V法铸造工艺设计

１．V法铸造工艺设计简介

    对于V铸造工艺的设计，不仅要完成单个铸件的工艺设计，还要先完成单个铸件的浇筑出口系统、砂芯设计、透气设计、冷铁设计，然后根据工厂现有V设备的实际情况和生产效率进行模具工艺布置设计，合理布置，重新优化浇筑系统的设计。之后，模型体和型板上的抽气塞设计（尺寸、位置、间距等）需要自行进行，不能由模具设计和生产单位进行。抽气塞设计是否合理，对后续生产中的涂膜效果影响很大，同时影响生产中的抽气塞损坏和堵塞后的更换。上述工作完成后，砂箱的设计应合理，特别是在浇口和出口附近。由于薄膜气化和涂层加热严重，真空泄漏较多，应增加该部位的真空排气量，以确保该部位的负压满足实际需要。砂箱设计时，不仅要考虑真空度是否满足，还要保证砂箱负压室的容积有足够的抽气量。否则，即使真空度足够，抽气量不足也会导致铸造紧密度和砂硬度不足，甚至在浇筑过程中产生砂坍塌。

2.设计多品种、中小批量生产工艺

    对于中小型铸造企业来说，大多是小批量、多品种的生产。因此，这类铸造企业的V型铸造生产线应满足小批量、多品种生产的需要，满足某一产品的批量生产需要。一些中小企业的V型铸造生产线采用上下模具线和多套模具的顺序移动设计，导致企业模具投资大。由于多套模具的顺序移动，单箱形状周期过长，生产效率低。

    V铸造生产线除满足小批量多品种生产的要求外，相应的工艺设计也应满足这一要求。工艺设计人员应在生产线至大铸造轮廓的前提下进行工艺设计。工艺布局可根据多个共同类型进行设计；可根据产品外观、结构和规格进行分类，采用共同底板框架和小底板组合的形式进行多品种共同工艺设计。通过多个共同类型提高生产效率，通过共同底板框架和小底板组合实现多品种同时生产或轮流生产的目的，实现多品种中小批量生产的需求和效益。

3.浇注系统（包括冒口）的设计

对于浇注系统的设计，很多文献和资料都有详细的讲解，这里就不赘述了，只是简单说明一下注意事项。

浇注系统尽量采用半开半闭方案，可避免高紊流状态，降低金属液在充腔过程中的流速和对型壁和泥芯的影响，减少铸造缺陷。

尽量采用陶瓷材料成型浇筑系统，避免钢水长时间冲洗浇筑造成夹砂和涂料造成的铸造缺陷。

尽可能采用中间浇筑方法，可减少上壁长期烘烤、上凹陷、薄膜、涂层气孔等造成的坍塌，也可减弱下壁和泥芯的冲击、紊流和气体包裹缺陷。

合理布置出口，特别是明出口布置，一般布置在出口附近，远离出口铸件末端，便于透气和排气，易于铸件成型，减少孔隙。

4.砂芯的设计

    砂芯的设计主要是排气问题。在砂芯的分芯面上开挖排气和集气通道，将砂芯内部的排气孔绑在这些通道上，然后收集这些排气和集气通道，通过收集点排出铸件，使砂芯内的气体排出，避免了铸件内壁的气孔和氧化等缺陷。

5.浇注速度和真空保持时间的设计

    由于V铸造的真空特性，外观和泥芯在浇筑过程中处于真空状态，其浇筑填充能力远大于其他铸造工艺。鉴于V铸造冷却缓慢和真空特性，浇筑温度不宜过高，以避免或减少收缩缺陷。

    在通风排气系统适当的情况下，在浇注末期无“呛火”的情况下，可以提高浇注速度，在满足产品质量的前提下，可以在正常浇注速度的基础上提高20%～30%;浇筑结束后的点浇等工艺与其他工艺相同。