发展概况 1．2．1 V法铸造国外的发展 V法造型工艺是由日本长野县工业实验所和秋田株式会社20世纪60年代末、70年代初发明并研制成功的一种特种铸造方法，70年代初V法造型工艺传人美国、俄罗斯、德国、法国等国家。自V法造型工艺投入使用以来，世界上有十几个国家和地区的约300条生产线在使用，生产设备逐步向大型化和超大型化方向发展。铸件材质有铸钢、铸铁和有色金属，铸件壁厚一般从3—340mm。应用该工艺最多的是日本。 1977年，新东工业株式会社与前田铁工所联合开发的砂箱尺寸2300mm×1500mm×320／320mm的转台四工位铁锅炉片V法生产线生产率为10箱／h，目前在日本约有200多条生产装置在使用。日本新东公司已向世界各国先后出售近200台套V法造型生产线设备，砂箱尺寸可达7000mm×4000mm×1100／800mm，生产率达15—17箱／h。 德国HWS公司是新东集团国际成员，从1976年至今生产46条V法造型线，部分V法造型线情况见表l—l。 近两年来俄罗斯、乌克兰和中国3个铸造厂用HWS V法造型线生产铁