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根據(jù)金屬型鑄造工藝的一些特點,為了保證鑄件質(zhì)量,簡化金屬型結構,充分發(fā)揮它的技術經(jīng)濟效益,首先必須對鑄件的結構進行分析,并制訂合理的鑄件工藝。
工藝性分析
金屬型鑄造結構工藝性的好壞,是保證鑄件質(zhì)量,發(fā)揮金屬型鑄造優(yōu)點的先決條件。合理的鑄造構應遵循下列原則:
1)鑄造結構不應阻礙出型,妨礙收縮;2)厚差不能太大,以免造成各部分溫差懸殊,從而引起鑄件縮裂和縮松;3)限制金屬型鑄件的醉.小壁厚。
另外,對鑄件非加工面的精度和光潔度應要求適當。
用蠟料做模樣時,熔模鑄造又稱'失蠟鑄造'。熔模鑄造通常是指在易熔材料制成模樣,在模樣表面包覆若干層耐火材料制成型殼,再將模樣熔化排出型殼,從而獲得無分型面的鑄型,經(jīng)高溫焙燒后即可填砂澆注的鑄造方案。由于模樣廣泛采用蠟質(zhì)材料來制造,故常將熔模鑄造稱為“失蠟鑄造”。耐火材料熔模鑄造中所用的耐火材料主要為石英和剛玉,以及硅酸鋁耐火材料,如耐火粘土、鋁釩土、焦寶石等。
可用熔模鑄造法生產(chǎn)的合金種類有碳素鋼、合金鋼、耐熱合金、不銹鋼、精密合金、永磁合金、軸承合金、銅合金、鋁合金、鈦合金和球墨鑄鐵等。
熔模鑄造生產(chǎn)的個工序就是制造熔模,熔模是用來形成耐火型殼中型腔的模型,所以要獲得尺寸精度和表面光潔度高的鑄件,首先熔模本身就應該具有高的尺寸精度和表面光潔度。此外熔模本身的性能還應盡可能使隨后的制型殼等工序簡單易行。為得到上述高質(zhì)量要求的熔模,除了應有好的壓型(壓制熔模的模具)外,還必須選擇合適的制模材料(簡稱模料)和合理的制模工藝。組成它們的物質(zhì)主要為硅酸(H2SiO3)和溶劑,有時也有穩(wěn)定劑,如硅溶膠中的NaOH。
制造型殼用的材料可分為兩種類型,一種是用來直接形成型殼的,如耐火材料、粘結劑等;另一類是為了獲得的型殼,簡化操作、改善工藝用的材料,如熔劑、硬化劑、表面活性劑等。
耐火材料
熔模鑄造中所用的耐火材料主要為石英和剛玉,以及硅酸鋁耐火材料,如耐火粘土、鋁釩土、焦寶石等。有時也用鋯英石、鎂砂(MgO)等。[2]
粘結劑
在熔模鑄造中用得普遍的粘結劑是硅酸膠體溶液(簡稱硅酸溶膠),如硅酸乙酯水解液、水玻璃和硅溶膠等。組成它們的物質(zhì)主要為硅酸(H2SiO3)和溶劑,有時也有穩(wěn)定劑,如硅溶膠中的NaOH。
硅酸乙酯水解液是硅酸乙酯經(jīng)水解后所得的硅酸溶膠模鑄造中用得早、普遍的粘結劑;水玻璃殼型易變形、開裂,用它澆注的鑄件尺寸精度和表面光潔度都較差。但在我國,當生產(chǎn)精度要求較的碳素鋼鑄件和熔點較低的有色合金鑄件時,水玻璃仍被廣泛應用于生產(chǎn);(2)選擇合理的工藝方案,確定有關的鑄造工藝參數(shù),在上述基礎上繪制鑄件圖。硅溶膠的穩(wěn)定性好,可長期存放,制型殼時不需專門的硬化劑,但硅溶膠對熔模的潤濕稍差,型殼硬化過程是一個干燥過程,需時較長。