3、尺寸精度

分享熔模铸件重企标准的验证数据分享熔模铸件重企标准的验证数据 ——铸件尺寸精度与表面质量 潘玉洪 熔模铸造能生产出形状复杂、尺寸精度较高的铸件。铸件尺寸精度是标准中的一项重要内容，尺 寸精度要求过高，势必产生大量的废品，提高生产成本；尺寸精度要求过低，失去熔模铸造的意义。如 何确定熔模铸件的尺寸精度、表面粗糙度和表面质量呢？ 一、铸件的尺寸精度一、铸件的尺寸精度 1、影响铸件尺寸精度的因素 为了确定熔模铸件合理的尺寸精度，国内、外的熔模铸造工作者做了大量的实验研究，也得出了 一些极为宝贵的数据和资料。 影响熔模铸件尺寸精度的因素很多，它不仅与一些固定的因素有关，还与一些极为活跃的变动因 素有关。铸件尺寸精度是一个多变因素的函数。 对于固定因素，如铸件的结构、材质、形状和大小，应在设计压型时给予考虑； 压型造成的偏差， 一般可以通过修改压型予以消除。 对于活跃的变动因素， 如蜡模的收缩、型壳的膨胀以及金属液冷凝时 的收缩等，应严加控制。铸件的最终尺寸是上述各因素的代数和。 （1）蜡模 在压型尺寸一定的前提下，蜡模的尺寸与蜡料的性能（如蜡料的种类，配比等）、压注时的蜡料温 度、压型温度、压注时的压力和保压时间，蜡模冷却介质的温度、冷却时间、取模早晚以及蜡模在收缩 过程中是否受阻等诸因素有关。 作者试验结果： 蜡料为石蜡与硬脂酸各占50%， 室温 22℃， 蜡料温度为46~48℃， 压力 4~5Kgf/mm2， 保压 1min，取出蜡模在水中冷却 1h 后，检测 8 种零件 800Pcs 蜡模尺寸，当蜡模自由收缩的收缩率为 0.2～0.6%时，蜡模的合格率为92%；阻碍收缩的收缩率为0.2～0.6%时，蜡模的合格率为94%；为此确 定蜡模的收缩率为 0.2％～0.6%。 （2）型壳 型壳的膨胀率与构成型壳的耐火材料和粘结剂等因素有关。据有关资料介绍，型壳的温度与型壳 的尺寸关系见表 1： 表 1型壳的温度对其尺寸的影响 型壳的预热温度，℃ 300 400 500 600 700 800 型壳的尺寸变化，% 在加热时 0.40 0.58 0.80 0.94 0.96 0.96 冷到 20℃时 0.30 0.48 0.72 0.92 0.95 0.96 正常情况下熔模铸造采用热壳浇注温度≥800℃，这时型壳的膨胀率为0.96％。 （3）金属液的收缩 金属液冷却的收缩率与金属材质和浇注条件以及铸件在浇注系统中的位置等因素有关。作者对10 种 1385 件铸件进行检测表明，金属液收缩率为1.8～2.5%。当铸件的尺寸较小时或自由收缩时取大值； 反之取小值。 另外，格雷夏姆（Gresham）和邓禄普（Dunlop）通过试验，对 2774 个熔模铸件进行检测表明， 1 中间部位的铸件最接近于平均值，其次是靠近直浇口的铸件，最低位置的铸件一般与平均值相差较远。 国内有的资料给出水玻璃型壳铸件的收缩率，如表2： 表 2 铸件壁厚，mm 1～3 3～10 10～20 20～30 ＞30 自由收缩，%部分阻碍收缩，%受阻碍收缩， % 1.2～1.8 1.4～2.0 1.6～2.2 1.8～2.4 2.0～2.6 1.0～1.6 1.2～1.8 1.4～2.0 1.6～2.2 1.8～2.4 0.8～1.4 1.0～1.6 1.2～1.8 1.4～2.0 1.6～2.2 2、尺寸精度的确定 （1）国内外标准 ① 国内某部级标准，如表3。 表 3国内某部颁标准的熔模铸件尺寸精度 熔模铸件公称尺寸， mm铸件尺寸公差（硅溶胶等型壳） ，mm铸件尺寸公差（水玻璃型壳） ，mm CT4CT5CT6CT7CT8CT9＞≤ —— 10 16 25 40 63 100 160 250 400 630 10 16 25 40 63 100 160 250 400 630 1000 0.26 0.28 0.30 0.32 0.36 0.40 0.44 0.50 0.56 0.64 0.36 0.38 0.42 0.46 0.50 0.56 0.62 0.70 0.78 0.90 1.0 0.52 0.54 0.58 0.64 0.70 0.78 0.88 1.0 1.1 1.2 1.4 0.74 0.78 0.82 0.90 1.0 1.1 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.6 2.8 1.5 1.6 1.7 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.2 3.6 4.0 注：熔模铸件尺寸公差的国际标准是CT4～CT6 级。 ② 国外标准 美国的标准见表 4，苏联的标准见表 5，日本的标准见表 6。 表 4美国的熔模铸件尺寸公差 尺寸范围， 毫米一般公差， 毫米高级公差， 毫米尺寸范围， 毫米一般公差， 毫米高级公差， 毫米 ≤12.7 ≤25.4 ≤50.8 ≤76.2 ≤101.6 ≤127.0 ±0.18 ±0.25 ±0.33 ±0.41 ±0.48 ±0.56 尺寸偏差±，mm 高级精度 等级偏差 0.1 0.1 0.1 一般精度 等级 5 5 5 偏差 0.12 0.16 0.20 低级精度 等级 7 7 7 偏差 0.25 0.30 0.36 ±0.08 ±0.13 ±0.20 ±0.25 ±0.30 ±0.36 ≤152.4 ≤177.8 ≤203.2 ≤228.6 ≤254.0 最大公差 ±0.64 ±0.71 ±0.79 ±0.86 ±0.94 ±1.02 ±0.38 ±0.41 ±0.43 ±0.46 ±0.48 —— 表 5前苏联熔模铸件尺寸公差、机械加工余量 尺寸范围 mm 1～3 3～6 6～10 机 械 加 工 余量，mm 0.7 0.8 0.8 2 10～18 18～30 30～50 50～80 80～120 120～180 180～260 260～360 360～500 4 4 5 5 5 5 5 7 7 0.12 0.14 0.34 0.40 0.46 0.53 0.60 1.35 1.55 5 5 7 7 7 7 7 8 8 0.24 0.28 0.62 0.74 0.87 1.00 1.15 2.20 2.50 7 7 8 8 8 8 8 9 9 0.43 0.52 1.00 1.20 1.40 1.60 1.90 3.30 3.80 高级精度偏差 （英寸） ±0.03 ±0.05 ±0.08 ±0.10 ±0.12 ±0.14 ±0.15 ±0.16 ±0.17 ±0.18 ±0.19 1.0 1.0 1.4 1.6 1.7 1.8 2.0 3.2 3.5 表 6日本熔模铸件的尺寸公差 尺寸范围（英寸） 至 1/2 至 1 至 2 至 3 至 4 至 5 至 6 至 7 至 8 至 9 至 10 最大偏差±0.40 本标准以外，用于厚度薄的部分时，最小允许公差为±0.20 英寸 （2）确定重企标准 作者在起草部颁重企标准时，参照国内外的有关标准，结合凿岩机械与气动工具行业熔模铸造的 实际情况，确定了熔模铸件的尺寸精度标准，如表7。得到其他编委的认可，纳入标准。 表 7熔模铸件尺寸精度的行业标准 基本尺寸偏差值±