几种造型紧实方法比较

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1、几种造型紧实方法比较    1.气冲造型（AirImPulseMolding）    如图8-17a、b所示，通过快开大面积阀门使压缩空气（≥0.5MPa）在瞬时（＜0.05s）形成冲击波，增压速率可达90MPa/s。-次冲击型砂可使铸型达到高紧实率，满足大部分铸件要求。    （1）优点 ①结构及工艺过程简单；②造价较低；③阀位置及结构改进可使布气及型砂平面硬度分布较均匀（砂箱四角除外）    （2）缺点及存在问题①对型砂粒形、水分、成分、性能要求严苛（见表5）；②圆形阀与矩形砂箱形成冲击死角，即使二次（“增益’）冲击也难克

2、服砂箱周围尤其四角型砂紧实率低的先天弱点；③垂直方向型砂紧实率差别很大，砂箱填砂面方向型砂紧实率低，砂箱上松砂要刮掉，浪费型砂并增大砂处理系统设备安装容量和能耗达1/5～1/4；为防浇注抬箱，要配置庞大的压铁机系统；由于远离模板的型砂紧实率低、砂箱壁与模样间“隙缝”效应和“搭棚”现象，造成铸型紧实率低及铸件表面质量差甚至出废品，为此只好加大吃砂量、降低砂箱平面及立面利用率；④能量浪费较大；⑤气冲击应力波（波速可达550m/s）强烈，噪声大并对地基破坏严重；③对多品种、变批量等生产变化适应性差。    2.气冲造型的改良    

3、（1）多功能冲击造型系统（AirImpulseMoldingMulti-System）见图8-17c，该机在大面积气冲同基础上增设硅胶平板压头，根据需要，可在-冲、二冲、冲-压、二冲-压和压实等五种造型方案中任选。    1） 优点：可克服气冲前述的②、③和⑥缺点，适应多品种生产。图8-17 气冲造型及其改良a）-次气冲  b）二次气冲  c）多功能冲击系统    2）缺点：使气冲造型机变得复杂、造价高，能耗高、噪声大和破坏基础的缺点依然存在。    (2)气动力冲击造型（AirDynamicShockMoldng）紧实单元由

4、气动-液压缸操纵的驱动装置和紧实冲击头组成。冲击头下端冲击板被分成独立活动的若干区域（与砂箱内口尺寸相应),每块冲击板冲程、气缸压力和紧实速度(0.5～5m/s)等参数均可调；冲击头内若干气缸驱动的活塞杆连接直径50～60mm圆柱形舂砂杆，舂砂杆可穿过冲击板紧实深部位型砂。每个气缸由-单独控制阀与压缩气源相连。可根据需要通过预加载荷调整眷砂杆冲程和舂砂压力。通过计算机可编程序控制器进行更换模板，调整工艺参数以及生产过程等控制。总之，该法属于用气冲方法实现机械紧实。    1）优点：基本克服气冲前述②、③缺点；舂砂杆紧实后，在铸

5、型填砂面留下很多凹陷，提高铸型透气性。    2）缺点：①结构更复杂，对每个铸件都需模拟试验确定工艺参数；②对型砂要求更严苛（见表8-5）③气压能转机械能，驱动阻力大，能量转换损失大，效率低，能耗高；④铸型紧实工艺质量不及气流-挤压造型。    3.气流（预紧实）-挤压造型（Airflow-SqueezeMolding）    （1）压气流（预紧实X液压多触头挤压造型见图18a，重力填砂后从型砂上方通压缩空气，带动型砂流向模板，空气通过设置在模板上（砂箱内口及模型沿周）和模型上必要部位的排气筛（ExhaustScreen），如

6、图19所示，排入大气。吹气压力0.4～0.7MPa，压力梯度0.5～3MPa，可延时0.4～1.5s（均由可编程序控制）。图8-18  气流预紧实-挤压造型及其发展    a）（压）气流-挤压b）“静压”改进c）真空预紧实-挤压 d）真空吸气流-挤压图8-19 排气筛及其效果    a）轮毂砂型 b）轮毂模上排气筛 C）排气筛对铸型硬度影响    d）用模板上带排气筛铸造的内齿圈铸件 e）内齿圈模板上排气筛    1）优点：①对型砂适应性强（见表5）；②振动小，噪声小，对基础无破坏；③型砂吹气预紧实过程将微细颗粒（煤粉等）带到

7、模样表面，铸件表面光洁；④气流吹通型砂粒间空隙，形成通道，增加铸型透气性（气流预紧实砂型多孔性32.9%，传统紧实砂型29.2%）；⑤对模样要求低，可用任何模样材料，表面磨损少；③气流达到模样表面后沿表面流动，减轻型砂对模样表面粘附力且型高度方向紧实率均匀，可减小拔模斜度（0°～0.1°），从而可以减轻铸件重量2%以上；③排气筛使挤压紧实时砂粒间空气继续由排气筛排出，杜绝了传统压实的气压反弹阻力，可在减少液压缸直径、节能情况下提高型紧实率。同时，设置排气筛在铸型起模时减少型砂负压阻力，模样复制性极好，棱角清晰，铸件工艺出品率高

8、，见图19c、d、e；⑧分室调压多触头浮动液压缸可灵活调整油压，使砂紧实率均匀，且浇注时可不用压铁；⑨吃砂量可小到30mm；⑩铸型综合工艺性能好，适应范围广。    2）缺点：比真空吸式增加填砂延时，能耗高和噪声较大。    3）发展方向：为进-步增加对铸件生产适应性，适当扩