1V法铸造工艺原理和特点

V法铸造一般要经以下步骤实现：

(1)制造带有抽气箱和抽气孔（气塞）的模板；

(2)需要EVA塑料薄膜专用烤模器一台，把烤好的EVA模覆盖在型板上，用真空泵抽气使薄膜密贴在型板上覆膜成型；

(3)将带有过滤抽气的砂箱放在已覆好膜喷好涂料的型板上；

(4)向砂箱内充填没有粘结剂和附加物的干石英砂，借助微震使型砂紧实刮平，放上密封薄膜（0.03~0.05mm）打开抽气阀门抽去型砂内的空气，使铸型内外存在一定的压力差（约40~80KPa）。由于压力差的作用使铸型成型并有较高的硬度（90~95左右）；

(5)解除模板内的真空，然后进行起箱拔模，铸型要继续抽真空，下芯、合箱、浇注、直到浇注的金属液凝固后，保压一定时间，停止对铸型抽气，型内压力接近大气压时，铸型自行溃散。

V法铸造的特点：

V法铸造一般要经以下步骤实现：

(1)制造带有抽气箱和抽气孔（气塞）的模板；

(2)需要EVA塑料薄膜专用烤模器一台，把烤好的EVA模覆盖在型板上，用真空泵抽气使薄膜密贴在型板上覆膜成型；

(3)将带有过滤抽气的砂箱放在已覆好膜喷好涂料的型板上；

(4)向砂箱内充填没有粘结剂和附加物的干石英砂，借助微震使型砂紧实刮平，放上密封薄膜（0.03~0.05mm）打开抽气阀门抽去型砂内的空气，使铸型内外存在一定的压力差（约40~80KPa）。由于压力差的作用使铸型成型并有较高的硬度（90~95左右）；

(5)解除模板内的真空，然后进行起箱拔模，铸型要继续抽真空，下芯、合箱、浇注、直到浇注的金属液凝固后，保压一定时间，停止对铸型抽气，型内压力接近大气压时，铸型自行溃散。

V法铸造的优点：

(1)提高铸件质量、表面粗糙度较好、轮廓清晰、尺寸精确。使用较细的干砂（70~目），铸型硬度高且均匀，拔模容易。模型的拔模斜度可以设置的很小甚至不设；

(2)简化设备、节约投资、减少运行的各种维修费用。省去有关粘合剂，附加物剂混砂设备。旧砂回用率在95%以上，设备投资减少30%，设备动力为湿型的60%，劳动力减少35%，只用6个人（4男2女即可）；

(3)模具及砂箱使用寿命长。因为模型与型砂之间用塑料薄膜和耐火涂料隔开，所以模型几乎没有磨损，因此V法造型的模型多用木质模型或树脂模型；

(4)金属液利用率高。V法造型中金属液流动性好，充填能力强、铸型硬度高、冷却慢；有利于缩补，从而减小冒口尺寸，提高工艺出品率，减少加工余量，降低成本。

2基本工艺设备

（1）水环式真空泵2BE型、2BE型真空泵共3台，需要较大的去除粉尘的滤气罐；

（2）震实台4米×2米载重10吨2台，两台电炉同时熔化，起重行车双葫芦8-10吨4台；

（3）薄膜烘烤器：薄膜加热一般用远红外加热，电加热，无气喷涂1台；

（4）模板与芯盒：抽气孔直径10mm的气塞。保证薄膜密贴模板。薄膜成型欠佳的部位需要加钻小孔。可用多孔、疏松材料做模板或模板做成中空。模样可用石膏、木模、树脂，不需要拔模斜度或拔模斜度很小；

（5）有过滤抽气装置的砂箱抽气式、导管式、复合式、侧箱式多空抽气管（可用套电线的金属螺旋软管作抽气管或在铁管上钻出很多10mm左右的孔），外套数目小于砂粒目数和不锈钢筛网。我们使用的是复合式砂箱。

上型

下型

3真空密封造型用薄膜工艺问题

(1)塑料薄膜V法造型所用的塑料薄膜分为面膜和背膜，面膜是加热板和加热厚与模型紧密贴合。用于面膜的塑料薄膜有以下几种：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（PVA）等。对塑料薄膜的要求为：①价格便宜；②有足够的强度及伸长率；③质量稳定；④残留的薄膜容易处理；⑤燃烧时发气量小，不适成公害；⑥伸长率的方向性小，对加热温度不敏感。

变形量不够易在模型棱角出出现皱折“桥”。延伸性不足是发生“桥”的主要原因，负压较低时，成形速度小，导致薄膜温度降低，伸长率下降。薄膜越薄，冷却速度快，越容易使EVA薄膜成形时破损。

目前生产中多使用乙烯-醋酸乙烯聚合物（EVA）薄膜。因为EVA薄膜的伸长率可以达到~%。EVA中含醋酸乙烯14%~19%，醋酸乙烯含量越高，伸长率越高，热敏感性越高。

背膜只起密封作用，它是砂子添满砂箱后盖在砂箱的上面，使砂箱

形成一个密封口空间，通过抽真空使砂型形成40.0~66.7KPa的负压，因此，背膜可以使用一般的聚乙烯膜（PE）厚度为0.03~0.05mm。

(2)型砂没有透气性不足的问题，砂粒尽可能小，如S70/或更细。型砂应为干砂，水分越少越好，水分最好不要高于1%，砂子里面的砂粉尽量要少（目过筛）砂子的二氧化硅含量越高越好，一般不低于95%。

(3)工艺设计中应该注意的几个问题①浇注系统采用底注式、开放式，避免金属液高速冲刷型腔产生回流和喷溅，过多或过早的烧失薄膜会引起塌砂或其他缺陷；②为使浇注时间应尽量短，可增大内浇道面积或数目，大平面铸件应倾斜浇注，倾斜度3°~5°为宜；③浇注时应防止飞溅，始终保持直浇道呈充满状态；④砂芯排气只需真空抽出，不需排气道；⑤抽气量的影响因素为薄膜与砂箱周边结合部分的长度和结合程度；⑥防止铸型冷却能力低、扩散慢。

4真空密封造型容易造成的铸件缺陷

(1)机械粘砂防止方法：用较细的干砂、浇注温度低，提高铸型紧实度。适当降低真空度，薄膜上涂快干涂料。

(2)塌砂、密封性受到损害防止方法：①浇注平稳充满直浇道；②薄膜搭接处要紧密粘贴好；③开放式浇注。

(3)拔缝和厚度增加防止方法：紧实模样有余量。

以上的3种缺陷产生的原因比较单一，只要注意就可以避免。因为真空密封造型式采用干砂造型，所以一般人认为V法铸造出现气孔缺陷的概率很小，因此就不对产生气孔的各种原因加以控制，这种想法是错误的。经过反复的实践和摸索，分析出气孔产生的原因和防止措施。

(4)气孔产生气孔的原因有以下几个方面：①砂子中的水分含量可能越过1%；②出现气孔的高峰期可能和空气中过于潮湿有关；③浇口杯、浇包、前炉没有完全烘干，液体内有气；④铁水中的炉渣没有完全清除干净；⑤炉料过于锈蚀；油污过重；原铁水氧化严重；铁水的流动性差，和铁水质量有关；⑥与涂料喷涂后的干燥和涂料的发气量有关。针对以上原因，应该在以下几个方面注意改进：①对浇注系统进行改进，使铁水进入型腔后，平稳流动，不喷射不紊乱；②控制新砂的水分；③浇口杯、浇包炉前烘烤充分，砂芯使用前也烘烤，除去可能存在的水分；④加强对喷涂后的涂料进行干燥；⑤挡渣清渣要彻底；⑥尽量用好料，减少回炉料内杂物，加大生铁、废钢的投入，薄的、锈蚀严重的、油污严重的炉料尽量控制。

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