浅谈V法铸造生产工艺控制.docx

浅谈V法铸造生产工艺控制
【导读】：高成勋1，刘伟明1，刘余松2（1.成都市铸造协会四川成都；2.成工集团井研铸造公司四川乐山）摘要：V法铸造是一种先进的物理造型方法，利用塑料薄膜抽真空，在一定的真空度下使砂粒之间失去相对运动，形成特定的型腔。V法铸造工艺中的模样、型砂﹑塑料
高成勋1，刘伟明1，刘余松2（1.成都市铸造协会四川成都；2.成工集团井研铸造公司四川乐山）摘要：V法铸造是一种先进的物理造型方法，利用塑料薄膜抽真空，在一定的真空度下使砂粒之间失去相对运动，形成特定的型腔。V法铸造工艺中的模样、型砂﹑塑料薄膜﹑涂料、真空系统、浇冒口系统以及造型过程﹑浇注过程等工序及过程的质量和技术控制是获得优质铸件的关键。关键词：V法铸造；过程控制；技术控制；质量控制；铸件的关键1.前言V法铸造（真空密封造型）是七十年代初由日本首先发明，之后经美国，欧洲各国铸造专家研究，确立了V法造型的最佳和最基本方法。目前这种新颖铸造方法已广泛使用在铸铁、铸钢、有色铸造行业中，铸件的重量从几克到重达几十吨。近年来中国V法铸造形势独好，据统计2010年全国V法铸造企业超过200余家，其中十余条是引进日本和德国真空密封造型线设备和技术。V法铸造因铸件表面质量好、尺寸精度高，工艺操作简便，金属利用率高，生产成本低，适用范围广，在质量、技术和经济效益方面有显著的竞争优势。本文着重介绍V法铸造生产过程﹑质量控制和技术控制的措施和方法。2.V法铸造工艺过程和特点2.1V法铸造基本工艺过程(1)制造带有抽气箱和抽气孔模样。(2)烘烤薄膜并覆盖到模样上，抽负压，使覆膜成形，后喷上快干涂料。(3)将带有过滤抽气管的砂箱，放在已覆有薄膜的模板上。(4)充填、振实、刮平箱内干砂，放上密封膜，抽负压，使铸型内外产生压力差而紧实，。(5)解除模样内真空，起模。铸型保持负压状态，直到下芯，合箱，浇铸。(6)脱箱落砂。冷却后，将砂箱内的压力恢复到常压状态，砂型自动溃散，铸件保温后取出，砂冷却后返回系统循环使用，将铸件取走进入清理工部完成工艺过程。2.2V法铸造的特点V法铸造因其独特生产工艺，使得生产出来的铸件表面光洁度和尺寸精度高，生产工序简单，金属利用率高，模具和砂箱寿命长，减少型芯数量使用，旧砂可基本回用，节约造型成本，少污染且劳动强度低，适用于铸铁﹑铸钢﹑非铁合金等铸件的单件小批量或机械自动化大批量得生产。然造型操作较复杂，从造型开始至终需抽真空，且受薄膜本质的限制，须有树脂砂型芯方能生产复杂铸件3.V法铸造的工装模样﹑辅助材料及工艺过程3.1V法铸造的模样V法铸造所用的模样（如图3.1所示）在V法铸造生产中占有非常重要的地位，其质量的优劣直接影响铸件的质量。目前V法铸造所用模样一般用木质。V法铸造要求模样表面光洁﹑尺寸精度高，其工艺收缩率及拔模斜度要小于粘土砂、水玻璃砂、树脂砂等其他铸造工艺，一般取收缩率为0．2％～0．8％，拔模斜度在0～1°。V法造型的模样不与型砂接触(由薄膜和涂料隔开)，磨损和变形很小，使用寿命长，但模样结构设计要考虑V法的要求。首先，模样作成空心，表面开设抽气孔（抽气孔直径一般为0.5～2.5mm），形成抽气室，模样尽量避免尖锐的棱角，较大的模样内部设置加强筋，以保证在抽气负压作用下，模样不破裂或变形；其次，薄膜和模样之间较光滑，模样拨模斜度可适当减小；再有，木模表面不宜涂刷漆片溶液或耐温低于60～70℃的其它油漆，否则将烘热的塑料薄膜覆上后会出现粘膜现象，影响拔模。模样的制作应充分认识V法铸造抽真空的特点及保证吸膜成型性的需要，大平板及分型面处要保证足够的强度和顺畅的通气性，利用定位销或砂胎等使模样定位要准确。3.2塑料薄膜及覆膜成型V法铸造用塑料薄膜厚为0.03～0.25mm。覆膜成型是将塑料薄膜加热软化，利用真空将薄膜吸附在凹凸不平的模样表面上（如图3.2所示）。由于模样轮廓结构复杂多样，要求塑料薄膜具有较好的延伸性，不易产生折痕和破裂。塑料簿膜在模样或芯盒内的成型能力直接影响铸件的表面光洁度和尺寸精度，因而V法铸造的薄膜须具有以下要求：好的延伸性，不得有气泡滴和针孔等缺陷；
成型时形状缺陷不应扩展；
覆膜成型后失去弹性；
不允许与模样材料粘住；
气化气体应无毒。
总之，V法铸造一般选择用热塑性簿膜，要求成型性好，易涂（刷）涂料，方向性小，热塑应力小，对热量不敏感，燃烧时发气量小，不产生有害气体，质优价廉。笔者采用EVA薄膜作为V法铸造塑料簿膜。覆膜成型时，簿膜置于加热器下150～200mm,加热温度为80～120℃，加热时间一般为20～50s。簿膜加热至镜面状时应迅速将其落下覆膜，覆膜后，须检查簿膜是否与模样表面紧密贴紧，是否有无孔洞或破损。对于某些难以吸膜成型的部位，采取局部强化抽真空措施，调节抽气速度实现覆膜成型。3.3涂料耐火涂料的