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V法如何提高铸件的尺寸精度

铸造工艺过程复杂,工序繁多,生产周期长,影响铸件尺寸精度的因素很多,生产尺寸精度高的铸件是铸造人员一直为之奋斗的目标，所谓的尺寸精度高指的是铸件不仅仅与模具尺寸相匹配，并且每个铸件的尺寸是一致的。如何提高铸件的尺寸精度，铸件精度不够的原因有哪些呢？

铸造工艺过程复杂 ,工序繁多 ,生产周期长 ,影响铸件尺寸精度的因素很多 ,生产尺寸精度高的铸件是铸造人员一直为之奋斗的目标，所谓的尺寸精度高指的是铸件不仅仅与模具尺寸相匹配，并且每个铸件的尺寸是一致的。如何提高铸件的尺寸精度，铸件精度不够的原因有哪些呢？

对任何铸型来讲，三个主要因素决定了尺寸精度，首先砂型必须是模具的完整体现，要与模具的尺寸相符，第二，在浇注的时候砂型必须能成功的抵抗渗透和金属的静压力，通常称为型壁移动，第三，铸件表面要光滑而不能粗糙。

为了保证砂型的尺寸精度，砂型必须易于从模具分离，而不需要额外的振动和敲击，因为这些做法都会扩大砂型的型腔，一个典型的例子就是手工造型中，用锤子敲击来使砂型与模具脱离，所以砂型比模具大出1/8英寸是很常见的事情。如果能保证每个砂型型腔都会大出一样的尺寸那也没什么问题，关键是由于很多不确定因素（例如锤击时所用力的大小等）使得很难保证所有砂型大小都一样。

轻微的振动是比较好的，但这也随着重力和振动时间而变化，高压湿型中，通过使用非常光滑的模具和控制振动时间改善了这个问题。

但在V法工艺中已完全不需要振动或敲击来完成起模，为什么呢？因为起模是光滑的塑料薄膜与模具的分离，所以起模时所需的力就能减到最小。

如图16.1所示的试验，一个50mm直径的圆柱伸入砂型中150mm，其中模具分别是正拔模斜度负拔模斜度和无拔模斜度，然后测量湿型砂型和V法造型中所需的起模力，不需任何形式的振动和敲击，CO2硬化水玻璃砂和湿型在起模斜度为0.5°时边缘破碎，在无起模斜度和负起模斜度时根本无法起模。

使用800mm的正方形砂型，在恒定的真空压力下，将紧实度与型壁移动的关系记录下来。在紧实度低的情况下，型壁的移动变大，因而引起型尺寸精度降低。这是一个在造型时利用振动获得较大体积密度砂型的很好的例子，见图16.2。

在V法工艺中，无起模斜度的模型很容易起模，-0.5°甚至-1°的也只需比较小的起模力就能将砂型完整地起模。其实这个现象很空易解释，砂型边缘不会损坏是因为砂子都被塑料薄膜包裹成型，当模具上的真空去除以后，而砂型上的真空仍然保持，在砂型表面就会有一个力，砂型的真空拉动薄膜，使它不覆盖在模具上面。测试表明这种压力是均匀的并且为起模留下了合适的间隙。

解释负的起模斜度也是同样的道理，现加上砂粒在塑料薄膜下的转变能力，有轻微的刻痕或倒凹也能成功的起模，但较尖的断口在起模时可能会撕裂塑料薄膜。

所以在模型上边不要有任何的尖角。图15.1的测试显示了砂型型腔具有很好的尺寸精确性。

尺寸不准的第二个原因是型壁移动。这个原因在Messrs和Miura的研究报告中所写到。报告的题目是“V法工艺生产铸铁件的尺寸精度”

他们浇注了三个150mm的实心棒。铁的浇注温度在1340℃到1360℃之间，金属液分别被倒入V法。CO2硬化水玻璃砂、湿型的砂型中，如果没有型壁移动或者型壁移动非常小的话，那么铸件肯定比型腔小；如果铸件比型腔大，肯定就发生了型壁移动，对吗？让我们来看一下实验结果。

测量点V法湿型CO2

A +0.60 1.48 0.41

B +0.68 2.24 1.95

注意：所有测试结果都是以毫米为单位的，表中的数据是用型腔的尺寸减去铸件的尺寸所得到的。

你可以注意到，对湿型和CO2型的四个测试结果说明铸件的尺寸比型胶要大，说明有型胶移动的存在，而V法中铸件的尺寸比铸胶要小，说明没有型壁移动而只是普通的液一固收缩。

已经有很多的试验用来检验V法铸件的尺寸精度。Herman能提供相关的数据。表16.3就是一个例子。

但这些对我们来说意味着什么，作为一个V法使用者，它意味着许多相互关联的东西。

如果你已经从松软湿型砂转到V法工艺，那么你将发现许多问题。铸件可能比客户要求的小，因为在过去的你所生产的铸件都会膨胀；芯子可能在下芯时不合适；机加工余量减少；如果你是按照每磅来出售铸件的话，你的收入会减少，因为V法生产铸件相对较轻。