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V法铸造工艺设备对铸件质量的影响

人气:207 发表时间:2023-08-11

    V铸造在已经发展了30多年,而V铸造设备经历了从无到有、从外部引进仿制到自主研发设计的过程。V铸造设备质量水平的提高进一步保证和促进了V铸造工艺的扩展。据不完全统计,目前我国约有400条不同形式的V铸造生产线在运行,包括极其简单甚至不配套砂处理的单机造型设备,以及相对全面的半自动铸造生产线,更加机械化、自动化程度高、投资规模大的现代V铸造车间。但根据大量的研究和实践,发现部分设备和工具难以满足铸件产品的生产工艺要求,导致生产阻塞或产品质量难以保证。特别是在成型过程中,涂层成型、砂振实、抽真空成型过程,相应设备工具的特点显著影响了铸件和铸件的质量。

覆膜架设计对覆膜成形的影响:

    烤膜覆膜作为V铸造的步,直接影响整个造型的质量和效率。只有当EVA薄膜加热烘烤到某种程度时,其延展性通常被称为覆膜成形性能,才能达到好的状态。然而,在从烘烤结束到薄膜下降到模具的过程中,EVA薄膜会迅速冷却,因为它逐渐远离热源,脱离覆膜状态。这就要求覆膜架在很短的时间内完成覆膜动作。大量的工艺实践表明,覆膜架在5s内下降到位是合适的。时间越长,薄膜原有的热延展性越大。一个简单的公式:t=s/v;(t—覆膜框架行走时间;s—覆膜框行程,即EVA薄膜加热位置与模具台面的距离;v—覆膜框下降的平均速度)显然,覆膜框的行程和下降速度直接影响行走时间,也影响覆膜成型的质量。

    在EVA薄膜下降过程中,与空气的对流运动必然形成整个薄膜的浮力,从而导致薄膜向上运动,使薄膜本身产生一定的张力,即薄膜内部区域对外部区域的拉力作用。根据空气动力学原理,对流速度越快,即薄膜框架下降速度越快,浮力越大,整个薄膜上升速度越大,对薄膜的拉伸效果越明显。这种浮力不仅会使EVA薄膜容易浮动,接触红热电线或电热管,还会使低热强度的薄膜在拉力作用下直接开裂;很难使用数学模型定量给出薄膜框下行速度的参考值,因为柔性薄膜在薄膜框驱动下的应力状态极其复杂,直接生产调试控制速度过快是一种现实的方法。值得注意的是,膜架下降过程中加速过大会导致EVA膜剧烈振动,这往往是由于气动控制装置稳定性差,速度变化过强。这种不必要的冲击对于热态下强度很低的薄膜也是非常危险的。

    为了保证覆膜在足够短的时间内完成,而不会因为速度过快而对EVA薄膜产生不必要的影响,覆膜行程高度的设计也是一个重要的方面。覆膜行程高度过高是覆膜下降时间过长的主要原因。当然,覆膜行程的高度不仅要考虑覆膜时间,还要考虑模具的高度,有时甚至要考虑工人在完成其他工序时的工作空间。这需要根据具体铸件产品等工装设备的因素进行综合衡量。但是,保证覆膜框在5s内下降到模具是清晰合理的。

    在V型造型过程中,振动是获得高紧实度砂型的重要环节。V铸型的硬度和强度不仅与砂箱的真空度有关,而且是一个重要的方面。在振实不足的情况下,有时通过高真空度可以获得较高的铸造硬度,但这只是一种错觉,砂型强度往往不足。砂型抽真空、翻转、转运、封箱、浇筑等过程中产生的波动会导致铸造中砂位的重新排列,进而导致铸造强度和结构尺寸的变化。而这些变化反映在铸件上,则表现出铸件尺寸或重量精度超差等质量问题。目前,在振动平台设计中,振幅、振动频率、振动力以及如何配置振动电机等问题往往模棱两可,缺乏基本的会计依据。可参考的参考数据是,振幅约为0.5mm,频率不低于1500/min,可达到较好的振实效果。不尽如人意的是,部分振实台的设计参数不符合推荐的经验数据。铸造企业在使用过程中经常发现振动平台振动力不足或过强、振幅不足或过大等一系列问题。这就是为什么同样的铸件,同样的砂箱,同样的模具,在不同的厂家,振实时间,振实效果不同的原因。更重要的是,振动平台振动电机缺乏基本的变频功能;即使具有变频特性,也不能根据振动平台负载的变化合理调整频率、振动力等参数,使振动平台不能发挥应有的作用。随着V法铸造向复杂结构铸件的延伸和扩展,原有的一维振动平台显然难以保证水平和深度部分的紧密填充,需要使用更可靠的三维振动平台。但是,有些企业始终没有意识到这个问题,粘砂或尺寸不准确的问题随处可见。


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