芯腔尺寸计算和正确标注是确保铸造模具尺寸精度的重要环节。其计算公式是:
A=(Ac十Ay)(1+b)
式中 A——芯腔尺寸;
Ac——产品图标准尺寸;
Ay——铸造工艺尺寸;
e——铸件线收缩率。
祷造工艺尺寸包括加工余量、起模斜度、工艺补正量等。它们的选定注意事项见铸造模具造型工艺装备。
铸件加工余量选定除了参考GB/T 6414—1999《铸件尺寸公差与加工余量》之外,更应该根据本厂的生产经验和工艺技术水平,尽可能减少加工余量,降低生产成本。
在用同一种手工或机械操作情况下,砂芯的起模斜度一般可以小于铸造模具砂型。盒内固化,机械顶芯的芯盒斜度可以取较小值。但是芯盒起模斜度的选定和标注还要注意以下几点:
1)芯腔起模斜度面很高又是加工面时,选定起模斜度值不能只考虑起模困难程度,而应在初选斜度值后核算斜度面最高点的最小加工余量值,为确保加工面高处不出黑皮的危脸,必要时应改选较小斜度或加大分盒面(基面)处最大加工余量。
2)为了确保铸件壁厚均匀,当分盒面与分型面一致时,芯盒起模斜度取相同的值,并从同一分型面(分盒面)处标注芯腔斜度起点尺寸。设计结构要求只能从不统一的另一个高度面上标注芯腔斜度起点时,必须切记计算该点正确的尺寸。
3)当分盒面与分型面无法统一时,应按照铸造模具模样起模斜度计算分盒面(或其他基面)处的对应芯腔尺寸,将其标注为斜度起点。图所示为铸造模具砂型与砂芯起模方向相同的情况下。在铸造模具砂型与砂芯起模方向互相垂直的情况下,如图所示,为确保铸件壁厚均匀,芯盒与模样应标明多处起模斜度。斜度起点处尺寸应认真计算设计。尤其是壳体铸件,必须保证壳内零件的安装配合尺寸和适当的间隙。有时它们与起模斜度要求难于兼顾,铸造工程师有必要与产品设计师协商更改产品局部结构尺寸。
4)一套芯盒应尽可能统一采用单一种起模斜度,以利于统一加工刀具的规格,在加工过程中尽可能不换刀或少换刀,对于自动化程度高的数控加工尤为重要。
铸造工艺补正量在单件或小批量生产中常见于机床导轨等大型铸件的反翘曲变形量;在大批量生产中常见于六缸长缸盖铸件的反翘曲变形量。随着工艺技术水平的提高。高精度铸件的需求量大大增加,工艺补正量的应用范围也迅速扩大。在成批大量生产中应该采用数理统计方法监测重要俦件的重要尺寸波动信息,对于重要尺寸长期稳定数值的系统误差采取适当的工艺补正量给予纠正,可以广泛提高铸件精度,从而有利于提高产品使用性能。如汽车发动机进气管、排气管铸件各管口位置度,完全可以用以上方法在芯盒上给予补正量,得到不加工管口有较高的位置精度。利于优化发动机工作性能。
铸件线收缩率不仅取决于台金种类。而且在不同的生产环境下,对于不同的造型、制芯、熔化生产流程,不同的铸件,甚至同一铸件的不同部位都可能有不同的收缩率数值。因此,要求技术人员密切注视生产情况,运用数理统计方法,掌握重要铸件重要尺寸的波动信息,及时总结经验,确认自身生产条件下的最准确的铸件收缩率,以利于今后任何新产品的生产。
芯腔尺寸与芯头尺寸的标注基准应尽可能统一为一处,应尽可能与模样基准统一。
随著现代化工业发展对铸件的质量要求逐年提高。我国铸造行业迅速推广应用铸造模具自硬树脂砂制芯和气雾冷芯盒法制芯以获得砂芯在盒内固化不变形、尺寸精度高的效果,于是对芯盒的尺寸和形状精度的要求也逐年提高,即使是手工取芯芯盒也不能草率从事。
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