HWS静压造型的排气塞功能和作用..doc

静压造型工艺中排气塞的功用和性能 简介 在静压造型过程中铸型压实分两个过程，首先快速通入强气流，然后是压实。 加砂后，工作台将砂箱和含型板的型板框一起升起直到压触膨胀室（expansion chamber），在这种情况下，整个铸型区域和外部完全密封，这样，压缩空气只能通过型板或型板区域的排气塞排出。 事实上，压实过程有几个阶段，各阶段相继进行(如图1)。在静压阀被打开，压缩空气通入型砂后，第一阶段，确保砂子均匀的分布在模型周围，尤其在模型轮廓周围有好的分布，第二阶段，砂子被压实，空气流在每个砂团上施加向下的力，使砂柱向下运动，空气流使砂子流动到模型最低处，内部形成的横向压力消除、破坏了砂子的达棚现象，在气流方向紧实度增加，一层一层，所以，在离模型最近的地方得到最高的紧实度。 静压阀打开的时间由模型的复杂程度、砂子的类型和阀的尺寸决定，可在0.1和1.0秒之间。最终的压实可以和静压阀打开同时进行，也可以延时。压实时，可以使用一个平带或一个塑料压板或水垫或多触头，不管什么方法，压实是液压操作。 静压空气流一耗尽（时间设定），静压阀就立即关闭。 可能在压实时通入二次气流以提高铸型强度，这股气流将进一步使压实板压实的型砂层松散，并将其运送到靠近模型表面的重要区域，当模型在高度方向有大的变化时推荐使用此方法。 通入型砂的气流通过型板装置上足够大的排气面积排出，可以在型板框上安置缝隙式排气塞，如果必要，型板上也可以安置排气塞。 图2 砂型硬度和气流的分布，在不同的排气塞直径和排气塞设置位置不同的情况下 排气面积和排气塞的安排是很关键的因素，在那儿，型砂被压缩空气紧实，图2 的数据表明：在排气塞方向，空气流携带型砂，所以在排气塞附近，型砂被最大化压实。 通过加倍排气塞面积，扩大了排气面积， 空气流有效性明显提高，所以型板四周紧实度增加。 在一系列实验中也得到相似的结果：实验中，为了在一个高120mm的模型上的凹槽处建立合理的排气面积，数据表明（如图3）：砂型硬度和空气流有关，而空气流又由排气塞的尺寸和数量决定。 实际经验也表明：对于尤其精确的、深的模型轮廓，有必要开设大的排气面积，在随后的压实中，对其只有很有限的影响。 为生产出好的铸型，开设总型板面积的1—2%的排气面积即可。在大多数情况下，通过在型板台车（pattern plate carrier ）上开一圈排气塞即可实现。对于不复杂的型板，在型板上不必开排气塞，在调试新型板时，建议先不要在型板上开设排气塞进行成型实验，然后再根据实际需要增加排气塞。 静压造型工艺中，排气面积和压降分布如下图记录（图4），在这一系列实验中，每种情况下，静压阀打开的时间都是1秒。 实验表明：排气面积占型板面积的1.7—1.9%时，静压阀关闭大约2.5秒后铸型区域内气压降至大气压，最后的压实可以在这一期间进行。 缝隙式排气塞 简介 铜制缝隙式排气塞已经在静压造型工艺上成功使用。0.3mm宽的缝隙式排气塞可以设置在型板表面(如果在此处必须要排气塞的话)。 排气塞尺寸不会磨损，可以使用几年，材料也不会疲劳破坏，它们紧紧镶嵌在安装孔中，几乎不受任何损坏。 但是,铜制缝隙式排气塞要求定期保养和清洁，排气塞的堵塞对压实过程有很大危害。 详细的设计和尺寸 排气塞安装孔一般是软材料（木头、塑料、铝）,钻孔最小公差至少为0.1mm，以确保排气塞不掉出去。 型板上排气塞定位孔深度必须和排气塞深度完全一致,以防止铸件表面出现印记，如果不一致将使排气塞和其他模型表面有高差。 铜制缝隙式排气塞在嵌入模型后应根据模型轮廓研磨，这样可能使缝隙宽度减小，应使用缝隙清洁装置或相似的装置将缝隙宽度开设到原始值0.3mm 图5. 排气塞直径 排气面积 排气面积 排气面积 安装尺寸 mm mm2 % mm2 % mm2 % H， mm d，mm 8 13 25.8 10.6 21 18 36 7 5 10 21 27 16 20 25 32 7 6 12 29 26 23 20 34 30 7 8 15 39 22 33 19 47 27 7 9_11 18 58 22.8 48 19 65 25.5 7 12_14 20 70 22.5 60 19 78 25 7 14_16 25 107 22 69 14 93 29 8 16_20 30 153 22 98 14 - - 8 20_25 排气塞位置 下面是排气塞布置位置的有关信息，排气塞准确位置的安排和数量由型板轮廓和型板的设计决定，在静压造型工艺介绍过程中，建议和我们的专家讨论许多典型型板系统，花几个小时去学习并明白排气塞设计原理。 一般，大直径的的排气塞优先于小直径的排气塞 通过自由通道尺寸比较表明：一个直径为30mm的排气塞和4个直径为15