v法铸造工艺、设备和质量

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1、V法铸造工艺、设备和质量摘要：介绍了利用真空V法工艺生产铸铁件、铸钢件的实际应用过程，总结了V法造型工艺的优缺点和操作技巧。关键词：真空密封造型，负压造型，V法造型，工艺特点1概述真空密封造型是一种物理造型工艺方法，型砂中不加入粘结剂、水和其它附加物，因而减轻了砂处理的工作量，而且使造型和铸件落砂清理劳动量也大大减轻，旧砂回用率可达95%。这种铸造工艺是利用塑料薄膜密封砂箱，依靠真空泵抽出型内空气，造成铸型内外有压力差，使干砂紧实，以形成所需型腔的一种物理造型方法。因此，真空密封造型又名“负压造型法”，或真空密封造型，统称

2、V法造型铸造工艺。采用V法造型，与传统砂型铸造工艺相比，其设备投资可减少30%左右，造型用木制作模板，用钢板焊接制造砂箱。所以模型和砂箱使用寿命长，生产周期短，材料利用率较高，铸件废品率降低，内外质量提高，从而铸件成本降低。利用真空V法造型，可生产铸铁件、铸钢件和有色合铸件，甚至可以薄壁大型铸件，但要根据铸件的形状来决定。2V法造型工艺过程（1）模型和模板制造带有抽气室和抽气孔的模型和承接板。将模型固定承接板上，模型的边缘以及关键部位开设透气孔，透气孔与承模板腔直接连通。当空腔内处于负压时，空气通过透气孔被抽出去。如图1所

3、示          （2）覆膜加热将一块尺寸与承接板大小差不多的塑料薄膜加热到软化状态，薄膜厚度一般为0.08mm~0.2mm，并具有良好的伸缩性和较高的塑料形变率。如图2所示           图2薄膜加热装置（3）抽真空薄膜软化后，立即使真空装置开始工作，使软化的薄膜被吸覆在模型上，真空吸力通过透气孔作用于薄膜上，使薄膜与模型紧贴在一起，用真空系统抽出覆膜后承接板及模型中的空气，使薄膜紧贴在承接板和模型上，形成填砂用的承接板（称为覆膜成型），再向模型上喷上快干涂料。如图3所示          图3模型抽真空4）放

4、置砂箱真空吸力继续作用于模型承载板上，把带有过滤抽气系统的砂箱放在模型四周，并位于薄膜的上面。砂箱为双层箱壁结构，两层箱壁之间形成真空室，砂箱内壁上钻有透气孔，两层之间设有金属丝网，防止细砂粒和粉尘进入真空室。更大的砂箱可在内部设置真空软管，并将软管连接到真空罐与真空泵相连。如图4所示           图4 将砂箱放在模型上（5）向砂箱中加砂向砂箱内充填无粘结剂和附加物的干石英砂，启动振动台，将砂箱内的型砂振实并刮平砂面，放置浇冒口模样，在砂面上铺上塑料薄膜密封，打开抽气阀门，抽取型砂中的空气，使铸型内外形成压力差。由

5、于压力差的作用，使铸型成型后有较高的硬度，硬度计读数达到80~90，最高可达到90~95。如图5所示             图5向砂箱内填砂（5）砂型顶面覆膜在砂型的顶部再覆上一层塑料薄膜，该薄膜不需要加热软化，只起密封作用，与消失模铸造用的密封塑料薄膜作用一样。图6为上型通过手工将浇口杯与直浇道相连，下型只需在覆膜前将砂子刮平即可。              图6 砂型覆膜（6）砂箱抽真空对砂箱抽真空，模型承载板的真空度得到释放。在大气压力作用下，砂型中的砂子得到紧实，并保持其原来的形状，然后将砂型与模型分开，即起模。

6、如图7所示                   （7）合箱浇注在同样的方法生产上型和下型，将上型放到下型的上面合箱，形成的整个型腔都是被塑料薄膜衬里，如图8所示。解除模板内的真空，给型板内注入正压，然后进行起模，此后铸型要继续抽真空，然后下芯、合箱和浇注。                    图8 合箱图7 起模（7）落砂浇铸后待金属液逐渐冷却凝固后，逐步减小负压度，当型内压力接近或等于大气压时，型内压差消失，砂型自行溃散，如图9所示。（注：保压时间要根据铸件厚度、大小来决定。）冷却后，去除真空管，无需震动直接将砂子同铸

7、件一起落下。砂冷却后返回系统循环使用，将铸件取走进入清理工部。3 V法造型的特点                               图9 铸件落砂与传统砂型铸造工艺相比，V法造型的优点如下。（1）提高铸件内在质量，铸件表面光洁，轮廓清晰，尺寸准确；（2）简化设备，节约投资，减少维修费用，省去黏结剂、附加物及混砂设备；（3）模具及砂箱使用寿命长，起模容易；（4）金属利用率高，浇注时金属液流动性好，充填能力强，砂型硬度高，冷却较慢有利于补缩，减小冒口尺寸、减小加工余量；（5）有利于环保，型砂可反复使用，利用率高，不存

8、在废砂对环境造成的污染。由于采用无粘结剂的干砂，省去了其他铸造工艺中型砂的粘结剂、附加物或烘干工序，减小了环境污染，和消失模铸造工艺一样都是在负压下浇注。V法造型具有一定的适用范围，与其它铸造工艺相比，存在如下不足。（1）造型操作较复杂，小型铸件生产成本高，产量上不去；（2）从造型开始到浇注、冷却，始终