【文章內(nèi)容簡介】 水平澆注40～1010～4﹤45～1510～2020～3030～1004）阻流截面的面積（1）平均壓頭Hp的計算 Hp=Ho p 178。2C （3—5）Hp—內(nèi)澆到以上的金屬液壓頭，等于內(nèi)澆道至澆口盆液面的高度（㎝）；C—澆注時鑄件高度（㎝）；P—內(nèi)澆道以上的鑄件高度（㎝）。表3—10 平均壓頭Hp的計算方法澆注方法平均壓頭頂注式P=0Hp=Ho底注式P=CHp=HoC／2中間注入式P=C／2Hp=HoC／8由于本鑄件澆注選用頂注式，所以Hp=Ho=12cm178。（2）阻流截面積S阻= （3—6）式中：S阻—阻流截面面積（㎝178。）；G—澆注重量（㎏）；μ—流量系數(shù)；t—澆注時間（s）；Hp—作用于內(nèi)澆道的金屬液靜壓頭，一般取平均壓頭（㎝）。表3—11 灰鑄鐵的流量系數(shù)μ值鑄型類型鑄型阻力大中小濕型干型該鑄件鑄型阻力小選用濕型，μ=表3—12流量系數(shù)μ的修正值影響μ值的因素μ的修正值內(nèi)澆道總截面積相同而數(shù)量增多時，阻力增大，μ值減小兩個內(nèi)澆道時四個內(nèi)澆道時該鑄件選用兩個內(nèi)澆道 μ= 修正后μ=S阻= =178。②澆道的設(shè)計表3—13 灰鑄鐵件澆注系統(tǒng)各組元截面比例及其應(yīng)用截 面 比 例應(yīng) 用AzAhAn21大型灰鑄鐵件砂型鑄造1中大型灰鑄鐵件砂型鑄造1中小型灰鑄鐵件砂型鑄造1薄壁灰鑄鐵件砂型鑄造該鑄件為小型鑄件，并且為薄壁鑄件，因此，截面比例為Az：Ah：An=::1S內(nèi)=178。:S橫:S直=1：:S橫=178。 S直=178。內(nèi)澆道： b=橫澆道： b=直澆道：π(b2)2= = ③澆口杯的計算澆口杯的尺寸大小必須保證其容量滿足直澆道的流量要求，以發(fā)揮擋渣作用。澆口杯中的金屬液重量可以有單位時間內(nèi)進入鑄型的金屬液量乘以系數(shù)計算。 G杯=Gtm （3—7）式中G杯——澆口杯中的金屬液重量（㎏）；G——澆注重量（㎏）；T——澆注時間（s）；m——與鑄件重量有關(guān)的系數(shù)。表3—14 鑄件重量與系數(shù)m的關(guān)系鑄件重量（㎏）≤100101～500501～10001001～50005001～50000m3468G杯=Gtm =㎏四、造型材料及其制備① 黏土型砂黏土型砂是目前砂型鑄造中應(yīng)用最多的造型、制芯的造型材料。它是由原砂、黏土、附加物和水，根據(jù)工藝要求按一定比例混制而成。砂型是指型砂在外力作用下成形并且達到一定緊實度的毛細管多孔隙體系，原砂是主要材料，約占型砂總量的82%～98%；黏土是作為粘結(jié)劑以粘結(jié)膜形式包覆砂粒起粘結(jié)砂粒的作用，使型砂具有強度和韌性；附加物是為了改善型砂所需要性能而加入的物質(zhì)。黏土砂型根據(jù)在合箱和澆注時的狀態(tài)不同可分為濕型、干型和表干型三種。濕型砂型是使用最經(jīng)濟、最方便的造型方法，約占所有砂型造型使用量的50%以上。該鑄型選用濕型。鑄件用砂，選用二氧化硅含量大于85%的硅砂，粒度代號為15，粘結(jié)劑選用鑄造用膨潤土，它具有較大的吸水膨脹性、膠體分散性、吸附性、離子交換性和濕態(tài)粘結(jié)性能。附加物選用煤粉，它能在高溫金屬液的作用下生成一層還原性氣體保護膜，將液態(tài)金屬與砂型隔開，同時煤粉受高溫作用后在砂型和金屬液界面生成一層亮碳膜，不僅防止機械粘砂，也能防止化學粘砂。表4—1 鑄鐵件濕型黏土砂配比及性能配比（質(zhì)量分數(shù)）%性能新砂舊砂膨潤土煤粉含水量／%濕強度／MPa緊實率／%透氣性5～1090～95～3～4～40～45100～150濕型砂的制備：黏土濕型砂的加料順序為回用的砂、新砂、黏土、煤粉、水?；焐皶r間由混砂機形式和型砂中黏土含量決定，粘土含量越高，混砂時間越長。碾輪式混砂機的混砂時間為，單一砂3～5min。② 型砂混合混合是用混砂機將砂、粘結(jié)劑和附加物混制成型砂的過程。常用的混砂機有碾輪式、碾輪轉(zhuǎn)子式、擺輪式等幾種。在此，選用碾輪是混砂機。碾輪式混砂機是靠刮板和碾輪實現(xiàn)攪拌，碾壓和挫研作用的間歇式混砂機。它的混合質(zhì)量好，特別適用于混制含黏土量較多的面砂。它主要由主軸、刮板、碾輪、卸料門、防護罩和氣動拉桿組成。圖4—1 碾輪式混砂機1—主軸；2,4—刮板；3,5—碾輪；6—卸料門；7—防護罩；8—氣動拉桿型腔（芯）表面的涂覆材料稱為涂料，呈液態(tài)、膏狀或粉狀。通常在砂型(芯)表面涂覆一層涂料以提高鑄型（芯）的耐火度、化學穩(wěn)定性、抗金屬沖刷性和表面強度，并使型（芯）表面光潔，已獲得優(yōu)質(zhì)光潔的鑄件。涂料是防止粘砂、夾砂、砂眼等表面缺陷，以及可以減少落砂清理工作量，降低鑄件成本的有效技術(shù)措施，它已成為鑄造生產(chǎn)中不可缺少的造型材料之一。①涂料的作用。鑄型涂料的作用有以下幾方面。1）防止鑄件粘砂。2）降低鑄件表面粗糙度。3）提高型（芯）表面強度。4）此外涂料還有屏蔽隔離作用，在涂料中加入某些特殊合金成分可以實現(xiàn)鑄件表面合金化和晶粒細化；涂料中加入某些保溫材料可制成保溫性能良好的絕熱涂料，實現(xiàn)對鑄件局部溫度場的調(diào)節(jié)和對凝固順序的控制；涂料中加入激冷材料，對鑄造熱節(jié)有較強的激冷作用，有時可代替冷鐵。② 涂料的分類。按照涂料的載體不同分為水基涂料和有機溶劑涂料。依使用方法分為刷、浸、噴、淋等。③ 涂料的組成物1)耐火材料。是涂料的骨干材料，是涂料抗粘砂性的決定因素。鑄鐵用涂料主要用石墨粉。2)黏結(jié)劑。常用的黏結(jié)劑大致分為無機和有機兩類。按涂料與水親和能力又可分為親水型和憎水性。3)懸浮劑。常用鈉基膨潤土作為水基涂料的懸浮劑，有機膨潤土作為有機溶劑是較為理想的懸浮劑。4)載體。又稱載液或溶劑，或稱稀釋劑。其主要作用是使耐火材料分散，形成便于涂覆的漿狀涂料，最常用的是以水為載體的水基涂料，和用乙醇為載體點火干燥有機溶劑涂料。5)添加劑。為了改善涂料的某些性能而添加的少量附加物。4—2 鑄鐵用醇基涂料配方（質(zhì)量分數(shù)，%）土狀石墨粉鯪片狀石墨粉懸浮穩(wěn)定劑甲醇酒精丙酮膨潤土PVB①15～4010～300～31～215～2010～305～10注：①PVB即聚乙烯醇縮丁醛。④ 涂料的配置工藝。1）漿狀涂料的制備。先在所有水溶劑材料中加入適量水，在攪拌機中攪拌使其完全溶解。加入耐火材料以及其他粉狀材料，進行充分的攪拌分散，研磨，最后邊加水邊攪拌，并調(diào)整涂料的密度和黏度。2）膏狀涂料的制備。先將所有干性原材料在混砂機中混碾和碾壓30分鐘，達到充分的均勻后，然后加入液態(tài)材料和少量水進行較長時間碾壓，制成均勻的涂料膏，使用前將涂料膏放入攪拌機中加水攪拌均勻，達到所要求的密度和黏度即可使用。這種涂料成分均勻，性能較好。選用漿狀涂料。⑤ 涂料的涂覆方法。涂料的應(yīng)用范圍很廣，無論是干型、表面干型還是金屬型或濕型鑄造都使用涂料。涂料的涂覆方法有刷、浸、噴和流涂等。生產(chǎn)實踐中應(yīng)綜合考慮生產(chǎn)工藝，批量，型（芯）大小和結(jié)構(gòu)等因素合理選擇涂覆方法。1）刷涂法。是最簡單、最靈活、最常用的涂覆方法。應(yīng)注意的是：涂料要涂刷均勻，厚薄適當，鏝刀單方向地將涂膏壓緊壓實，再刷一層稀涂料。該方法生產(chǎn)效率低，涂層質(zhì)量也不易穩(wěn)定。2）浸涂法。生產(chǎn)效率高，容易獲得光潔、均勻的涂層，適用于機械化作業(yè)的砂芯上涂料，浸涂的流變性，滲透性和懸浮性都有很高要求。3）流涂法。流涂法的生產(chǎn)效率高，涂后無刷痕，表面光潔，涂料浪費少，對環(huán)境污染小，操作容易。缺點是涂層厚度不易控制，對涂料性能要求嚴格。 4）噴涂法。生產(chǎn)效率高，適用于機械化流水線生產(chǎn)，用于大面積型芯，容易獲得光潔、無痕跡、厚度均勻的涂層。不足之處是在型芯的凹處形成氣墊影響噴涂效果，另外部分霧氣的涂料進入作業(yè)現(xiàn)場，既耗費涂料又加重環(huán)境污染。在此選用噴涂法。① 手工造型概況。手工造型是用手工完成緊砂、起模、修型及合箱等主要操作的造型過程。手工造型操作靈活，模樣等工藝裝備簡單，無論鑄件尺寸大小，復(fù)雜程度及合金的種類如何，均能適應(yīng)。但手工造型要求工人有較高的技術(shù)水平，勞動強度大，生產(chǎn)效率低，鑄件質(zhì)量在很大程度上取決于工人的