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铁型覆砂铸造工艺设计及实际生产问题

发布时间:2020-11-24 22:54:00
1、铁型覆砂铸造工艺设计:
①铁型壁厚和覆砂层厚度及二者的配合,以满足不同壁厚和不同材质铸件对凝固和冷却的不同要求;
②便捷和经济的覆砂成型方法,以满足不同铸件对表面质量和尺寸精度的要求;
③工艺参数。如浇注系统、射砂系统、排气系统等的确定;
④批量生产的实现。例如生产线及覆砂主机和辅机的设计定型;
⑤工艺规程的制定,例如浇注、冷却和开箱等规程,以及铸件成分的调整等。
2、铁型覆砂铸造的热交换特点:
液态金属浇入铁型覆砂铸型以后,“铸件——覆砂层——铁型”是一个不稳定的热交换系统。为了使问题简化,假设铸件是半元限的;并假设系统中各组元的温度场按直线规律分布的。表示系统的一部分,显然,同样的比热流通过了系统中各个组元:
令分别表示铸件与覆砂层、铁型与覆砂层之间热交换强度的两个传热准则。k1是铸件热阻与覆砂层热阻之比;k2是铁型的热阻与覆砂层热阻之比。将k1和k2结合起来考虑,随着覆砂层厚度的变化,有以下三种实际上可能发生的“铸件——覆砂层——铁型”间不同的传热情况:
①当k≤1,k2≤1时,覆砂层在正常的厚度之内,铸件的冷却速度随着覆砂层厚度的减少而增大。
②当覆砂层的厚度超过某一厚度以后,铁型对铸件冷却已不产生影响,这时就相当于普通的砂型铸造或树脂砂铸造。由于覆砂层的导热系数比铁型的导热系数小得多,所以铸件冷却缓慢。
③当k≧1,k2≧1时,覆砂层厚度太薄,这时就相当于金属型铸造了。
以上热交换特点已为实验所证实,当曲轴(CTЦ-14)铁型覆砂铸造的覆砂层厚度从4~32mm逐渐变化时,曲轴组织中的渗碳体量不断减少,珠光体量和铁素体量不断增加。而当覆砂层厚度小于4mm时,铸件的冷却强度与金属型(厚涂料)相近;覆砂层大于32mm时,则其冷却强度相当于普通树脂砂铸造了。

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