在生产中常会遇到一些大型铸件,是单件或者小数量生产,没有现成合适的砂箱。如果等制备一套砂箱后再投产,不仅影响生产周期,而且会大大提高铸件成本。在这种情况下,就不必采用砂箱造型而改用地坑造型。
地坑造型可分为无盖地坑造型和有盖地坑造型两种。
一、无盖地坑造型
对于不重要的薄壁铸件,如芯骨、芯板、砂箱、压箱铁等都可以用无盖地坑造型工艺生产。
1.准备软砂床
造型前,首先应平整地面,即准备软砂床。具体操作工艺方法如下:
(1)挖地坑。首先选择好作业场地,挖一个做软砂床的地坑。地坑中软砂床的面积应比实际造型面积大一些。一般每边大150~200mm;深度应比木模高度大100~150 mm。在地坑的长边内侧处放两根平直的挡板(又叫校平木板),在挡板上面再放上一块平直的刮板。
(2)校平。用水平尺先把一块挡板校平,然后把水平尺放在刮板上,再校平另一块挡板,目的是使两块挡板的水平面处于同一水平高度上。
(3)填砂。挡板校平后,必须在挡板的两头放上压箱铁,使挡板相对固定。然后在挡板处填入少量的型砂,舂实后即可向坑内投入足够的型砂,用脚踩实或用铁铲拍实,使型砂具有一定的
紧实度。
(4)砂床清理。砂床基本做好后,再用水平尺复校一下挡板的水平度,并用刮板刮掉高于挡板的型砂。这样,一个经过清理的合格软砂床就算完成了。
2.造型
造型时,可将木模直接摆放在软砂床上,用锤子轻轻打压木模,使木模逐渐压人型砂中。’敲打木模时可在木模上垫一块木板,目的是保护木模不被打坏。当砂型符合设计要求时,可在木模周围刷一点水,然后就可以起模了。
如果在一个软砂床上制造几个模型时,应该采取两个木模交替压型和起模的方法,相互间要留有一定的间距。这样可以防止已造好的砂型被挤坏、振落。
3.浇注
浇注时,可在浇口的对面设一个或几个金属液流出口。否则,因为无盖地坑造型浇注条件差,浇注时温度高,烟气多,影响浇注作业能见度,不易掌握金属液的浇注量,所以容易产生浇不足或浪费金属液的现象。浇注结束后,铸件稍凝固,就应用细于砂将其覆盖,以减少车间的辐射热。
实践证明,软砂床用的型砂不能太湿,舂得也不能太硬,否则浇注时会产生呛火,严重时会烫伤人。
由于无盖地坑造型铸出的铸件表面不平整,同时夹砂、夹渣、氧化严重。所以,只能用于技术条件要求不高的铸件生产。
二、有盖地坑造型
对于精度要求较高的大、中型铸件的单件生产或小批量生产,可采用有盖地坑造型。
1、有盖地坑造型工艺
有盖地坑造型同无盖地坑造型一样,也要先挖一个地坑,准备好具有一定紧实度和良好的透气性、比较松软的砂床,一般称为硬砂床。具体操作步骤如下:
(1)透气性处理。为了使浇注时砂型产生的气体,尤其是砂型底部产生的气体能够及时排出型外,对较大铸件可先在挖好的地坑坑底铺上一层厚约50~100 mm的焦炭粒,同时把一根或几根通气管埋在炭粒中,并引到坑外,如图3一18所示。另外,还可以在炭粒上面铺一层草帘子,避免填砂时塞住炭粒间隙,降低其排气能力。
(2)砂床工艺。为便于舂实木模周围的型砂,硬砂床的尺寸要比木模大一些。一般要求每边长要比木模大80~100 HⅡn,地坑的深度要比木模的高度大300—500 mm。填人型砂后用脚踩平即可;若是大件,当然紧实度要大些。
(3)填砂造型工艺。首先把填入的型砂刮平,并轻轻把木模压人型砂中,然后微微松动起出木模,经修整后再将木模按原位置压入砂型中,叫做复型工艺。起出木模再修整,直到获得符合设计要求的砂型为止。
(4)做砂箱盖。根据砂型的大小,在模板上做好砂箱盖,浇注前盖在砂型上。
有盖地坑造型的硬砂床可不必用水平尺校平,目测水平就可以。
2.覆盖法有盖地坑造型
在地坑造型工艺中,有时木模底部有较深的凹人结构,可采用覆盖法有盖地坑造型。
具体步骤是先将木模凹人部分的结构朝上放置,并填满型砂舂实,再用刮板刮平后扎气隈,翻转放到砂床上。翻转操作要求动作迅速、准确、小心、纲致。然后如前所述进行造型:
3.有盖地坑造型的定位
有盖地坑造型的定位通常采用导桩定位法和划线定位法。
划线定位法就是在起模前将模样的中心线引出,作为合型时的定位线。
4.有盖地坑造型的优点
(1)可以省去制造下砂箱的工作。特别是大型或特大型铸件,节省砂箱,降低成本,提高经济效益。
(2)适用于单件、要求较高的大、中型铸件或是特大型铸件生产。
(3)在地坑中造型、浇注,可以保证安全。
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