冷卻水管的材質(zhì)及壁厚選擇

冷卻水管的材質(zhì)應(yīng)選擇耐高溫腐蝕、荷重軟化溫度高的無(wú)焊接不銹鋼無(wú)縫鋼管，鋼管表面與鐵液要有一定的熔合度，但不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。一般選擇400以上不銹鋼系列的鋼管。鋼管壁厚為10～15mm，若壁厚過(guò)厚，會(huì)增加白模重量，直接影響模檢和淋涂工序，壁厚偏薄，容易熔穿而產(chǎn)生廢品。

冷卻水管預(yù)埋組裝

冷卻水管在預(yù)埋前，首先要對(duì)鋼管進(jìn)行處理，為保證鋼管不被鐵液熔穿，在鋼管中填原硅砂。鋼管中的硅砂應(yīng)搗實(shí)，有效增加強(qiáng)度，防止鐵液熔穿鋼管導(dǎo)致堵實(shí)，鋼管兩頭需封死。

為了增強(qiáng)鋼管在鐵液充型時(shí)的穩(wěn)定性，根據(jù)模型反面型腔結(jié)構(gòu)，在鋼管上均勻地焊接芯骨，焊接間距為200～250mm。根據(jù)技術(shù)要求，對(duì)鋼管與模型進(jìn)行組裝，要求芯骨外露不得小于300mm，鋼管兩頭外露不得小于400mm，以保證鋼管在鐵液流動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。組裝成功后，對(duì)鋼管與模型結(jié)合處的縫隙進(jìn)行處理，以免在淋涂時(shí)進(jìn)涂料，影響鑄件型面質(zhì)量。焊接芯骨如圖1 所示，鋼管外露需大于400mm，如圖2所示。

左圖 焊接芯骨

右圖 鋼管外露大于400mm

冷卻水管預(yù)埋件淋涂

( 1 )冷卻水管預(yù)埋件在淋涂時(shí)，由于增加了冷卻水管而增加了重量，在裝夾時(shí)應(yīng)受力均勻，以防模型變形開(kāi)裂。

( 2 )在裝夾前，應(yīng)考慮到模型在淋涂翻轉(zhuǎn)時(shí)，冷卻水管不得有垂直地面的情況，盡可能讓冷卻水管與地面平行，這樣可以避免由于鋼管自身的重量導(dǎo)致水管在模型中松動(dòng)，使連接處產(chǎn)生縫隙。

澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在消失模實(shí)型鑄造中，澆注系統(tǒng)是最為關(guān)鍵的部分，對(duì)鑄件的成形、凝固順序、型面質(zhì)量及應(yīng)力的分布等都起著重要作用。不同的澆注系統(tǒng)，鐵液在充型時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)不一樣，而一般情況都要求埋冷卻水管周圍的鐵液流動(dòng)平穩(wěn)，盡可能地減少鐵液紊流，使鐵液能夠平穩(wěn)上升，這樣能使鋼管同一平面受到的鐵液壓力保持一致，減少鋼管扭曲變形等。采用側(cè)澆注系統(tǒng)，內(nèi)澆口避免設(shè)置在冷卻管附近，以減少此處鐵液對(duì)冷卻水管的持續(xù)的過(guò)熱和沖刷，一般高度差要求在300mm 左右。橫澆道截流應(yīng)合理，保證每個(gè)內(nèi)澆口流量都一致，這樣鐵液充型平穩(wěn)，冷卻水管受到鐵液的沖擊小，在鐵液沖刷時(shí)位置穩(wěn)定。

冷卻水管預(yù)埋件造型的注意事項(xiàng)

造型前應(yīng)對(duì)模型重新檢查一遍，特別是鋼管與模型的連接處，檢查是否有裂紋。

造型埋砂時(shí)對(duì)外露的鋼管注意保護(hù)，嚴(yán)禁踩踏，埋砂時(shí)對(duì)外露的鋼管及周圍型砂要埋實(shí)，使之成為一個(gè)整體，增強(qiáng)強(qiáng)度，在整個(gè)造型生產(chǎn)中型砂應(yīng)搗實(shí)。

合理控制澆口杯的高度，在確保鑄件完全充型的情況下，適當(dāng)降低壓頭。

冷卻水管預(yù)埋件澆注的注意事項(xiàng)

在澆注前選擇平整的砂面作為澆注區(qū)域，按工藝參數(shù)均勻分布?jí)鸿F。

澆注前2min 打開(kāi)負(fù)壓，有利于澆注時(shí)產(chǎn)生的氣體能順利排出，減小模型內(nèi)的壓力。

澆注時(shí)動(dòng)壓頭不宜過(guò)高，澆注時(shí)澆口杯液面要穩(wěn)定，堅(jiān)守“慢-快-慢”原則，減少紊流。

解箱與鑄件退火

在放冷時(shí)，根據(jù)測(cè)溫?zé)犭娕紲囟茸兓瘉?lái)確定解箱時(shí)間，當(dāng)型內(nèi)溫度與鑄件表面溫度都低于260℃，可以正常解模。

按技術(shù)要求對(duì)鑄件進(jìn)行去應(yīng)力退火，退火溫度為550 ～ 650℃，保溫10～16h。

結(jié)論

對(duì)于預(yù)埋水管件的熱沖壓模具鑄件，重點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)識(shí)別、過(guò)程管控、原材料的質(zhì)量及工藝的可行性，從而可以有效地提高產(chǎn)品的合格率。

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作者：安 偉、左從軍、劉 平、徐達(dá)義