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  • 特种铸造的安全技术

  • 编辑:zgz 修改时间:2010-11-01 11:30:36 来源:本站原创
  • 本文摘要:由于人类文化的进步,现代科学技术和生产水平的提高,常要求生产出大量同类型的质量高并且稳定的铸件。同时,还要求提高劳动生产率,降低成本,改善劳动条件。普通的砂型铸造已经满足不了这样的要求,所以不得不寻求其它更先进的铸造方法,许多与普通砂型铸造有区别的铸造方法,虽然本身也各不相同,但都通称为“特种铸造”。
  • 由于人类文化的进步,现代科学技术和生产水平的提高,常要求生产出大量同类型的质量高并且稳定的铸件。同时,还要求提高劳动生产率,降低成本,改善劳动条件。普通的砂型铸造已经满足不了这样的要求,所以不得不寻求其它更先进的铸造方法,许多与普通砂型铸造有区别的铸造方法,虽然本身也各不相同,但都通称为“特种铸造”。

        特种铸造方法主要有下列几种:

        (1) 金属型铸造(俗称硬模铸造);

        (2) 压力铸造;

        (3) 离心铸造;

        (4) 熔模精密铸造(失蜡铸造);

        (5) 低压铸造;

        (6) 壳型铸造;

        (7) 连续铸造;

        (8) 真空吸铸;

        (9) 挤压铸造;

        (10) 磁型铸造等。

        生产中常用的是前三种,现分述如下。

        一、 金属型铸造

        金属型铸造又称为“硬模铸造”,就是用铸钢、铁或其它金属材料制造铸型,用以浇注各种铸件的工艺方法。

        金属型铸造时可使用金属型芯和砂芯。一套金属型可以浇注几百次至几万次,所以也称为“永久型”。它与普通砂型铸造相比较,具有生产效率高、铸件质量好、改善劳动条件、便于机械化等优点。因而广泛应用于各工业部门铸件的生产,特别是大批量的有色铸件更为合适。

        1. 金属型的要求

        (1) 应保证铸件的形状、尺寸、质量,符合技术要求。

        (2) 正确的浇注系统及冒口,符合铸造工艺的要求。

        (3) 金属型应便于铸件的取出及修理安装的方便。

        (4) 良好的排气。

        (5) 保证金属型能长时间满足工作温度而不翘曲变形的要求。

        (6) 结构尽可能简单,便于加工制造、降低成本,以及便于机械化、自动化,提高生产效率和改善劳动条件。

        2. 金属型铸造常用设备的类型金属型铸造所用的设备,除熔化、起重等与其它铸造生产相同外,还常采用金属型铸造机。其通常将金属型开合,金属芯抽出,铸件顶出动作机械化,从而大大提高了生产率,提高了产品质量,降低了成本,改善了劳动条件。在铸件工艺许可的情况下,金属型应尽可能实现机械化,方能实现金属型铸造的优越性。

        金属型铸造机大致可分成以下三类:

        (1) 手动金属型铸造机(又称为浇注机,浇注台)机器本身没有动力设备,要用人力操纵机械动作。

        (2) 机动金属型铸造机 机器借气动、电动或液压装置完成各项动作。

        (3) 自动或半自动金属型铸造机 在第二类的机器基础上,用机械、电气或射流元件,使机器实现自动化和半自动化。

         金属型铸造机可以设计成通用的或专用的。

        3. 金属型铸造的安全技术

        (1) 操作者必须穿戴好防护用品,如工作服、手套、眼镜、口罩、工作鞋等。

        (2) 金属型预热温度不得低于120℃,禁止在冷模中浇注铸件。

        (3) 浇注工具,撇渣勺等与金属液接触的工具均需预热,坏的浇包不允许使用。

        (4) 各种气动、液压、电动浇注机床,应由专人负责操作,其它人不得乱动。

        (5) 操作者每班工作前应仔细对机床进行检查,紧固件是否有松动现象,活动部分是否正常,各种管道、阀门工作情况是否良好;并定期对活动部分注加润滑油。

        (6) 在使用气动(或液压传动)机床的过程中,操作者不应站在与气缸运动成一直线的位置,必须站在气缸的侧面,避免发生设备失灵的意外事故。

        (7) 工作完毕,应关闭总控制开关,并将各开关转动至零位。

        (8) 必须经常保持场地和机床的整洁。

        二、 压力铸造

        压力铸造是在高压作用下,将液体金属以一定速度注入金属型而获得铸件的方法。压铸常用的压力从10<sup>7<sup>Pa至10<sup>8 <sup>Pa(甚至超过2×10<sup>8<sup>Pa),速度大约在5~50m/s的范围内。压铸生产的铸件具有:生产效率高;产品质量好;机械性能高;互换性好;铸件壁薄、轮廓清晰等优点。但也存在着设备投资大;模具制造复杂;周期长;合金上还有一定的局限范围等缺点。因此,一般压铸件适用于大批量,合金熔点较低,较小零件的生产。

        常用的压铸合金有:铝合金、锡合金、锌合金、铅合金和铜合金。

        1. 压铸机的安装要求 现代压铸机,按压室的不同可分为热压室压铸机和冷压室压铸机两类。其主要由合型部分、压射部分、动力部分和控制系统所构成。一般各部分安装在一个总的机座上(有时动力部分单独分开)。另外,压铸机还带有或配有单独的合金熔化或保温炉。

        对于压铸机的安装,除了类似一般机床安装——要有一定的基础,保持一定的水平精度等要求外,另外,还要求下列各点:

        (1) 压铸机应安装在单独的厂房内,每台压铸机要用金属防护挡板隔开。

        (2) 压射部分要求压射杆和压室同心,四周间隙均匀。

        (3) 动力部分要求高压油缸及管路系统密封程度要好,避免漏油。

        (4) 控制系统要求稳定性好,安全可靠。

        2. 压铸的安全操作须知

        (1) 操作时不允许站在模具分型面的空间平面范围内,并应注意该范围确已没有人站立时才能压射。

        (2) 与合金液接触的料勺工具必须经过烘烤和预热,以使工具保证干燥和具有一定温度,避免金属液飞溅、冷爆,而造成事故。

        (3) 操作开型时,不得将身体伸入模具分型面之间的空隙内。如果要清理模具或因操作上排除故障而需要进入空隙时,必须事先关闭总开关,并挂上严禁合闸的安全标志。

        (4) 两人以上操作时,必面配合一致,并且由其中一人为主操作,确定一齐操作的其它人,都处于安全位置时,才能合模或压射。

        (5) 更换压射杆时,应按操作规程进行,注意操作机构的按钮、手柄等的相应位置。

        (6) 发现压铸机漏液时,应及时检查原因,并及时排除,以免漏液现象加剧。因为工作液为油液时,漏油易引起火灾。当工作液为乳化液,喷溅入保温炉的金属液上会引起剧烈的气体产生,甚致金属液飞溅伤人。

        (7) 操作人员离开压铸机时,必须关闭总开关。

        三、 离心铸造

        把液体金属注入旋转的铸型,液、型同时旋转,在此情况下,金属进行凝固结晶,这种获得铸件的方法,称为离心铸造。

        合金液注入旋转的铸型后,必须受到适当的离心力,才能使合金克服重力而不淋落,保持壁厚一致,获得优质的铸件。因此,离心力的大小在离心铸造中是个非常重要的工艺参数。

        离心力q=m·ω<sup>2<sup>·R

        式中 m——合金的质量(g);

         ω——铸型的旋转角速度(rod/s);

         R——合金某一点的旋转半径(cm)。

        离心铸造生产的铸件具有:结晶细化、致密、机械性能高;不用坭芯能浇出空心圆筒形铸件,生产效率高;省去了浇冒口系统的金属,提高了金属的收得率;便于对金属浇注;可以浇注成型的薄壁铸件等优点。因而这种工艺方法广泛应用于浇注铸铁管、缸套、涨圈、炮身、辊道、空心轴、轧辊、铜合金的轴套、蜗轮、造纸机铜辊……等。

        1. 离心铸造工艺常用的设备类型 通常离心铸造机可以分为:立式离心铸造机及卧式离心机。如图1所示。其大致结构是机械传动,使铸型旋转达到工艺要求的转速,对于一些要求高的厚壁零件,离心铸造机还装有变速装置。

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        图1 离心铸造机分类示意图

        a)立式离心铸造机 b)卧式悬臂离心铸造机 c)卧式托轮离心铸造机

        2. 离心铸造的安全技术要求

        (1) 离心铸造机上要装有坚固的防护罩,以免浇入炽热的金属熔液后,机器旋转时,防护罩破裂造成伤害事故。

        (2) 浇注前要先把铸型预热到规定温度,连续浇注时,应该用空气或循环水冷却铸型、用水冷时,应注意防止冷却水同金属熔液接触,以免引起爆炸。

        (3) 离心铸造机在开动的时候不准进行加油、紧螺丝或其它工作,离心机附近要保持清洁、整齐没有较为宽敞的通道。

        (4) 在离心浇注机上操作的工人,一定要对机械的性能十分熟悉。工作前一定要把防护用品穿戴好。

        (5) 开动机器前,要详细检查浇注机上的螺丝是否有松动现象;滚动离心机的中心角是否符合工艺规范;空载试车是否平衡稳定。要排除故障后才能投入试用。

        (6) 浇注时的浇注速度应该合适,过快的注速会使离心机负载过重而造成设备、安全事故。

        (7) 铸型的安装固定应该牢固、可靠。特别是大件离心浇注的安全问题,要认真对待.

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