铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内的状态和位置。浇注位置与铸型的充填、铸件的冷却、凝固与收缩有关,因而关系到铸件的内外质量;还直接关系到造型工艺的难易,模型、芯盒的设计和制作。因此,生产中多是制订出几种方案加以分析,对比后择优选用。
浇注位置一般于造型方法确定之后再定,选择时需根据合金种类、铸件结构、技术要求、生产条件、造型方法等因素综合考虑。
根据对合金凝固理论的研究和生产经验,确定浇注位置时应考虑以下原则:
1)铸件的重要部分应尽量置于下部。铸件下部金属在上部金属的静压力作用下凝固并得到补缩,组织致密。
2)重要加工面应朝下或呈直立状态。经验表明,气孔、非金属夹杂物等缺陷多出现在朝上的表面,而朝下的表面或侧立面通常比较光洁,出现缺陷的可能性小。个别加工表面必须朝上时,应适当放大加工余量,以保证加工后不出现缺陷。
3)使铸件的大平面朝下,避免夹砂类缺陷。对于大的平板类铸件,可采用倾斜浇注,以便增大金属液面的上升速度,防止夹砂类缺陷,如图3-15所示。倾斜浇注时,依砂箱大小,H值一般控制在200~400mm范围内。
图3-15 大平板类铸件的倾斜浇注(www.xing528.com)
a)不合理 b)合理
4)应保证铸件能充满。对具有薄壁部分的铸件,应把薄壁部分放在下半部或置于内浇道以下,以免出现浇不到、冷隔等缺陷。
5)应有利于顺序凝固。对于因合金体收缩率大或铸件结构厚薄不均匀而易于出现缩孔、缩松的铸件,浇注位置的选择应优先考虑实现顺序凝固的条件,要便于安放冒口和发挥冒口的补缩作用。
6)避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯,使下芯、合箱及检验方便。经验表明,吊砂在合箱、浇注时容易塌箱。向上半型上安放吊芯很不方便。悬臂砂芯不稳固,在金属浮力作用下易偏斜,故应尽力避免。
7)应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置相一致。这样可避免在合箱后,或于浇注后再次翻转铸型。翻转铸型不仅劳动量大,而且易引起砂芯移动、掉砂、甚至跑火等缺陷。
只在个别情况下,如单件、小批生产较大的球墨铸铁曲轴时,为了造型方便和加强冒口的补缩效果,常采用横浇竖冷方案。于浇注后将铸型竖立起来,让冒口在最上端进行补缩。当浇注位置和冷却位置不一致时,应在铸造工艺图上注明。
此外,应注意浇注位置、冷却位置与生产批量密切相关。同一个铸件,例如球铁曲轴,在单件小批生产的条件下,采用横浇竖冷是合理的。而当大批大量生产时,则应采用造型、合箱、浇注和冷却位置相一致的卧浇、卧冷方案。
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