V法铸造

(一)工艺特点:
真空密封造型(V法造型)与传统砂型铸造方法有很大的不同,是一种物理造型法，它将真空技术与砂型铸造结合,用不加水份和粘结剂的原砂造型，靠塑料薄膜将砂型的型腔面和背面密封起来，借助真空泵抽气产生负压，造成砂型内、外压差使型砂紧固成型，经下芯、合箱、浇注，待铸件凝固，解除负压或停止抽气，型砂便随之溃散而获得铸件。

(二)V法造型的工艺过程如下所示:
1.制造带有抽气箱和抽气孔模板。

2.将烘烤呈塑性状态的塑料薄膜覆盖在型板上、真空泵抽气使薄膜密贴在型板上成型。

如图：
3.将带有过滤抽气管的砂箱放在已覆好塑料薄膜的模板上。

4.向砂箱内充填充有粘结剂与附加物的干石英砂，借微震使砂紧实，刮平，放上密封薄膜、打开阀门
抽去型砂内空气，使铸型内外存在压力差(约300~400mmHg)。

由于压力差的作用使铸型成型并具有较高的硬度，湿型硬度计读数可达95左右
如图：
5. 解除模板内的真空，然后进行拔模。

铸型要继续抽真空直
到浇注的铸件凝固为止。

依上法制下型
6.下芯、合箱、浇注。

如图：
7.待金属凝固后，停止对铸型抽气，型内压力接近大气压时，铸型就自行溃散。

(三)V法造型的特点:
1、提高铸件质量：表面光洁、轮廓清晰、尺寸准确。

用较细干砂，铸型硬度高且均匀，拔模容易。

2、简化设备、节约投资、减少运行各维修费用。

省去有关粘合剂、附加物及混砂设备。

旧砂回用率在
95%以上。

模具及砂箱使用寿命长
3、金属利用率高。

V法造型中，金属活动性较好，充填能力强，可以铸出3mm的薄壁件。

铸型硬度高、
冷却慢；利用补缩，减少冒口的尺寸。

工艺出品率提高，减少了加工余量。

二、基本工艺装备及设备
1、SK型水环式真空泵：为V法铸造提供真空环境。

2、震实台：紧实砂型
3、薄膜烧烤器：加热薄膜，管式电加热器作加热元件，也可用火焰或电阻元件加热远红外线板。

4、模板及芯盒：抽气孔ф2~3mm，要保证薄膜密贴模板，薄膜成型欠佳的部位需要加钻小孔。

5、有过滤抽气装置的砂箱及芯盒抽气方式：导管式、复合式、侧箱式。

三、真空密封造型法的工艺问题：
1、塑料薄膜：
聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、乙烯－醋酸乙烯的共聚物（EVA）、聚丙烯（PP）、聚乙烯醇（PV A）。

要求：
（1）价格便宜。

（2）有足够的强度及延伸率。

包括薄膜延伸的方向性要小，即横向与纵向延伸率之差。

（3）质量稳定。

（4）残留的薄膜容易处理。

（5）燃烧时发气量少，不造成公害。

（6）延伸率好、方向性小，对加热温度不敏感。

将深凹部分制为凸的阳模预先覆膜，经第二次覆型得到所需之型腔。

变形量不够易在模型棱角处出
现皱折“桥”。

延伸性不足是发生“桥”的主要原因。

负压太低，成型速度下降，导致薄膜温度降低，延伸率下降。

越薄、冷却快，桥的倾向越大。

EVA、PVC中含醋酸乙烯14~19%，含量越高，延伸率越高，热敏感性越好。

2、砂的选择：
无透气性不足的问题，故粒度越尽可能小。

S70/140或更细，S100/200,140/200目。

混合砂容易在铸件表面出现脉纹状夹砂。

3、工艺设计中应注意的几个问题：
（1）浇注位置各分型面，从便于在模板上覆膜考虑，适用垂直分型的平做立浇工艺。

（2）浇注系统：底浇式、开放式、半开放式浇注系统，避免金属液高速冲刷型腔，产生回流和喷溅。

以免过多过早地烧失薄膜，引起塌箱或其它缺陷。

浇注时间尽可能短，增大内浇道面积或数目。

大平面铸件，倾斜浇注。

（3）通气道：排气，使型腔与大气相通。

S通≥1/2S内总
δ通≈2/3δ件
有一定厚度推迟通气道的凝固时间，ΔP、气孔。

金属流动有一定方向性。

水平分型，通气孔引离铸件本身。

（4）浇注工艺：防止飞溅，始终保持直浇道呈充满状态。

（5）砂芯的排气：真空抽出，不需排气道。

（6）铸型的紧缩：
真空力使模样和铸型之间产生间隙，Δ＝0.5mm。

（7）抽气量：影响因素：薄膜与砂箱周边相结合部分的长度和结合程度。

（8）铸型冷却能力低：热扩散慢。

四、V法铸造设备特点及原理
V法铸造设备主要包括造型系统、真空系统和砂处理系统三大系列。

造型系统以覆膜器、震实台为主。

砂处理系统大多具有磁选、筛分、冷却等功能。

为了满足环境保护的要求及微粉分离的需要，V法铸造生产线还必须配有良好通风除尘装置。

（一）砂处理系统：
浇铸冷却后的砂箱人工吊运至落砂格栅→上箱吊出→工件吊出→下箱吊离→型砂落至落砂过渡斗→ZS0660振动输送机→Y995悬挂磁选机→HL250链式斗提机→ZS600直线振动筛砂机→1#砂库→FTB20沸腾冷却床→D250斗提机→造型砂库→砂定量闸门→造型砂箱；
落砂格栅采用缝隙为10mm的条状栅格, 材质为铸钢件；能将型砂中的冷铁、未完全熔化的塑料薄膜等隔离，坚固耐用且分隔均匀；振动输送机将型砂输送至造型车间外砂处理系统且将型砂温度调匀，避免过热型砂对后续设备造成损坏而影响设备正常使用；悬挂磁选机将经过的磁性物质进行有效分离；1#砂库进一步调匀砂温。

1）系统调温，V法铸造生产线砂处理的关键是降低砂温，本方案降温措施：（1）采用水冷＋风冷式沸腾冷却器，流量7000-8000m3/h的风量是型砂前进的动力，又是有效降低砂温的有效措施。

（2）设置有充足
容量的砂库，既能实现车间无砂化生产，又能使型砂有一定的自然冷却时间；（3）在型砂运转过程中强制通风能够带走一定的热量。

2）磁性物质分离，磁性物质在铸造生产中是危害较大的物质，本案采用措施：（1)落砂栅格将稍大的磁性物质如冷铁芯股等分离；（2）悬挂磁选机将磁性物质进一步分离；（3）双层筛网（5×5+3×3）直线振动筛将磁性物质进一步分离。

3）颗粒状物质分离，颗粒状物质影响型砂的紧实率进一步影响型砂强度。

本方案采用措施（1）落砂栅格将杂物初步分离，人工定期分拣；（2）双层筛网（4×4）直线振动筛砂机进一步分离杂物。

（二）、造型系统：
造型系统由模板、砂箱、移动震实台、覆膜器组成。

先将模板放置在移动震实台上，覆膜器覆膜，然后移动到砂库下方，砂库里的砂子由砂定量阀门控制，砂子下落到砂箱的同时，震实台震动，紧实砂型。

移动震实台沿道轨移动带出紧实后的砂箱覆被膜，上下箱覆膜后人工合箱，然后浇注；冷却后人工取出铸件，砂子进入砂处理系统循环利用。

（三）真空系统：
真空系统是V法造型必需的设备，主要有真空泵、水浴罐、滤砂与分配罐以及连接管道组成。

在整个造型过程中，真空系统始终保持开启状态，以满足造型真空度要求。

五、V法砂处理设备
（一）砂处理指标：
1）处理后砂温≤50℃;
2）型砂中无＞φ3mm砂粒等杂物;
3）砂处理能力≥20t/h；
4）型砂回用率≥95%；
5）设备噪声≤85dB（A）;
6）排尘指标≤120mg/m3。

（二）主要设备简介：
1、ZS0642惯性振动输送机
ZS系列惯性振动输送槽适用短距离输送型砂、热旧砂，碎石和焦碳等散状物料，并可根据用户要求将槽体制成全封闭结构，以达到密封除尘。

（1）该机用振动电机作动力源，具有结构简单，寿命长，给料均匀，维护保养方便，可调，能耗低等优点。

（2）槽底板为16Mn材料，寿命长，采用橡胶弹簧，噪音小。

（3）对基础无特殊要求。

主要参数：
A.输送能力：20-40m3/h
B.功率：2×2.2kw
C.槽体宽度：600mm
D.槽体长度:420
0mm
2、S995悬挂带式永磁分离机
本机采用高质量磁铁，磁场强度大，磁分离效果好，结构紧凑，使用寿命长。

本机垂直布置在输送旧砂的皮带机上方，当物料通过时，它能有效地分离出砂层中磁性金属物。

主要技术参数：
A.磁场强度：≥3000gas
B.带速：1m/s
C.功率：2.2kw
D.分离宽度:600mm
3、FTB20沸腾冷却分级器
该设备系我公司在认真调研
的基础上，为应对流动性能较好的
砂型铸造生产中的热砂化趋势，结
合国外技术开发出的新产品。

由于
石英砂的导热性能较差，所以传统的箱式砂温调节器很难满足铸造发展的要求，沸腾冷却分级器（又名流化床），砂子在风力作用下处于流态化状态，使砂子和水冷管路充分接触换热所以降温效果明显，鼓风机鼓入的7000m3/h风量既是型砂前进的动力又是降低砂温的有效措施。

主要技术参数：
A.生产率:15-20t/h
B. 鼓风机功率：37kw
C. 循环冷却水量：50-100m3/h
D. 进口砂温：260℃
E.出口砂温：≤40℃（进口水温≤25℃）
4、ZS750直线振动筛
本机主要用于铸造车间新旧砂过筛。

采用振动电机驱动，结构简单、生产效率高、运转平稳可靠、维修率低及维修方便等优点。

本机由振动电机、筛箱、弹簧及支承座组成。

筛箱通过弹簧支承于底座上，固定于筛箱上的两个对称装置的振动电机作同步反向转动。

从而使筛箱产生直线振动。

对不同的筛分物调整振动电机的激振力，使其达到最高效率。

主要技术参数：
1、生产率：20-30m3/h
2、筛孔尺寸4×4
3、驱动功率：2×2.2kw
5、HL250链式提升机
1）、特点与用途
HL型链式提升机是最近几年研制的新产品，与以前产品相比，具有输送量大，提升高度高，运行平稳可靠，寿命长等显著优点。

其主要性能及参数符合JB3926-85《垂直斗式提升机》标准，该标等效参照了国际标准和国际先进标准。

牵引用圆环链条，符合MT36-80《矿用高强度圆环链》标准。

本提升机适用与输送堆集密度不大雨1.5t/ m3的粉状、粒状小块状无磨琢性或半磨琢性的散壮物料，如煤、砂、焦末、水泥、碎矿石等。

可以广泛的用于化肥、玻璃、橡胶、建筑、材料、铸造及锅炉等工业部门。

2）、结构特点
HL系列链式斗式提升机由头部单元、尾部单元、中间节及高强度圆环链和料斗等组成，在底部进行掏取式装载物料，输送到顶部后的离心式卸载。

主要技术参数：
A.电机功率 5.5kw
B.最大输送量: 20-30m3/h
C.斗容: 4.5L
D.链速: 1.6m/s
E.允许物料温度: ≤200℃
6、TH250斗式提升机
该提升机是由运输胶带作为载体，将物料提升到顶部，靠物料的离心力及重力将物料卸出。

该提升机由上部、中间机壳、带有涨紧装置的下部等组成,本机运行平稳，效率高。

☆主要参数:
A.电机功率: 4kw
B.生产率:15-20t/h
C.带宽:300 mm
D.主轴转速:65.2r/min
E.斗容:5.0L
F.斗距:350mm
六、 V法造型设备
1、Z296移动震实台
Z29系列震实台为无粘结剂或有粘结剂但流动性较好的型砂紧实而设计。

由两台同步反向运转的振动电机产生的直线激振力通过工作台传递给底板、砂箱及型砂，使之作高频低幅震动，型砂在震动加速度作用下产生相对运动，从而得到紧实而均匀的型砂。

该震实台底部安装驱动减速机、辊轮、主动轴、从动轴，可沿道轨直线行驶。

具有以下特点：
1、铸型紧实度高；
2、操作简单；
3、采用橡胶弹簧，所以对基础冲击小且可实现高频低幅振动；
主要技术参数：
1、最大有效负荷6t
2、台面尺寸3000×1800mm
3、激振力50kN×2（可调）
4、振动电机功率 2.2kw×2
5、弹簧数量8个
6、覆膜器。