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V法铸造技术
一什么是V法铸造?
V法工艺准备模型
V法工艺薄膜加热
V法工艺模型抽真空覆面膜、喷涂料
V法工艺将砂箱放于模型上
V法工艺将砂子加入砂箱、振实
V法工艺砂型顶部覆背膜
V法工艺砂箱抽真空、模型去真空、起模
V法工艺合箱、浇注
V法工艺铸件落砂
1 V法铸造原理。
V法铸造,也称真空密封造型法或负压造型法,取‘真空’英文字‘Vacuum’的字头,而简称V法。这种工艺采用不含任何粘结剂的干砂造型,利用塑料薄膜和真空砂箱密封,依靠真空泵形成铸型内外的压力差,使干砂紧实成型,并在负压条件下浇注,待液态金属凝固后,除去真空,砂型溃散,取出铸件。V法铸造和消失模铸造都是继机械成型和化学成型之后的第三代物理成型方法。
2 V法铸造工艺过程
——,九个步骤:
1)准备模具。模具上有透气孔与型板抽气室相连。
2)薄膜加热。将EVA塑料薄膜放置在烤膜器下加热到软化状态。
3)覆面膜、喷涂料。是关键工序,通过模具上的透气孔将负压作用于软化的塑料薄膜,使之与模具紧密贴覆;在塑模外喷涂料并烘干。
4)放置砂箱。将负压砂箱放置在模具上。
5)加砂振实。加干砂充满砂箱,通过振实台使干砂获得最大密度。
6)覆背膜。上型将浇口盆与上型直浇道相连,冒口和排气孔要与大气相通;下型只需将砂子刮平覆背膜。
7)砂箱抽真空、起模。造成砂型内外压差,使干砂得到紧实,同时释放模具抽气室的真空,并通入压缩空气反吹,将砂型与模具分开。
8)合箱。将上型与下型合箱,准备浇注。
9)浇注、落砂。浇注时砂型继续抽真空。铸件冷却定形后,除去真空,砂型溃散,取出铸件。
3 造型材料
1)型砂。石英砂,SiO2含量98%以上,粒度70-150目。
2)塑料薄膜。
.薄膜必须没有气泡滴和针孔等缺陷,。
薄膜必须有很好的延伸性。
.成型后的薄膜不再保留弹性。
.薄膜不应与模型粘住。
.一般常用乙烯醋酸乙烯共聚体薄膜(EVA),-。
3)涂料。根据铸件的材质、外形、壁厚等选用,需具有以下性能:
.具有适合雾状喷涂的流动性和触变性,能牢固粘附在塑料薄膜上形成致密涂层,快速干燥,发气量较小;
.涂料层具备高耐火性能,对金属液有低润湿性,有良好的抗机械渗透粘砂的能力,可替代已熔化或汽化的薄膜,保持铸型完整性;
.涂料含固量高,浇注后涂料形成烧结剥离层。
4 工艺装备。
1)真空系统。口诀:V法铸造没有巧,全凭负压玩得好。
①真空泵有湿式和干式两种。湿式真空泵又称水环式真空泵,固定安装;干式泵装在天车上,供铸型转运时抽气用。V法铸造需要大流量低负压:- MPa, MPa-
, ,10-15分钟后解去负压。
②稳压罐。稳定真空系统的压力,缓冲压力波动对造型浇注的影响。
③除尘罐。防止从砂箱内抽吸的细砂或粉尘进入泵内,磨损零件。
④真空管道、控制阀门及负压计。
2)造型设备
①砂箱。有侧面抽气、侧顶面抽气、管式抽气和软管抽气四种形式。
②模型和型板。
③三维振实台。
④薄膜加热器。
3)砂处理系统其作用是落砂、降温、循环使用。
5 V法生产线的几种形式
1)固定式单机造型机组。
2)造型台车移动式。
3)一字型梭动式。
4)转台式造型机组(2工位、4工位、6工位、8工位)
6 V法铸造的优缺点。
A 优点:
造型易起模,模具少无磨损,寿命长。
铸件尺寸精度高,轮廓清晰,表面光洁。
V法干砂保温效果和真空抽吸作用都能提高金属液的流动性,利于
生产薄壁铸件。如南京东陶(TOTO)有限公司引进日本新东铸造生产线,生产高档铸铁浴缸,最大尺寸为1829mm×1067mm×650mm,重量180kg,壁厚7mm。
冒口体积减小。金属液利用率提高。
投资较少,砂处理系统较为简单,运行能耗较低。
铸件成本降低。
V法铸造环境友好。噪音较低;铸件抛丸清理量减少50%以上;浇注时,薄膜、涂料和树脂砂芯产生的烟气都被真空系统抽走,过滤后排空,对大气污染少;固体废弃物少,干砂回用高达95%,符合节能减排要求,被称为‘绿色铸造’。
B 缺点:
受薄膜延伸性能的局限,不适宜生产外形复杂铸件。
V法制芯技术还不成熟。
真空系统始终要与砂型相连。
不适合生产小型铸件,生产效率难以提高;
铸钢易出现气孔和夹渣等铸造缺陷,低碳钢有较严重的增碳。
二 V法铸造的现状和发展
1. 国外
V法造型工艺是日本长野县工业实验室和秋田株式会社20世纪60年代末发明的。现在,世界