V法鑄造工藝設計

１．V法鑄造工藝設計簡介

    對于V鑄造工藝的設計，不僅要完成單個鑄件的工藝設計，還要先完成單個鑄件的澆筑出口系統、砂芯設計、透氣設計、冷鐵設計，然后根據工廠現有V設備的實際情況和生產效率進行模具工藝布置設計，合理布置，重新優化澆筑系統的設計。之后，模型體和型板上的抽氣塞設計（尺寸、位置、間距等）需要自行進行，不能由模具設計和生產單位進行。抽氣塞設計是否合理，對后續生產中的涂膜效果影響很大，同時影響生產中的抽氣塞損壞和堵塞后的更換。上述工作完成后，砂箱的設計應合理，特別是在澆口和出口附近。由于薄膜氣化和涂層加熱嚴重，真空泄漏較多，應增加該部位的真空排氣量，以確保該部位的負壓滿足實際需要。砂箱設計時，不僅要考慮真空度是否滿足，還要保證砂箱負壓室的容積有足夠的抽氣量。否則，即使真空度足夠，抽氣量不足也會導致鑄造緊密度和砂硬度不足，甚至在澆筑過程中產生砂坍塌。

2.設計多品種、中小批量生產工藝

    對于中小型鑄造企業來說，大多是小批量、多品種的生產。因此，這類鑄造企業的V型鑄造生產線應滿足小批量、多品種生產的需要，滿足某一產品的批量生產需要。一些中小企業的V型鑄造生產線采用上下模具線和多套模具的順序移動設計，導致企業模具投資大。由于多套模具的順序移動，單箱形狀周期過長，生產效率低。

    V鑄造生產線除滿足小批量多品種生產的要求外，相應的工藝設計也應滿足這一要求。工藝設計人員應在生產線至大鑄造輪廓的前提下進行工藝設計。工藝布局可根據多個共同類型進行設計；可根據產品外觀、結構和規格進行分類，采用共同底板框架和小底板組合的形式進行多品種共同工藝設計。通過多個共同類型提高生產效率，通過共同底板框架和小底板組合實現多品種同時生產或輪流生產的目的，實現多品種中小批量生產的需求和效益。

3.澆注系統（包括冒口）的設計

對于澆注系統的設計，很多文獻和資料都有詳細的講解，這里就不贅述了，只是簡單說明一下注意事項。

澆注系統盡量采用半開半閉方案，可避免高紊流狀態，降低金屬液在充腔過程中的流速和對型壁和泥芯的影響，減少鑄造缺陷。

盡量采用陶瓷材料成型澆筑系統，避免鋼水長時間沖洗澆筑造成夾砂和涂料造成的鑄造缺陷。

盡可能采用中間澆筑方法，可減少上壁長期烘烤、上凹陷、薄膜、涂層氣孔等造成的坍塌，也可減弱下壁和泥芯的沖擊、紊流和氣體包裹缺陷。

合理布置出口，特別是明出口布置，一般布置在出口附近，遠離出口鑄件末端，便于透氣和排氣，易于鑄件成型，減少孔隙。

4.砂芯的設計

    砂芯的設計主要是排氣問題。在砂芯的分芯面上開挖排氣和集氣通道，將砂芯內部的排氣孔綁在這些通道上，然后收集這些排氣和集氣通道，通過收集點排出鑄件，使砂芯內的氣體排出，避免了鑄件內壁的氣孔和氧化等缺陷。

5.澆注速度和真空保持時間的設計

    由于V鑄造的真空特性，外觀和泥芯在澆筑過程中處于真空狀態，其澆筑填充能力遠大于其他鑄造工藝。鑒于V鑄造冷卻緩慢和真空特性，澆筑溫度不宜過高，以避免或減少收縮缺陷。

    在通風排氣系統適當的情況下，在澆注末期無“嗆火”的情況下，可以提高澆注速度，在滿足產品質量的前提下，可以在正常澆注速度的基礎上提高20%～30%;澆筑結束后的點澆等工藝與其他工藝相同。