造型

現(xiàn)在鑄造工廠所采用的造型方法，過去十年間沒有大的變化而造型技術(shù)有了大的進(jìn)步。對(duì)濕砂造型、精密砂型、消失模鑄造分別敘述如下。

1．濕砂造型法。Mount公司認(rèn)為：適用于大部分金屬材質(zhì)、大批量生產(chǎn)的造型法中，粘土濕砂造型是經(jīng)濟(jì)的造型法。鑄造工廠裝備有技術(shù)的控制裝置，就應(yīng)逐步做到，用濕型砂控制技術(shù)可以反復(fù)得到的性能。這些控制裝置包括，篩分分離金屬、回用砂的冷卻、回用砂混練時(shí)準(zhǔn)確釋量添加劑等等。

Vulcan 公司認(rèn)為，現(xiàn)在的粘土濕砂造型機(jī)具有優(yōu)良的性能，能以二年前從未達(dá)到過的速度，制造要求嚴(yán)格、允許差別很小時(shí)濕砂型。再加上準(zhǔn)確控制效率高的供砂裝置，使粘土濕砂型在鐵基合金和非鐵合金的造型中保持重要的地位。

Macler Assoc認(rèn)為，在濕砂造型中，垂直分型與水平分型兩種加以比較，對(duì)于大批量生產(chǎn)中、小型，灰鐵件或球鐵件的鑄造工廠，重直分型造型都占優(yōu)勢(shì)，因其設(shè)備費(fèi)用比較便宜、可以高速造型、所需人員少、緊實(shí)度的偏差小等優(yōu)點(diǎn)。但采用垂直分型工藝，在澆口方案與昌口與形態(tài)上，以及在用復(fù)雜的芯子、過濾片、冷鐵、套管、舂入芯等方面都受到限制。此外，用流動(dòng)性好的合金鑄造時(shí)，由于金屬靜壓比較高，容易引起金屬滲透粘砂。

在制造有色合金鑄件方面，已設(shè)計(jì)了適合這類合金鑄件的大批量生產(chǎn)各種特性垂直分型造型法，現(xiàn)正在推廣。但是，具有要求的機(jī)械特性的鑄件，在用這種造型法達(dá)到相當(dāng)高度的大批量生產(chǎn)之前，作為大批量鋁合金鑄件的生產(chǎn)方式，金屬型鑄造法依然占有優(yōu)勢(shì)。

精密砂型

這種造型法的要點(diǎn)是用冷芯盒法的化學(xué)粘結(jié)鑄型。Vulcan認(rèn)為這是鋁合金缸體和缸蓋鑄件鑄造工藝的復(fù)活。其理由是這種方法，可將缸套鑄在缸體中，同時(shí)，還有能使用實(shí)現(xiàn)方向性凝固的冷鐵的優(yōu)點(diǎn)。

這種方法是在1970年代出現(xiàn)的用于鑄造近凈形鑄件和用濕砂鑄造對(duì)需要增加芯子的形狀復(fù)雜的鑄件?，F(xiàn)在，鑄造形狀復(fù)雜尺寸的準(zhǔn)確的鑄件時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)的辦法是用冷芯盒造型法。而且，與砂型鑄造相比適用于更多的合金。在制芯作業(yè)中可見到，由于樹脂化學(xué)和造型裝置的革新，可用更低的價(jià)格鑄造質(zhì)量，更高的零部件用液泵和機(jī)械手自動(dòng)生產(chǎn)線，裝置進(jìn)一步改善，所需勞動(dòng)力減少，可生產(chǎn)出高質(zhì)量、低成本的鑄件。冷芯盒工藝造型機(jī)是制芯機(jī)的重大的變型。有的造型機(jī)上型、下型同時(shí)造型，有的造型機(jī)可制出兩面型腔的鑄型疊型鑄造，第三種變型是利用二組造型機(jī)，一組是上型，一組造下型。

這些造型機(jī)為了提高精度，使分型線的飛邊小，在全過程中將鑄型緊實(shí)是其特點(diǎn)。大型造型機(jī)，為使其動(dòng)作平滑可靠完全用油壓驅(qū)動(dòng)。裝有機(jī)械手，實(shí)施上涂料型、干燥、下芯、涂粘結(jié)劑和合箱等作業(yè)。由于有了這些裝置，可減少所需的勞動(dòng)力，保證的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。這種冷芯盒造型機(jī)，其鑄型的狀況不僅影響鑄件表面質(zhì)量和清理作業(yè)，對(duì)芯子的正確組裝和芯頭使型砂在射砂頭中流態(tài)化的位置也有影響，因而，鑄型的設(shè)計(jì)是非常重要的。

Macler Assoc稱，冷芯盒造型機(jī)有幾種射砂技術(shù)。大部分造型機(jī)，這種型式的造型機(jī)，用低壓大風(fēng)量射砂，每個(gè)循環(huán)后都可以使射砂。有二、三個(gè)機(jī)械廠不是使砂子流態(tài)化，而是用"擠出方式，用有專利權(quán)設(shè)計(jì)的射砂，低氣量高壓射砂，有的機(jī)械廠認(rèn)為，用擠出方式，制造復(fù)雜的鑄型時(shí)，砂子也容易流動(dòng)。這二種技術(shù)，用自己的模樣進(jìn)行試用比較，選出的方法"。

冷芯盒造型法，可以制造尺寸非常準(zhǔn)確的復(fù)雜鑄型，但模費(fèi)用和型砂粘接劑、催化劑的成本比濕砂型用的砂和粘接劑的價(jià)格要高，冷芯盒造型法的造型速度低。

工藝特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)如下：

1）金屬型的熱導(dǎo)率和熱容量大，冷卻速度快，鑄件組織致密，力學(xué)性能比砂型鑄件高15%左右。

2）能獲得較高尺寸精度和較低表面粗糙度值的鑄件，并且質(zhì)量穩(wěn)定性好。

3）因不用和很少用砂芯，改善環(huán)境、減少粉塵和有害氣體、降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

缺點(diǎn)如下：

1）金屬型本身無透氣性，必須采用一定的措施導(dǎo)出型腔中的空氣和砂芯所產(chǎn)生的氣體。

2）金屬型無退讓性，鑄件凝固時(shí)容易產(chǎn)生裂紋

3）金屬型制造周期較長，成本較高。因此只有在大量成批生產(chǎn)時(shí)，才能顯示出好的經(jīng)濟(jì)效果。

1）正確地選擇金屬型材料

2）正確地設(shè)計(jì)金屬型壁厚

3）正確地設(shè)計(jì)金屬型結(jié)構(gòu)，盡可能地避免尖角及壁厚的急刷變化。

4）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)盡可能使金屬液平穩(wěn)進(jìn)入型腔，避免金屬液強(qiáng)烈沖刷型腔工作面。對(duì)鋼鐵金屬鑄件，應(yīng)盡可能將澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)在砂芯中。

5）金屬型毛胚要進(jìn)行熱處理，消除鑄造應(yīng)力。

6）應(yīng)選擇合適的涂料和正確的噴涂工藝以盡可能避免“熱沖擊”。正確地進(jìn)行金屬型預(yù)熱和冷卻。正確掌握鑄件脫型的時(shí)間。

7）金屬型使用應(yīng)仔細(xì)清理，使用后要妥善保管。

為提高金屬型壽命，可進(jìn)行局部滲硅、滲鉻、滲鋁、以及進(jìn)行陽極化、等離子噴涂等保護(hù)措施。