热加工传输原理大作业(2)

2019-08-26 17:35

模样与直浇道的距离S ,与铸件的材质、大小有关,可按下面的经验公式计算:

式中,S-直浇道与模体之间的距离, mm;

K-常数,浇注铝合金时60mm;浇注铜合金时80mm;浇注铸铁件时120mm;浇注铸钢时140mm;H-铸件高度,mm;G-铸件重量,kg;α-修正系数,为 0.08mm/kg;β-修正系数,为0.06。 4.3内浇道截面计算

计算浇注系统时,可以借鉴砂型铸造的计算方法,采用水力学公式

计算

式中,G-流经内浇道的液态金属重量,包括铸件重和浇注系统重量,kg;μ-流量系数,可参考传统工艺查表,一般取0.3-0.4 之间;HP-压头高度,根据模样在砂箱中位置确定;t-浇注时间,消失模采用快速浇注的方法,可按下式计算:对于中小型铸铁件

;对大型铸铁件,

般取 0.85 左右;对于铸钢件,决定,c与 Kv的相对应关系见表 1。

;Kt是修正值,一

;c由Kv铸件的相对密度)

以上算出的结果只是一个参考值,应根据实际生产中的经验进行适当的调整。 5.生产实例

图1所示为一种升液管铸铁件。过去由法兰盘处底注, 因铸件壁薄,一直浇注不成功。而由法兰处顶浇注, 因法兰盘处壁厚, 掉砂严重。最后改由薄壁管口处雨淋顶注浇注系统, 则全部浇注成功。图2

5

所示为吉林省农行广场风帆雕塑底座铸件浇注系统。材料为

,壁厚16 mm, 采用筒内双 “ S”形阶梯浇道, 直浇

道采用空芯, 上层浇道上倾15~20度角。一般直径大于600 mm的筒类铸件均采用此类浇注系统, 一次浇注获得合格铸件。图3为某厂一异形管铸件, 材质为

,壁厚20 mm, 采用下底侧注, 内

浇道与直浇道连接 ( 取消横浇道) , 主管内插抽气管, 侧管由于是盲孔, 故内置冷铁, 该件一次浇注成功。图4是一个结构复杂的齿轮箱体铸件, 采用的是底注工艺。

6

6.消失模铸造主要缺陷形成机理分析

消失模铸造的主要碳缺陷(包括铸钢件的增碳缺陷、铸铁件的碳黑缺陷及皱皮缺陷)、白砂缺陷、涂料皮缺陷、气孔缺陷、缩孔及缩松缺陷、塌箱缺陷等。下面就碳缺陷的形成机理分析如下: 碳缺陷包括铸钢件的增碳(分为表面增碳、内部增碳、整体增碳三类)、铸铁件的内部的碳黑缺陷与表面的皱皮缺陷。缺陷不同其形成机理也不同,但都是泡沫型气化缺陷,综合分析,碳缺陷的形成机理有以下三种情况。

第一种情况由于高温金属液与含碳气氛接触,含碳气氛高温分解形成活性碳渗入金属液中形成增碳,这种情况下根据浇注位置的不同反

7

映出的缺陷状态也不同,底注出现上表面增碳,顶注及中注出现整体增碳;

第二种情况是由于浇注过程中空气随浇注金属液进入型腔,泡沫型产生部分不完全燃烧,形成碳黑附着在型腔壁上及型腔内,形成增碳及铸铁件的皱皮缺陷;

第三种情况是在金属液进入浇注系统及型腔的过程中,金属液的流动速度超过泡沫型的气化速度,或者泡沫型中的黏胶、水分等气化速度慢或影响气化速度的组分液化聚集,在未分解时被金属液覆盖及卷入,在此状态下产生碳、氢、氧的彻底裂解,分解出单质碳,在铸钢中则形成局部增碳,在铸铁中则形成碳黑缺陷或皱皮缺陷。 7.防止碳缺陷的主要措施

针对碳缺陷形成的三种情况,在消失模铸造中防止碳缺陷首先应从浇注系统入手,在浇注系统设计时遵循以下原则:

⑴保证浇注过程中金属液流动平稳,不产生金属液在充型过程中飞溅与翻卷现象,以防止液态泡沫卷入金属液中产生铸件的增碳。 ⑵通过浇注系统的引入方式与尺寸的控制,调整型腔中金属液的温度分布,保证泡沫型的气化速度与金属液的表面温度、金属液的上升速度、涂料的排气速度相匹配,防止尖角及上面挤压式碳缺陷的形成。 ⑶在浇注系统金属液进入型腔的流动方向设计上尽可能避开泡沫性的粘结面,使粘结材料有充足的气化时间,减少不均匀增碳。 ⑷保证涂料合适的透气性,降低碳气氛的浓度,减少金属液与碳气氛的接触时间,尽最大可能减少碳缺陷。

⑸对于结构合适的零件按先烧后浇工艺设计浇注系统,在浇注前先将泡沫烧尽,可避免谈缺陷。 8.总结

通过分析传统铸造浇注系统的设计原则及消失模铸造过程中工艺因素的影响,总结出合理有效的浇注系统设计的基本方法和步骤, 从而获得优质铸件。

8

⑴对于内在质量要求严格的中小件宜采用顶注浇注系统。 ⑵对结构复杂的大而薄的件宜采用底注浇注系统。

⑶在铸件下部1/3处采用侧注及阶梯浇注的浇注系统是适用性最广,应用最多的方式。 参考文献:

[1]章舟,杜其新,朱以松.消失模铸造的浇注系统 [J] .现代铸铁,2004(4):47-51.

[2] 冯小明,郭丛盛,王绪然,丁号学.消失模铸造铝合金件浇注系统 的试验研究 [J] .特种铸造及有色合金,2005, 25 (12) : 751-752. [3] 朱丽娟,张佳平,朱春熙.消失模铸造的合理浇注速度研究 [J] .中国铸造装备与技术,2005(4):26-28.

[4] 朱丽娟,杜得喜,董秀琦,郭若东.消失模浇注系统的选择 [J] .铸造,2006(12):1319-1321.

[5]黄天佑. 消失模铸造技术[M].北京: 机械工业出版社, 2004. [6]张也影. 流体力学[M].北京: 高等教育出版社, 1999. [7] 袁子洲, 等. 消失模铸造工艺因素对金属液充型速度影响的研究评述 [J].铸造,1999 ( 3 ) : 652- 655.

[8]吴志超,等.真空消失模铸造铸铁件铸型坍塌缺陷成因的研究 [J].铸造, 2000 ( 4 ) : 202- 206.

[9]董秀琦. 低压及差压铸造 [M]. 北京: 机械工业出版社, 2003. [10]马幼平. 负压实型铸造及铸件质量 [M]. 北京: 冶金工业出版社,2002.

[11]戴镐生. 传热学 [M]. 北京: 高等教育出版社, 1999. [12]天津大学,等.传热学[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 1980. [13]叶升平,吴志超.消失模铸造图片集[M].湖北:华中科技大学出 版社, 2006

9


热加工传输原理大作业(2).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:二年级语文上册识字四

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: