V法铸造工艺手册

V法铸造工艺技术攀枝花钢铁研究院试验中心陈建钢编制第一局部、V法铸造工艺简介一、慨述：真空密封造型法也称负压造型法或减压造型法，国外取真空英文字Vacuum的字头，而简称为V法，起源于日本。它是利用塑料薄膜抽真空使干砂成型，所以誉为第三代造型法，即物理造型法。由于它不使用粘接剂，落砂简便，使造型材料的耗量降到最低限度，减少了废砂，改善了劳动条件，提高了铸件外表质量和尺寸精度，降低了铸件的生产能耗，是一种很有开展前途的先进的铸造工艺。二、V法铸造工艺原理V法铸造是真空密封造型或负压造型铸造工艺的简称,其原理是利用塑料薄膜覆模造型并密封砂箱,依靠真空泵抽出型内空气,造成型内箱外压力差,使干砂紧实,形成所需型腔。其最大优势是型砂不使用粘结剂,干砂回用率高达95%以上,不仅节能环保、落砂简便、改善劳动条件,而且铸件外表品质和尺寸精度大大提高。V铸造工艺原理图1-1三、V法铸造工艺流程模型。把模样放在一块中空的型板上，模样上开有大量的通气孔，当真空作用时，这些孔有助于使薄膜紧粘在模样上。薄膜。将拉伸率大、塑性变形率高的塑料薄膜用加热器加热软化，加热温度一般在80一120℃。薄膜成型。将软化的薄膜覆盖在模样表层上，通过通气孔，在负压的真空吸力下，使薄膜紧粘在模型外表。放砂箱。将专用砂箱放在覆有薄膜的模型上。加砂震实。将较细填充效率较好的干砂参加砂箱内，然后进行微振，使砂紧实至较高的密度。盖模。开浇口杯刮平砂层外表，盖上塑料薄膜，以封闭砂箱。起模。砂箱抽真空借助于盖在砂箱外表的薄膜在大气压力的作用下，使铸型硬化。起模时，释放负压箱真空，解除对薄膜的吸附力，而后顶箱起模，完成一个铸型。合箱浇注。将上下箱合起来，形成一个有浇冒口和型胎的铸型，可下芯和安放冷铁。在真空的状态下浇注。脱箱、落砂。经适当的冷却时间以后，取消真空，使自由流动的砂子流出，留下一个没有砂块、无机械粘砂的清洁铸件。砂子经冷却后可再使用。V法工艺流程图起膜下泥芯上下合箱炉料准备薄膜烘考涂料搅拌泥芯制作铸件浇注合金熔炼浇冒口清理铸件落砂清理砂冷却筛分输砂至储砂斗铸件抛丸打磨铸件检验加工成品入库模具组装薄膜覆盖涂料喷涂加砂造型V法铸造的工艺特点型砂是不含粘结剂的干砂。这点和消失模铸造相同，两者用砂的区别是型砂的粒度不同。用塑料薄膜使砂型成型，通过对砂箱抽真空使铸型硬化。由于以上特点使造型、落砂、清理等工序大大简化，不需要混砂机和粘结剂的供给设备，使造型和砂处理系统得以简化。四、V法铸造的优缺点

优点：〔1〕铸件尺寸精度高、轮廓清晰、外表光洁。a．铸型内腔外表覆有塑料薄膜，铸型面光滑。b．砂型的内外压力差，使砂型各局部硬度均匀且高。c.砂箱起模容易，拔模斜度小(0—1o)。d．在金属液的热作用下，型腔不易变形。e．浇注时，由于砂箱保持真空状态，有利于金属液充填型腔。②金属利用率高。a.由于V法铸件外表光洁，尺寸精度高，铸件加工余量小。b．由于金属液在型腔中冷却速度较慢，有利于金属的补给，故铸件冒口可减小，提高金属的利用率，铸钢件可提高20％，铸铁铁件可提高25％。③设备简单、投资少。因V法造型除需要增置真空泵和采用专用的砂箱外，其他设备较为简单，可以省去混砂机及一些辅助设备，投资费用少，设备维修方便。④节约原材料和动力。由于V法使用干砂，落砂容易，砂子的回收率可达95％以上，采用V法造型消耗的动力较小，仅为湿型法的60％，可减少劳动力35％。⑤模样和砂箱使用寿命长。因模样有塑料薄膜保护，拔模力很小，只有微振且不受高温高压作用，所以模样不易变形和损坏。⑥改善工作环境。a.造型及浇注过程中产生的微量气体大都被真空泵抽走，空气污染小。b．落砂后，无大量废砂处理。工作环境根本可以做到无尘化。⑦便于管理和组织生产。V法铸生产周期短，工艺简便，操作容易，不需要很熟练的技术工人。且工人的劳动强度大大降低。⑧适用范围较广a.V法铸造适用于机械自动化大批量生产。b．可用于铸铁、铸钢等黑色金属，也可用于铜、铝、镁等有色金属。缺点：因受造型工艺的限制，生产率不易提高。由于塑料薄膜延伸性的限制，目前生产几何形状特别复杂的铸件还有一定的困难。用真空密封造型法制芯，因太复杂，不如采用传统方法制作。造型时要时刻保证真空连接。五、V法铸造生产线的主要装备V法铸造的主要装备有：真空抽气系统〔真空泵、稳压罐、旋风别离器及袋式除尘器、控制阀门及真空管道等〕；造型设备〔抽气砂箱、模型及模板、型板、振实台、负压箱、薄膜加热器及覆膜器、涂料喷涂、泥芯制作、翻砂箱机构〕；砂处理设备〔落砂装置；固定式砂温调节装置；筛砂装置；输送装置；储砂罐〕；铸件清理设备〔抛丸机、打磨机、氧熔棒等〕；此外还有熔炼设备〔感应炉、冲天炉〕。第二局部、V法铸造工艺实践造型第一章：V法铸造用造型材料第一节：塑料薄膜：V法铸造中对薄膜性能的要求：V法造型一般选用热塑性薄膜，要求薄膜的成型性好，易涂(刷)涂料，方向性小，热塑应力小，对热量不敏感，燃烧时发气量小，不产生有害气体，价格低廉。用于V法造型的塑料薄膜很薄，一般只有0．03一0．25mm，同时在深模型上成型，薄膜有相当大的延伸性，对于凹凸特别大的模型，也可使用稍厚的薄膜。但为了减少发气量，防止浇注后产生呛火和气孔，宜尽可能使用薄的薄膜。塑料薄膜在模型或芯盒内的成型能力的好坏，直接影响铸件的光洁度和尺寸精度。因此，塑料薄膜的选择、质量的控制及使用方法是V法铸造的重要环节。目前，国内大多采用乙烯醋酸乙烯共聚体薄膜〔向聚乙烯中参加比例18%EVA〕。而在铸型反面那么采用普通农用的聚乙烯薄膜就可以了，可以降低薄膜本钱。注意：有一种普遍使用的薄膜叫PVC。在任何条件下不要在V法中使用PVC！薄膜接触熔融金属后蒸发，产生一种有毒的氯气破坏产品。V法铸造中塑料薄膜的作用：V法铸造是一种不需粘结剂的铸件生产方法，其中真空和塑料膜充当了粘结剂的角色。在融熔金属液浇注之前，薄膜被负压拉紧。浇注以后，薄膜在融熔金属的高温下蒸发，熔化后薄膜微粒会渗透到砂子中。这些微粒有粘结剂的作用并在触砂冷却到它们凝固点以下后在铸型外表形成一类壳状涂层。因此，这些薄膜微粒在负压作用下增加了型腔外表的稳定性，浇注后铸型仍维持原形状。EVA薄膜存储保管：塑料膜存储时应用纸包装，不能无包装存储。可能的话应存于常温下，任何条件下也不能存于超过50°C～60°C的环境中。薄膜不能存于太阳光下，太阳的紫外线会破坏聚乙烯。薄膜最好的存储方法是挂于穿芯棒上，另外一个好的方法是将每卷立起，第三种方法是把所有卷平行放置，加定位片〔纸板也可以〕。一定不能交叉放置。EVA薄膜加热覆膜过程：薄膜加热时，可以看到成形过程有三个阶段。成形的第一阶段：加热开始时，薄膜膨胀产生波动收缩，随之形成许多波纹。成形的第二阶段：波纹消失获得一个类镜面。薄膜开始发亮时，这时是覆膜的最正确阶段。薄膜应在5S内覆于模具上。成形的第三阶段：对薄膜进一步加热，开始出现孔洞，孔洞开始扩展，薄膜那么不能再用。薄膜烘烤器有必要在薄膜周围多加热量大一些，以得到均匀的变形。如果周围冷，中间下垂，不可能得到覆盖良好的薄膜。薄膜的覆膜工艺：由于伸长率的限制，对于有较深凹人局部的模样或芯盒，薄膜没有足够的伸长率来覆盖深处的角落，而且有时会破裂和起皱褶。吸力小了薄膜下不去，吸力大了薄膜还没有到底就破了。这时可采用人工辅助用压块来解决〔见图2—15所示〕。这种成型压块对辅助成型和减少折皱及破裂都是有用的。无论用手工还是全自动薄膜夹具，都要防止薄膜起皱。在薄膜紧固于夹具上之前，给它一个轻微的绷紧拉力。这里要特别指出：薄膜从加热器上移走后，在5秒之内就应将其紧贴于模型之上。如果吸孔不够或此操作超过5秒，薄膜将会冷却，不能再有很好的拉延性。用V法铸造铸件，其技术难关是正确和使用薄膜。其覆膜质量将很大程度上影响V法铸造件的质量。V法造型的技术关键之一是塑料薄膜的覆模成型。

图2—15深孔的覆膜工艺第二节、V法铸造的涂料：在V法铸造中，一般要在砂型型腔面上喷(刷)一层涂料，这对于厚壁铸铁件的砂型更是不可缺少的。喷(刷)涂料可提高铸型的密封性，并能防止铸件的外表粘砂。涂料层可提高铸型的密封性。V法造型是将涂料涂敷在塑料薄膜上，涂料除应具有普通造型用涂料的性能外，还必须具有较好的附着力、不流淌、迅速枯燥等特性，在浇注后能形成薄壳从铸件外表剥离下来。V法铸造涂料应具备的特性：涂料是影响V法生产铸件外表质量的重要因素之一，该工艺是将涂料喷在塑料薄膜上，而不是砂型上，V法造型用涂料与型砂涂料相比，应具有以下特性：1、不能熔化塑料薄膜。2、应用良好的覆膜特性。3、能被雾状喷涂。4、使用后能快速枯燥。5、粒度要细6、不能开裂和剥落。

7、高的耐火性能。8、对金属液和其氧化物有低润湿性和反响性。9、溶剂不能有毒。10、在溶剂中稳定。涂料的材料组成：对于V法造型，熔化的薄膜树脂渗入涂层，在最初状态就阻止了涂层严重开裂的产生。常用的涂料就可以使用，但要求溶剂必须是挥发性的，比方酒精，这样可以快速枯燥并能提高对薄膜的粘附性能。涂层通常由四种主要成分组成：耐火填充料、粘结剂、溶剂和悬浮剂。1、耐火填充料：与硅粉相比，石墨具有更高的耐火性和粘结性，可以更均匀的应用在塑料薄膜上。硅粉耐火性低，但是较廉价适合用于铸铝件。锆粉耐火性高，但比其它填充料重很多，这使它很难悬浮。假设在室温下需要高的涂层强度来防止剥落，可以加乙酸乙烯酯，但枯燥时间长。2、粘结剂：酚醛树酯经常用作粘结剂。根据充填物的重量不同，含量也不同，但通常在2～4%的重量比。乙酸乙烯酯和硅酸乙酯很少用。3、溶剂：挥发性的溶剂经常用于V法中，甲烷醇是最有效的载体，如果使用比甲基乙醇枯燥慢的溶剂，如异丙基乙醇，那么需要另外的涂层枯燥装置。4、不同的悬浮剂：在常用涂料中，树脂悬浮剂，木素磺酸和褐藻酸经常添加以增加粘度和改善工作效率。但是对于V法涂层来说，最好不用这些，因为他们会延长枯燥时间并延误工作过程。涂料的应用：涂料应在薄膜覆于模具之上后使用，然后彻底吹干。涂料会在塑料膜与砂型之间产生一个稳定的涂层。建议不要在空腔或薄膜的铸件侧面使用涂料，否那么易被冲走。涂料的涂敷方法及设备：涂料要想到达最正确的使用效果，除了涂料本身要具备优良的性能外，正确的涂敷方法和有效的涂敷设备也是十分重要的。传统的涂料涂敷方法有刷涂、喷涂和浸涂。刷涂：刷涂适合于碎修铸件，但是易造成厚度不均。这种方法可能导致大平面大区域的涂层不均，尖角处或凹处的涂层也会不均。用气枪喷涂：这种方法方便可行。气枪有时在管口阻塞，应在容箱上用低压空气，在枪处用高压空气。无气枪喷涂：高压无气喷涂。将涂料贮存在高压容器里。靠本身的压力喷出涂料，喷射到模样薄膜外表，撞击作用小，固体微粒回弹量少，故适合深型腔喷涂和迅速快干涂料。涂料飞散损耗小，并且涂料易建立起厚度，外表也较光，无气喷涂法是开展方向。

涂层厚度：

涂层厚度应与铸件形状和厚度一致。涂层厚些，防止穿透及灼砂的效果会更好，但是厚涂层会导致诸如脉纹，气孔等其它铸造缺陷。通常说来，适当的涂层厚度为0.5～1.5mm。涂层的枯燥：枯燥不够那么溶剂中的气体会导致缺陷，因此，涂层必须完全枯燥。枯燥方法可以是用压缩空气或加热装置〔电吹风〕中的热空气进行枯燥。但是请注意温度不得＞50℃，否那么覆于模具上的薄膜会粘于其上。涂层枯燥后颜色会有所改变，用手摩擦不会有脱落。第三节、V法铸造所用的型砂：V法铸造对砂子的要求：与一般造型法大体相同，即要求耐火度高，流动性好，充填紧实度大等。不必在砂中添加任何类型的粘结剂或附加物。目前用于V法造型的砂子种类：主要有石英砂、锗砂、铬矿砂、橄榄石砂等。因石英砂价格廉价，料源充足，有一定的耐火度，所以多被采用。V法铸造所用砂子的粒度：应比普通砂型的细，主要是因为：型砂中没有水分、粘结剂和附加物，浇注时不仅不会产生大量气体，还有利于气体的排除。另外，塑料薄膜的发气量也很小，可以及时被真空泵抽走，故可用较细的砂子。粒度细的砂子，可使铸件获得较高的外表光洁度，并能防止金属液在真空泵的抽吸作用下，渗入到砂粒间隙中去，造成铸件的机械粘砂或产生毛刺，影响铸件的外表光洁度。细砂和粗砂相比较，有利于保持砂型内外的压差。细砂的填充性好，可提高砂型的强度。V法铸造用砂的形状：建议尽量采用圆形或者次棱角形的砂子，而不要用尖角形状的砂子，圆形颗粒在一起时会有较大空隙。所以次棱角形的颗粒通常会更好一些，尖角形的在振动时会阻止运动。上述砂子的化学成份如下：铸钢件要求砂子含硅量至少在94%，V法要求84%以上是适宜的。铸铁和铝合金铸件要求不小于80%.V法铸造用砂粒度标准：在铸铁件使用的石英砂中，粒度应该超过100目，有色合金可采用更细的砂子，通常为160～170目。对于厚度为50mm的中等铸钢件，选用粒度为70～100目的砂子，大型铸钢件用砂中，要求粒度最小为65目为主，与铸铁件用砂相比，粒度要粗些。砂子粒度最好分布在70、100、140、或200四个筛号上，且有3%～7%细粉〔270目〕底盘砂。砂子粗细与浇注温度成反比，浇注温度越高砂子越粗糙。干砂粒度灰铁、球铁、铸铝、铜合金铸钢400～22～20500～42～207010～203～50100204～4014020～252～352008～202～352703～71～15微尘Pan1～51～4AFSFN100～16090～150对砂子的总体结论：1、是不推荐用较粗的砂子的，因为那需要较大的真空。2、粗砂可能会引起铸件外表粗糙和渗透。3、一个比较好的标准是，对铸钢件用粒度80以上，而对其他金属铸件用粒度100以上的，越高越好。4、要确定一个很好的砂子粒度分配，需要一种合理的分配比例方式。5、当砂粒因热而破裂时，270和Pan〔微尘〕的材料将增长。6、砂子的粒度对铸件外表质量影响较大，细的砂子能生产出外表更光滑的产品。7、对于铸钢件，由于较快的薄膜燃烧速度〔因为浇注温度高〕，因此在浇注时所需的真空度比铸铁和其他金属都高，需要用较粗一点的砂子来减少砂子内部的压力。8、如果较粗的芯砂被使用时，它会逐步改变型砂的砂粒分布。9、砂子的渗透性降低时，可通过两种方式来解决。将发气材料从砂子中移〔筛〕除，整个铸型处于真空下。V法铸造有句名言：如果遇到了麻烦，就用更细的砂！砂子清理：

V法铸造的一个重要优点就是几乎不舍弃砂子。细砂被除尘器收集后返回系统，粗砂通常由于摩擦被粉碎后被芯砂取代。在某些情况下，尤其是重的铸件，有必要人工的从热铸件中移除砂子放回系统。记住，砂子是V法铸造中重要的经济优势，我们希望砂损失到最小。第二章、造型设备及工艺实践第一节：模具制作对通常的铸造来说，最差的模具类型是用软木制作的。好一些的就是硬木模具。更好一些的就是金属或塑料模具，最好的就是覆有一层硬金属的金属模具。在V法铸造中恰恰相反。最好的模具是软木的，无喷漆模具！因为通常在使用时，砂子从不与模具接触。模具由塑料膜保护着。假设在处理和存储的过程中无意中损坏，木模维修更方便，处理的时间短一些。这在V法造型中是一个很重要的经济因素。模具可以相对廉价些，并且维护费用可以消除或降低很多。模具的制作材料：模具可以用任何标准材料制作，唯一的要求是该材料必须能钻孔。除了木材和金属外，也可以使用泡沫聚苯乙烯制作的模具，但是要用高密度的材料。假设需要制作单个铸件，这是一个很好的工艺方法，当然，如果生产需要的话，泡沫聚苯乙烯模具也可以重复使用。金属不适合做制模材料。如果金属模暴露于薄膜加热器上重复加热，那么它会变的很热且易粘膜。塑料是适宜的，但是加热时易软化，且不易钻孔。石膏一般用于精致的细节方面，比方艺术品。这种材料非常易碎，多孔且使用时通常不用通气孔，但是如果真要使用时，建议在石膏上插入些直径0.5mm的导线，它们非常软，使用后可移除。模型粘土也可以使用，这经常用于制作测试模具的浇注系统。模具气孔：V法模具和其它工艺方法的模具之间最主要的不同点就在于模具通气孔。模具附在模板上，模板附于模具承载台上。模具承载台处于真空状态中，为了能使薄膜紧密粘附于模具上，在模具和承载台之间必须有通气孔。该通气孔的尺寸和位置都很重要。孔的尺寸应至少为直径0.5mm，以便吸气。但是孔直径不能大于1mm否那么薄一些的膜会被吸入孔内，产生破裂和破坏真空。因此，推荐孔的尺寸在0.5mm～0.75mm之间。模具的钻孔方法：用带特殊卡盘和台钳的手枪电钻，用一段切成150mm～250mm长度的高强钢丝就可以很容易的钻一个这样的孔。你可能会觉得用高强钢丝不是最好的钻孔方法，但它却是最经济的。可以去附近的音乐店买一段高强钢丝〔直径大约为0.65mm的钢琴丝〕。在钻孔之前把丝的一端放于模具的面板上，钻这样的小孔会变的更容易。假设用金属模具，钻这些小孔将会很困难。可以采用在接合面的模板外表上先钻一个大些的孔〔直径6mm左右〕，再在上面镶入标准芯出气孔。这种钻孔技术无论是金属的还是塑料的模具，都是可以使用的，尤其是在大平面上。但是要确保缝隙和过滤网孔直径都不要超过0.6mm。缝孔不像筛孔那样容易堵塞，一定要确保芯孔布满模具外表。在模具的深腔处，应多加几个孔，每个角落也应钻孔。为了得到清晰的铸造号码或字体〔如果它们是凸出的或压纹〕，在相邻的字母如A、B、D、O、P等间隔处必须钻一个，这样可以保证铸造号码或字体的轮廊清楚。如果模具是半圆形或类似形状结构的，就用不着在模具上钻孔，只在模具和模板外围钻孔。如果用了活块，那么应在活块安放处钻通气孔。如果模具和活块的间隙太大，成型过程中薄膜会被吸入导致薄膜撕裂。为了防止这个问题，活块间隙必须限制在0.3mm。V法铸造模具承载台〔抽气室〕的要求：在真空成型时，由于大气压产生的巨大压力普及整个模型，如果不在模型反面和负压箱底之间适当的间隔处设置加强筋或支撑板的话，模型有可能变形。模具承载台支撑垫或真空盒，它的结构与平常的不同。真空力作用在承载台内部因此盒的外部承受着0.5kg/cm2的压力。所以，刚性结构是必须保证的。一般推荐使用钢架和木材混合结构。为了支撑固定架，需在盒子上每隔150mm设置一个筋板。根据使用设备的特点，模具承载台还有如下其它的要求:1、吊环2、在承载台上安置销钉和其它装置以防止振动过程中振实台的移动。3、用销钉或套管固定砂箱。4、用销钉或套管固定模板。5、一些夹持装置用以防止脱模过程中的模板升起。模板的要求：

模板最好用3～4mm厚的胶合板制作。碎料板也可以使用。但是胶合板更易于钻孔和固定。对于高产用模具，建议用螺钉永久固定。对使用期短或大型模具，使用通用模板是一项很成功的技术。通用模板通常用2～4mm厚的胶合板，并在板上钻有很多孔。在每10～13mm中心区域内会有一直径0.75mm的孔。必须注意要确保通气孔不与模具承载台位置重合。

在模板的平整局部，即无模具处，应钻孔并保证每40cm2约有一个孔。这意味着在每四个栅格的交叉点处约有一个孔。在模板周围的边缘，箱壁内侧的50～100mm范围内的外围每隔50mm钻一个孔。通气孔应在模板外围和浇注系统部位每25～50mm间隔处设置。必须指出的是：所有的通气孔必须连于模具承载台的内部，穿过模板进入筋的孔是没有用的。第二节、V法铸造用砂箱V法砂箱与其它造型工艺砂箱的不同因为没有砂子的压挤和钩索、震动，通常的垫板或砂箱结构就没要了。因此，砂箱的重量可以大大减轻，但是要能保证形状不发生变形。由于温砂和化学粘结砂有粘附外表的趋势，其它工艺造型的砂箱都制作有光滑的内壁。这在V法铸造中不是必须的，因为干砂和非粘结剂砂可以与外表保持独立。但是，由于V法铸造浇注的特点，砂箱必须要有真空系统的功能。因此，砂箱一般是双壁结构，焊接良好，这样双壁可以使顶部和底部的法兰间形成一个相近的空气紧实室。联接管安放于其中的一个壁外，可以与真空系统相连。接真空后，内腔中的气体即被抽空。为了保证型砂不被抽走，可在砂箱壁上加筛网屏。真空压力将气体通过侧壁筛网或过滤管抽出。另外滚动耳抽，砂箱定位销钉和箱位紧固装置，套管等也是砂箱组成的主要局部。砂箱的筛网和过滤管设计原理：1、宽度在1200mm以下的砂箱不需过滤管，侧壁筛要足够。2、上砂箱宽度超过1200mm必须加过滤管，但下砂箱可以仅用侧壁筛。然而，需要加联接管。3、如果砂箱高度大于1100mm，通常说来，过滤管和侧壁筛都需要。4、砂箱的侧壁筛与铸件之间应留有50～100mm的砂子间隔，低温金属铸造，像铝，需要50mm，高温金属，像钢，需要100mm或更大的砂子间隔。砂箱箱带：

V法造型中，传统砂箱箱带的作用依然存在，但是重要性降低了。铸型硬度在90以上时，真空丧失的情况下也不会发生型落或抬型。最小力已经加在砂箱之上，他们不需要保持砂箱的稳定性。因此，V法铸造砂箱箱带有了新的作用。他们起到支撑过滤管的作用。因此，在尺寸大于1200mm×1200mm的砂箱上，如果使用了永久性过滤管，至少还要使用一个交叉箱带。砂箱设计：为使效率最大化，过滤管应在模型外表均匀放置。尽管许多V法砂箱装置都为单个铸件产品设计，但大多数铸造品都很复杂。因此，最好设计时应保证过滤管位置的可转换性〔这可以通过为过滤管安装许多螺纹接管来实现〕，这样就可以使用那些需要的，那些不用的开口就用塞子堵住。记住，正如在其它造型方法中那样，V法砂箱内部上的阻碍是不影响造型的。砂箱过滤管的设计：保正过滤区域的正常比率是非常重要的。如果这点做不好，真空管那么不能通过过滤管吸收足够的空气。过滤管区域不够时，铸型可能这不到最大密度空气的抽出量。因此，必须遵循下面的设计原那么：S=砂箱壁外表区域面积；A=过滤器外表积a=吸孔的总面积。“A”应约为“S”的一半，换句话说，过滤器外表积应为砂箱壁外表积的一半。“a”那么应约为1/6～1/8的A。最优的过滤管外表积应通过生产实践来慢慢确定。过滤管面积太大或不够都会导致问题，但是，总的说来，多加过滤管面积总比少了好。当然，过滤管太多使冒口安放变的困难，特别对于铸钢件更是这样。过滤管应连于砂箱真空腔的两端，否那么管子会不通，即只连接一端。还有，如果过滤管的一端有筛网，那么不用机械的连于砂箱壁。末端可以连于筛网壁上，可能通过砂子抽真空。砂箱过滤管的放置：

在过滤管和型腔之间应该有多少砂子？显而易见砂子不应过多以保证铸型强度和热交换良好。推荐保持50mm～100mm的砂子厚度。当然，这要由金属液的温度和铸件厚度决定。低温金属如铝需要50mm的砂子，而高温合金钢要大于100mm。如果过滤管太少或间距太大，由融熔金属带来的热量会使近处薄膜蒸发。这会导致型腔压力变成负压产生铸型变形。如果过滤管面积足够大且足够近，那么很少产生缺陷，因为型腔压力就是大气压力。如果砂箱有侧壁网，可以考虑使用活动过滤管。有时甚至在大型砂箱上也可不再用固定式过滤管。假设你有一个砂箱，并且你需要中心有较大的真空度。那么做一些长的活动式过滤管，在相近距离钻有直径25～15mm小孔的钢管。将其用筛网包住，包括顶端。在砂箱参加少量砂后，将活动式过滤管放于砂的顶部，然后按常规方式造型即可。砂箱止回阀：当砂箱移往它处时〔浇注或等待浇注〕，为保持铸型中的真空，有时有必要更换真空管。这可以通过用两个止回阀替换原真空联接管，这样就很容易做到交换真空管。使其操作工艺变得很容易——只要把第二个真空连接管连接在一个止回阀上，并拔下第一个真空连接管，就可以完成了真空管的交换。砂箱的结构和形状：

根据抽气装置的特点、安装位置不同、铸件的大小及工艺要求，可设计不同形式和不同规格的V法专用砂箱。砂箱形状可以变换以满足特殊铸造条件的需要。下面介绍几种类型的V法专用砂箱。侧面抽气砂箱：砂箱由箱体、过滤网、固定过滤网孔板合箱定位座、左右抽气单向阀及吊箱支座等组成，如图3—9所示。但这种砂箱由于自身的特点，即抽气孔都是在内壁面上，靠近内壁面外的真空度较高，而砂箱中心的真空度稍小，从而影响铸型的硬度。特别是对于结构较复杂的铸件，那么更易显示出它的缺乏，而形成塌型。所以建议采用此种砂箱时应根据铸件的特点而定，砂箱的面积不宜过大，砂箱也不宜过高。图3—9侧面抽气砂箱侧顶面抽气砂箱：为了解决上述问题，在砂箱结构上又作改进。如果砂箱较大，可采用在砂箱的上部设计成纵横交错的槽形风箱，如图3—10所示，风箱下部钻有小孔，如用砂箱侧板的形式，用滤网及带孔的钢板压封，在大尺寸砂箱的情况下保证砂型的紧实度。图3—10侧顶面抽气砂箱

管式抽气砂箱：该砂箱是一种适合于大、中、小各种类型的较为理想的砂箱，如图3—11所示。由于砂箱内有均匀的抽气管道对铸件的浇冒口设计有一定的影响，而且它在钢管上的筛网也极易损坏。由于这种砂箱利用每根钢管上的抽气孔抽气，所以砂型的各处得到较为均匀的真空度，铸型的强度相对较高。钢管的分布可由砂箱的大小及铸型的特征来定，一般间距为200一300mm。图3–11管式抽气砂箱金属软管抽气砂箱：由于中、小型铸造多品种小批量的生产，砂箱尺寸规格不一，很难实现砂箱的通用性，因此设计了一种简易、灵活的新型抽气砂箱，如图3—12所示。这种砂箱结构简单，由单层壁或者是夹层气室构成，砂箱内绕挂着一段金属软管，软管的一端接着真空系统的抽气接头，另一端呈环形状，端部密封。软管的放置不宜离型腔外表太近，根据使用经验以大于30mm为较理想位置。金属软管的直径及长度应根据砂箱大小及铸型的特征来选取，一般都选用直径为25mm及35mm两

种。金属软管砂箱具有抽气效率高，寿命比铜网长10倍以上，采用金属软管来源广、安装方便、维护简单，与砂箱软管的连接借助一个锥管接头，使大端尺寸等于软管内径。软管易装易卸。它可挂在砂箱内壁上，也可埋入泥芯里，尤其适用于改装普通旧砂箱。装在砂箱壁上的抽气软管，最好用栏杆保护，以免破损造成漏砂图3—1金属软管抽气砂箱图3—1吸盘抽气砂箱：该砂箱是为制造大型V法铸件而设计的一种砂箱结构，如图3—13所示。它的特点是在侧面抽气砂箱内，加装一个扁平形的吸盘，这种吸盘可根据铸型特点放置在砂箱内适当的位置。在砂箱减压时，吸盘也减压，这样即可使砂箱内的全部型砂获得均匀一致的真空度，吸盘不仅适合于大的铸型，也适合于浇冒口较多、较复杂的铸型。吸盘的大小形状应与模型相匹配，可以用一个大吸盘，也可同时用几个小的吸盘，这样就可用一个砂箱来铸造多个铸件，扩大砂箱的通用性，这种砂箱不太适合于大批量机械化生产。图3—14吸盘抽气砂箱多吸头抽气砂箱：如图3—14所示，在常用的单壁砂箱的内壁上，固定一个圆柱形的抽气室2，此抽气室是用普通钢管将两头封死制成一个中空的气室，在砂箱的壁面一侧焊有一个抽气管接头3，并与抽气室相通，以便接软管与真空泵相通。在抽气室的另一侧，焊有几根软管接头4与各耐热软管5相接，耐热软管可用聚四氟乙烯、聚酰胺或硅橡胶等耐热材料制成，也可用金属软管。在耐热软管5的另一端装有吸头6，吸头上装有滤网7，这样即形成了一个供V法造型用的抽气砂箱。6、多头抽气式砂箱砂箱的密封性：对于V法造型用的砂箱，除安装过滤抽气装置外，还应考虑塑料薄膜与箱体间的密封性，所以砂箱两端面应经过机加工。对于中、小型砂箱，只要使覆盖砂箱的上、下薄膜比砂箱的边长出30一50mm，造型时使此多余的局部卷扎起来，一般可到达较好的密封。近年来，国内在实践中也创造出一种简便易行的密封薄膜周边的方法，即将薄膜的余边折卷在砂箱壁面上，并利用假设干小块永久磁铁，将薄膜的余边吸附在砂箱的四个壁面上，这是一种比较理想、简便的密封薄膜周边的方法。砂箱的维护：因为没有传统造型时的震动和挤压，V法铸造砂箱不需要太多维护。但是，还是要按时进行下面的检查内容：1、去除任何残存金属。2、检查销钉和轴余量。3、检查筛网开孔的破坏程度。4、检查止回阀。第三节、V法铸造用振动台砂子参加到砂箱中的模型上以后需要振动，这是V法造型中的重要环节。它有一个非常重要的目的，那就是可以增加砂子的实体密度。振动力的要求：V法造型需要用高频率低振幅来振动。在造型振动中，我们不能简单地用砂箱能举起多少砂子来衡量振动力。因此我们必须用小些的力以使砂子紧实，并且使砂箱不会跳动。由许多实验结果得知，V法造型中适宜的振动力约为0.8G。振动可由重力测定〔G表示重力〕。1“G”就是移动相等重量所需的力。V法铸造适宜的振动力如下公式所示。F=0.8(W1+W2+W3)式中：F=振动力W1=振动台振动器的重量W2=模具及承载台的重量W3=砂箱和砂的重量由于模具重量是不同的，所以最好是有一个力度可调的振动器。振动台设设计要求：振动台的合理设计是比较复杂的，下面的解释可以帮助我们理解操作。振动台和上面的载体，在举起时不能有固体的支持。最好的方法就是用气体升降，膨胀时，升起台体〔弹簧也可起到相同的作用〕。气包最好，因为气体释放后可重新保持稳定。模型承载台应被放于振动台上，在简单的销子固定防止水平移动；但是，没有必要把其夹持在振动台上。振动台电机必须是可调的。如果模具承载台或砂箱在振动过程中抬起，那说明加力太大了。一种比较容易的判断振动过量的方法是，看砂箱法兰上的砂子在模型薄膜和砂箱法兰间横移。振动电机应该具备可调节的功能，但是有些情况下，也可由可变电阻器就可获得足够的可调节量。要得到适宜的砂体密度。解决的方法是减小振动力或把砂箱固定于模板上。当砂箱1/3满时开始振动直至填满中止可以缩短振动时间。第四节：真空系统设备在V法造型中，影响铸型强度的因素很多，如型砂的粒形及粒度分布，铸型的紧实率及真空度等，但以铸型的真空度和紧实率为主要因素。真空抽气系统组成：由真空泵、稳压罐、除尘器及阀门、压力表、连接管道所组成，如图3—1所示。

在设计真空抽气系统时，首先要确定真空泵的容量。真空泵的容量要从以下几个因素来考虑确定：〔1〕、需同时在真空下工作〔包括造型、等待浇注〕的砂箱尺寸和数量；〔2〕、同时浇注的铸型数量；〔3〕、铸件的尺寸大小和形状；〔4〕、紧靠薄膜的铸型外表的透气率，它控制着通过塑料薄膜上的裂口而进入铸型的空气量，因而在浇注时，铸型涂料有助于提供一个“辅助密封层”。对一个紧实良好的V法铸型，空气占有的容积大约是总体积的30％，存在于砂粒间的空气在铸型与真空系统连接后几秒钟内即可抽走。真空泵的抽气量计算：真空泵的抽气量可根据砂箱尺寸、同时造型的砂箱数以及真空系统处砂箱外的漏气量决定，可参照下式计算：S≥Q1+2WNAB式中：S—真空系统抽气量；Q1—真空系统处砂箱密封外的漏气量；W—薄膜的单位面积平均漏气量；N—同时造型的砂箱数；A、B—砂箱尺寸的长、宽；图3—1、V法真空系统示意图真空抽气系统设备的选型：1、真空泵：真空泵有湿式和干式两种。湿式真空泵是利用水来密封的，故又称为水环式真空泵或水封式真空泵。采用湿式真空泵，需供给一定的水来保证其正常工作。可考虑用上下不同真空度的两套泵分别用于覆膜和造型、浇注。对泵的真空度及抽气量的选择是V法造型成败的关键。生产中一般最高真空度在一0.06MPa(一500mmHg)左右即可，国产水环式真空泵均能满足要求。2、稳压罐〔储气罐〕：是一个密封的容器，其作用主要是稳定真空系统的压力，缓冲系统压力波动及对造型工作的影响，同时也起到过滤粉尘的作用。其工作原理为从砂箱内抽出的含有微粒的砂粒及粉尘气体最好先经过旋风除尘器、布袋除尘器处理后再进入稳压滤气罐，能起到很好地保护真空泵的效果，稳压罐容积的过小稳压效果便差，反之系统从启动到可进行造型时间过长，那么动力消耗大，占地面积也大。建议一般选择真空泵在启动30s内真空度小于o．05MPa。见图3—5所示。真空稳压过滤罐的容积大小由造型砂箱的数量来决定。真空系统的容积减去真空管道的容积就是所需真空稳压过滤罐的容积。真空系统的容积，主要是稳压罐的容积，启动后小于30s就可进入造型工作状态。真空系统启动后，稳压罐内压力随抽气时间的延长而减小趋于稳定。图3—5真空储气罐3.除尘过滤器：砂箱长时间的使用及浇注铁水，对砂箱过滤网的破坏极易造成破损，砂子被吸入真空泵内会造成其磨损。最好在气体进入真空泵前增加旋风别离器及袋式除尘器。这样便能很好地起到保护真空泵的作用。在真空系统的设计中应保证除尘器的处理风量应和真空泵的气量相匹配，并保证不得有漏气现象出现。4.控制阀门及真空管道真空管道的布置要合理，要保证在合箱浇注点均有真空管道和控制阀门，并由耐压塑料软管〔内加钢丝筋〕与砂箱连接。通常说来可使用直径为50mm的ID软管，一般真空管道均为无缝钢管，安装之前必须除锈处理并保证内壁光滑。控制阀门及手动阀门应关闭，启动快捷、可靠、轻松，不得有漏气现象。遵照压缩气体系统检查漏气的步骤进行检查，那就是参加肥皂水，看哪有气泡冒出。寻找漏气点第五节、砂处理系统V法的砂处理系统比起其他的，像湿型化学砂型等的砂处理系统要简单的多，它只需要运输机，一些种类的筛子，砂冷却装置和砂库。砂处理系统的主要任务：完成对砂子的运输；将砂子冷却到50℃以下；移走芯子和未燃烧的薄膜；移走铁磁性物质；收集砂尘并放回系统储砂器中；砂处理系统的主要设备：砂处理成套设备包括落砂、输送、过筛磁选、砂冷却等设施。自动落砂设备：落砂时连同铸型底部的托板和砂箱一起吊运到落砂机上落砂，并将托板、铸件、砂箱、砂子及各种杂物分开。铸件落入桶中，型砂经过筛分落入砂斗，经震动输送机送至斗式提升机，铁豆及塑料杂物落至杂质箱中；大量的热气及粉尘经除尘器排出。落砂机由推箱机构、震动筛、砂箱输送机构、吸尘罩等组成。固定式砂温冷却调节装置：使用固定式水冷沸腾冷却床。落砂后的旧砂温度平均在250一300℃，而工艺要求冷却后的旧砂温度为40一50℃。通过固定式水冷沸腾冷却床对旧砂进行冷却，效果很好，砂温＜50℃，完全能满足工艺要求。旧砂回用率可达95％左右，只需补充少量新砂。型砂重复使用时，砂中的粉尘量将有所增加，需要及时加以去除，可在各扬尘点设袋式除尘器，采用气力输送干砂和震动沸腾装置来去除粉尘，否那么会影响铸型硬度，或使铸件外表产生脉纹状夹砂的缺陷。干砂的输送要尽量用浓相气力输送装置，以防止砂尘飞扬，如用带式机输送那么应进行密封，落砂格子板用固定式或震动式均可，筛分那么需用震动筛。储砂器：储砂器的容量一定要能满足所有砂箱造型所需要的砂量并且有一定的富裕量。储砂器上还有电动或起气动控制的砂闸。储砂器的放砂口一般采用雨淋式放砂。放砂口的尺寸应小于砂箱外径尺寸。也可以采用软式放砂袋。第三章、V法铸造的工艺操作技术生产实践第一节、造型工艺铸型的好坏将直接决定铸件的质量，所以造型工艺是V法铸造最关键的一道工艺技术，必须认真把握、精心操作。模具准备：在造型前先检查模具的抽气系统是否正常，通气孔是否有堵塞，如有要及时疏通，同时用压缩空气吹干净模具型面不得一点砂粒。要求模具型面清洁无砂、无刺，通气孔通畅。

然后将其安放在振动台上，并固定好。覆膜成型：选用适当的薄膜〔厚度、是否有孔眼等〕，用薄膜夹持框固定薄膜，通过夹片和吸附力保证薄膜不会下垂。薄膜置于加热器下300mm。加热过程如前面所述的要求时开始覆膜。模具在抽真空的状态下覆膜。薄膜边缘要密封以保证模膜之间不漏气。压力没有严格要求，从0.02MPa到0.04MPa均可。一般选用0.03MPa。在薄膜冷却之前必须将其落下。这个间隔的最好不要超过5S(覆膜时间)。薄膜覆在模上后，为了检查，可停止抽真空。假设塑性变形后薄膜发生了永久性变形，它将跟模紧密联接。但是，假设薄膜加热时间不够，局部膜便会脱离模具，这可以直接观察到。假设在模具的凸起或凹陷部位薄膜没有良好覆上，薄膜形成了一个桥形，这不要紧因它不会损坏铸件，可以继续下一步骤的操作。覆膜完成后，撤下夹具，把薄膜夹持框移开。覆膜是V法铸造的关键工序。薄膜覆好后要检查是否有破损漏气的地方，对于小的破损漏气地方可用胶带进行修补。在造上型时，如果直浇道，通气孔和冒口不能同时覆膜，那么应在覆膜完毕后用胶带修复。需要在塑料顶部开孔，使直浇道与通气孔接通，然后用带子密封。用塑料带密闭时，尽量少的使用密封带以减少气体发出量。但是要记住，所有的空腔应密封，且所有冒口通向大气。铸型喷涂：如果需要喷涂料涂层，那么应在放砂箱前将涂料喷好。具体如何操作参看前面所述涂料几种喷涂方法。涂料喷好后确保下一工序前涂层的枯燥。砂箱加砂：将一个空砂箱放置于模上。确保模具和过滤气管之间的空间至少50mm。使用不破坏砂粒分配的加砂方法〔雨淋、软式等〕参加造型干砂。注意，造型干砂的温度要小于50℃下型造型：将干砂填满砂箱。振动过程中要求砂箱过满便于振实。震动装置起动以获得最大的体积密度。用木方子刮平多余的砂以保证下型反面趋于平整。在下型的反面覆上第二层塑料薄膜，为了降低本钱选用薄的聚乙烯薄膜。给砂箱接上抽真空软管开始抽真空。在铸型与模具别离以前，必须先去除模具的真空状态。如果在别离时膜的两面都有负压，外表将会不平整。铸型起模后，在翻箱机上〔或机械手〕翻箱。检查铸型情况，如有漏气的地方用胶带子修补。将铸型吊至浇注区待合箱。上型造型：上型与下型一样，也要刮平型反面的砂子，在上型顶部覆第二块塑料膜，应用薄的聚乙烯膜。造型方法和下型一样。浇冒口、通气孔的安装见覆膜工艺所述。型模别离后，去除铸型上直浇道、通气孔和冒口的套管。确保浇道、通气孔、冒口底部不漏气。在直浇道、通气孔、冒口周围去除薄膜开孔，其间要保持两薄之间密封。孔周围多余的薄膜要移除起模后，检查薄膜的破损状况并用塑料胶带修复。在铸型上面的薄膜上覆盖一层约50mm厚的干砂，防止浇注时金属液烧坏薄膜。下芯与合箱：使用前先对芯子进行清洁。轻放芯子防止在薄膜上产生意外孔洞。通常在芯痕处的薄膜上弄些小孔，有以排出浇注过程中芯的发气，这也可以通过在芯上做通气孔做到。必要时芯子可与上型固定。下芯完毕后准备合箱，先进的生产线采用机械手自动合箱，人工合箱一定要找准定位销的位置。合箱好后，要对上下箱继续抽真空，负压度可维持在0.045MPa左右。第二节铸型浇注：

浇注时真空压力应为0.04～0.045MPa。也有在0.05MPa的。不要在低于0.03MPa以下的真空压力下浇注，此时浇注极有可能造成坍塌。浇注时要注意防止熔融的金属液喷溅到膜的顶部，少量是可以允许的，但过多的化会导致铸型应变形破坏。铸型应置于平整的地面上浇注。浇口盆深、大可以防止金属喷溅、紊流。密封层加于浇口盆和铸型顶部之间。各种浇注工艺的应用：水平浇注：尽管大多数铸型都按惯例水平位置来浇注，但这在V法铸造里这不是惟一使用的浇注方法。倾斜浇注：如果铸件拥有较大局部的平面在上型，那么热的金属液就有可能破坏上型的塑料薄膜，从而改变压力，同时铸型中的气体也有可能被卷入，从而引起气孔，所以有时需要倾斜着来对铸型浇注，不要只局限于将铸型倾斜15°，应将直浇口保持在较低的一端，从而使金属液从一端开始注入型腔。垂直浇注：在V法工艺上有许多铸件采用垂直法浇注并获得了很大的成功，在这种浇注方法里，金属液向上流动，所以能够使腔内空气顺利溢出，并能将薄膜熔化区域减少到最小。低部浇注：这是一种采取较柔和方式将金属液引入型腔的有效方法，它拥有垂直浇注的一切优点，但它对铸型的产量有负面影响，所以除非必要否那么不常采用。浇注温度：V法铸造的浇注温度一般要比传统铸造的浇注温度稍高一些。在浇注铸件时，较高的温度是比较好的，因为金属液开始凝固时，从金属液凝固时吸入的气体可能会扩大针孔缺陷，记住，V法工艺中铸件外表的冷却速度要比湿型的快。总的来说，应该采纳较短的浇注时间；较快的浇注速度，如果浇注过慢，很可能在薄膜局部蒸发掉以后还没有熔融金属来替代薄膜的位置，因为这样铸型和型腔的压力差就无法继续维持，这可能会引起铸型移动，或小问题〔例如侵蚀〕或大问题〔塌型〕。对一个100kg的铸铁铸件来说，你可以以每秒钟7-10kg速度浇注。对于一个100kg的铸钢铸件来说，可以采用每秒钟5-15kg的速度浇注。浇注速度应随着金属的增加而作出相应改变，对于同样的100kg的铸件来说，如果是10mm壁厚的铸件浇注时间为17秒，而如果是20mm壁厚那么应将浇注时间提高到19秒，这个时间比湿型浇注的时间仍然要少。如果你不好把握，那就用在平常的浇注速度上，将速度提高20%——30%。第三节：V法铸造的浇注系统设计V法造型和湿砂造型在浇道和冒口的设计上有些不同。

当金属液接触薄膜并停留在那里时，薄膜蒸发，然后渗入砂中在金属周围形成一个壳状痂皮。不同的是芯盒造型中砂里含热调节树脂，而V法薄膜中含热塑成分。这就是V法造型的秘密所在。当薄膜蒸发时，真空流失，薄膜的密封柱能立即被金属自身取代。于是金属凝固真空度不变。连接孔的作用：连接孔的首要作用就是。当金属首先到达直浇道时，腔内的气体和一些燃烧产物从连接孔剧烈冲出。这个过程只有几秒钟，它可防止这些气体被卷入铸件出现气孔缺陷。几秒钟后，连接孔的第二个作用就是：当型外表的薄膜逐渐熔化后，型砂外表的真空态，促使腔内气体穿过型砂进入真空管。这个时候，假设没有连接孔，那么没有气体进入塑腔来补充被吸入真空管中的气体量，那么型腔内空的局部的气压与型内平衡——铸型将会被破坏。随后将会发生塌陷等缺陷的出现。合理安放后，连接孔同时具有浇道或冒口的作用，但是有一些需要注意的地方。小连接孔安放在大铸件的厚重局部时，如果它在铸件之前冷却，那么在连接孔下将会产生一个小的收缩缺陷。如果排气时连接孔有哨声，那么说明太小了。空气流动速度不能超过30m/s。记住，如果有涂层的连接孔面积应适当缩小，并且在低温合金如非铁合金中也要缩小。连接孔的位置：

如果在型腔充满之前金属液就已到达连接孔，那么它的功能就不能实现了。因此，无论何时，可能的话应将其置于铸型最高处。那是浇注完毕时金属液最后到达的地方。浇注过程中连接孔的作用：在浇注过程中，铸型内的型腔会有压力变化，因此，连接孔的切面面积应大于直浇道的，这样可以防止型腔内压降。铸型的强度与型内和型腔的压力有关，推荐使用切面面积大于直浇道的连接孔。连接孔的尺寸和形状：连接孔的尺寸自然受到待生产的铸件尺寸及形状的影响，但是总体上说来，应遵循以下原那么：1、连接孔的切面面积不应小于直浇道的切面面积。除上述特殊的铸件外，这个原那么是不能改变的。2、对于小型铸件，切面面积应为直浇道的两倍。3、对于中大型铸件，应该再扩大2～3倍。记住，冒口，尤其是明冒口，也起着连接孔的作用。如果连接孔太小，气体的穿行速度就快，铸型就容易被破坏。并且，在浇注结束前，连接孔处会有一次气体爆破。这种现象在大平面的铸件中更易发生，它可以通过加大连接孔的切面面积来消减。还可以通过使连接孔侧壁具有渗透性来解除。连接孔的形状根本上与切面面积有关，并且为圆形的，但也不是绝对的。也可以用矩形连接孔，比率为2:1，即连接孔切面面积为直浇道的两倍。直浇道：V法造型要求比湿砂造型的浇注速度要快。如果浇注时间短些且防止紊流，那么就可以降低塑料薄膜被破坏的可能性。因此推荐使用有锥度的直浇道。但是要记住，直浇口应用塑料包裹且顶部、底部都要密封。为防止型腔内产生紊流，一般在直浇道和横浇道的接点处要使用圆弧过度。用陶瓷管和壳管做直浇道，在浇注钢件中的应用效果也很好。横浇道和内浇道：尽管有很多直浇道/横浇道/内浇道的比率可供使用，但是最好要选用一个能使浇注系统始终充满的比率。这可以使膜破坏和塌型的可能性降到最低。横烧道的容量没必要像内浇道那样非得比直浇道小。因此，较好的直浇道/横浇道/内浇道比率为10:12:8，10:9:8；10:7:5，10:6:6但是，如果铸件是一个大的外表，那么下面的比率更好些；10:12:15，10:18:15，10:18:13，10:18:12；10:15:15等等。对一些使用新模具来说，假设你对上面的比率觉得不是很好的话，可以用下面的数据作为参考：铸铁：1：1～2:0.8～1.2钢：1:1.2～2:1.2～2青铜：1:2～3:1～5铝：1:2～3:1.8～3.5浇注系统应能够顺利引入金属液并保证：a、快速但不猛烈b、均匀的c、不含杂质浇注系统的要求：浇注系统中的所有角落都应该用圆弧过渡以保证金属液能够顺利通过而不被切割或冲砂。

在V法造型中，浇注速度要快于湿型砂。因此，容易卷入更多的杂质。楔形浇道比平浇道更能阻挡杂质进入型腔。楔形浇道的厚度受铸造产品的影响，但应该在3mm左右。浇注系统的特点：假设浇注的铸件有一个较大的上型外表，那么应将铸型倾斜至20°，以让金属液上坡进入型腔。原因是显而易见的。金属液在型腔的流动使薄膜蒸发，但是因为型腔还未被填满所以金属液不能起到密封作用。铸型被倾斜后，金属从型腔较低局部进入，渐渐上升，薄膜蒸发后随即被金属液取代，真空状态得以保持。假设内浇道的位置使金属液通过内浇道时冲击型腔壁，那么，应加大内浇道以降低金属液流速。这是内浇道可能比直浇道宽的一个例子。设计内浇道时，要保持金属液均匀定向流动。特别要注意复合式内浇道，因为在内浇道之前是易发生型裂。因此推荐使用宽楔形内浇道。V法铸造的冒口：顶冒口、暗冒口和侧冒口都可利用在V法的特定工艺中。暗冒口上必须有一连接孔。如果位置适宜的话，明冒口也可以起到通气孔的作用。冒口的尺寸：与传统湿砂造型相比V法造型中收缩量较小，这主要有两个原因：1、V法造型密巩固。因此，型壁移动减少，冒口只需要补充铸件——没有型壁变形导致的铸件增大。2、V法造型中保湿时间长，因为砂中没有致冷剂和水。尽管仍然需要铸造致密性判定，但是研究已经说明V法铸造中补缩用的金属量比通用湿砂造型要少60%。这是必须考虑的一个非常重要的经济因素。V法造型中带有通气孔的暗冒口的作用效果要好于V法中的惯用通气孔。V法铸造中冷铁的使用：V法造型工艺中冷铁的使用很普遍，安置方式与湿砂造型相类似。冷铁在塑料膜的内外都可放置，。设置冷铁应在覆模成型以后、填砂以前进行。在使用侧冷铁的情况下，应在其周围使用低压造型砂。V法铸造的落砂：在V法铸造中，当砂箱的真空撤掉以后，砂子和铸件自由地落下。不需要摇震。但有几种情况是需要注意的。1、铸件的冷却：比起传统的造型工艺，V法铸造的冷却速度要稍微慢一些，这是因为干砂良好的绝缘性能，在传统的造型工艺中，铸型中的水成为热的优良导体，这是因为水蒸发时带走大量的热。2、浇注完毕后，在铸件凝固的初始阶段，真空系统应继续使用一段时间后，根据铸件的大小确定关闭真空系统的时间。3、当生产铸钢件的时候，真空系统可以关闭得早一些，因为钢外表的凝固速度比铁的要快。分箱：如果上型和下型都处在抽真空下，铸型应该静置一段时间，尽管下型的薄膜已经被移除了，然而，一旦铸型处于落砂的位置时，再去取下塑料薄膜就相当容易了。随后，下型的真空可以关闭了，下型的砂子自由落下，铸件和上型的砂子依然在上型里。当再把上型的真空也关闭以后，砂子和铸件就一起自由落下。小心确保较热的铸件不会损坏到过滤管。

落砂设备：只需要一个有一定刚性的打孔的能承受起铸型、铸件整个重量的钢板落砂板。孔应当适当的小一些，能保证枯燥的未粘合的砂子通过这个板，而较大的像塑料薄膜，较大的芯块那么被阻挡住就行。掉落的又热又干的砂子很容易引起粉尘，要将它们收集到一个容器或者罩子里。所以落砂的除尘设备是必须要有的！因为砂子中混有的一些类似金属片等的杂质，所以在砂子进入冷却设备之前就对其进行筛分。第三章：V法铸造的铸件缺陷第一节：V法铸造的主要缺陷气孔：气孔产生的原因：气体缺陷是由于气体卷入金属液中而形成的，有四个主要的气体来源；1〕、型腔内的空气；2〕、薄膜蒸发产生的气体；3〕、芯子产生的气体；4〕、金属液中的气体；解决气孔缺陷的措施：1〕、2〕、两个原因在V法中应采取不同的解决方法，可采取以下解决措施纠：1、大出气孔，出气孔可能不够大，在浇注的时候使气体无法全部逸出，一般大小应为直浇道连接区域的2-3倍。2、改变出气孔的位置，这样气体就能从一个比较容易的路径逸出，安应被安置在距型腔最高处有一定距离的地方。3、在浇注的时候可将砂箱倾斜，将倾斜角增大到15o4、降低金属液的浇注温度，不要过高。5、适当降低10%—20%的浇注速度。6、锆砂会引起气孔，如果所用的砂子全是锆砂，要向砂子参加1-3%的煤粉。7、在芯头处的薄膜上开一些小洞方便更多的气体能被吸出。8、使用较薄的薄膜，减少薄膜的发气量。9、防止使用过多的透明胶带，以及胶带重叠修补。10、浇注时要确保直浇道充满，最好使用锥形直浇道成浇口盆。11、充分枯燥涂料。12、在保持下型真空度的时候，移除上型上面的薄膜。芯子产生的气体也不会造成太大的问题，只要确保真空系统能够抽走较大芯子产生的气体就可以了。金属液中的气体，可以通过正确的熔炼和浇进操作进行解决。夹渣产生的原因：这里说的夹渣是有一些夹渣在机加后被发现，有时与砂子和气体缺陷一起出现。这主要是由于塑料薄膜从砂型外表脱落，聚集并被炭化形成的。夹渣解决的措施：1、检查薄膜，可能没有烘好，没有足够的变形。2、检查真空吸力〔负压度〕，可能负压度太小，缺乏以使薄膜紧附在砂子上。3、检验浇