V鑄造在已經發展了30多年,而V鑄造設備經歷了從無到有、從外部引進仿制到自主研發設計的過程。V鑄造設備質量水平的提高進一步保證和促進了V鑄造工藝的擴展。據不完全統計,目前我國約有400條不同形式的V鑄造生產線在運行,包括極其簡單甚至不配套砂處理的單機造型設備,以及相對全面的半自動鑄造生產線,更加機械化、自動化程度高、投資規模大的現代V鑄造車間。但根據大量的研究和實踐,發現部分設備和工具難以滿足鑄件產品的生產工藝要求,導致生產阻塞或產品質量難以保證。特別是在成型過程中,涂層成型、砂振實、抽真空成型過程,相應設備工具的特點顯著影響了鑄件和鑄件的質量。
覆膜架設計對覆膜成形的影響:
烤膜覆膜作為V鑄造的步,直接影響整個造型的質量和效率。只有當EVA薄膜加熱烘烤到某種程度時,其延展性通常被稱為覆膜成形性能,才能達到好的狀態。然而,在從烘烤結束到薄膜下降到模具的過程中,EVA薄膜會迅速冷卻,因為它逐漸遠離熱源,脫離覆膜狀態。這就要求覆膜架在很短的時間內完成覆膜動作。大量的工藝實踐表明,覆膜架在5s內下降到位是合適的。時間越長,薄膜原有的熱延展性越大。一個簡單的公式:t=s/v;(t—覆膜框架行走時間;s—覆膜框行程,即EVA薄膜加熱位置與模具臺面的距離;v—覆膜框下降的平均速度)顯然,覆膜框的行程和下降速度直接影響行走時間,也影響覆膜成型的質量。
在EVA薄膜下降過程中,與空氣的對流運動必然形成整個薄膜的浮力,從而導致薄膜向上運動,使薄膜本身產生一定的張力,即薄膜內部區域對外部區域的拉力作用。根據空氣動力學原理,對流速度越快,即薄膜框架下降速度越快,浮力越大,整個薄膜上升速度越大,對薄膜的拉伸效果越明顯。這種浮力不僅會使EVA薄膜容易浮動,接觸紅熱電線或電熱管,還會使低熱強度的薄膜在拉力作用下直接開裂;很難使用數學模型定量給出薄膜框下行速度的參考值,因為柔性薄膜在薄膜框驅動下的應力狀態極其復雜,直接生產調試控制速度過快是一種現實的方法。值得注意的是,膜架下降過程中加速過大會導致EVA膜劇烈振動,這往往是由于氣動控制裝置穩定性差,速度變化過強。這種不必要的沖擊對于熱態下強度很低的薄膜也是非常危險的。
為了保證覆膜在足夠短的時間內完成,而不會因為速度過快而對EVA薄膜產生不必要的影響,覆膜行程高度的設計也是一個重要的方面。覆膜行程高度過高是覆膜下降時間過長的主要原因。當然,覆膜行程的高度不僅要考慮覆膜時間,還要考慮模具的高度,有時甚至要考慮工人在完成其他工序時的工作空間。這需要根據具體鑄件產品等工裝設備的因素進行綜合衡量。但是,保證覆膜框在5s內下降到模具是清晰合理的。
在V型造型過程中,振動是獲得高緊實度砂型的重要環節。V鑄型的硬度和強度不僅與砂箱的真空度有關,而且是一個重要的方面。在振實不足的情況下,有時通過高真空度可以獲得較高的鑄造硬度,但這只是一種錯覺,砂型強度往往不足。砂型抽真空、翻轉、轉運、封箱、澆筑等過程中產生的波動會導致鑄造中砂位的重新排列,進而導致鑄造強度和結構尺寸的變化。而這些變化反映在鑄件上,則表現出鑄件尺寸或重量精度超差等質量問題。目前,在振動平臺設計中,振幅、振動頻率、振動力以及如何配置振動電機等問題往往模棱兩可,缺乏基本的會計依據。可參考的參考數據是,振幅約為0.5mm,頻率不低于1500/min,可達到較好的振實效果。不盡如人意的是,部分振實臺的設計參數不符合推薦的經驗數據。鑄造企業在使用過程中經常發現振動平臺振動力不足或過強、振幅不足或過大等一系列問題。這就是為什么同樣的鑄件,同樣的砂箱,同樣的模具,在不同的廠家,振實時間,振實效果不同的原因。更重要的是,振動平臺振動電機缺乏基本的變頻功能;即使具有變頻特性,也不能根據振動平臺負載的變化合理調整頻率、振動力等參數,使振動平臺不能發揮應有的作用。隨著V法鑄造向復雜結構鑄件的延伸和擴展,原有的一維振動平臺顯然難以保證水平和深度部分的緊密填充,需要使用更可靠的三維振動平臺。但是,有些企業始終沒有意識到這個問題,粘砂或尺寸不準確的問題隨處可見。