铁模

机器模

铁模亦称机器模。最早出现在20世纪50年代中期，铁模的紧压度较高，相对陈化速度较慢，但材质较易保存。曾采用过对开式铁模，制造麻烦，操作不方便，后来提出改为整铸式。经过一段时期的使用，整铸式铁模优于对开式。而且操作简便，对提高生产效率、保证铸件质量都有好处。铁模内壁尽量为直线，有折线部分，其折线应当修正，不然在折线断面处容易产生裂纹。

简介

锡青铜铜套的铁模铸造是应用较广泛的工艺方法之一。除有条件的工厂采用离心铸造、真空吸铸等以外，一般均采用铁模铸造法来解决锡青铜铜套的气孔、缩松、漏水等质量问题。实践经验证明，锡青铜铜套采用铁模铸造是可以满足质量要求的。但是，如果工艺设计不合理（铁模壁厚、铸件加工余量、浇注系统等设计不合理），操作不当，也将会出现大小缺陷，使铸件报废。

铁模壁厚与铜套壁厚的关系

铁模壁厚与铜套壁厚的关系问题，往往不容易引起设计工作者的注意。对于铸件出现缺陷时，不大去考虑铁模壁厚的影响，我们在这方面曾走了一段弯路。后来，我们在生产实践过程中，反复进行试验，发现铁模壁厚对铸件质量影响很大。当铁模壁厚/铸件壁厚（加工余量在内）≤1时，铜套容易出现气孔、缩松、漏水等缺陷，其中尤以含有铅和磷的锡青铜。当铁模壁厚/铸件壁厚=1.5-2.0时，则效果甚佳。根据我们生产铜套的经验，直径>250毫米以上的铜套，还需在芯子上放冷铁，其厚度为铁模壁厚的1/3左右。由于采取了这一措施，在锡青铜铜套内外壁表面，很少发现缩松情况。由此，对锡青铜铜套铁模铸造来说，铁模壁厚至少应为铸件壁厚的1.5倍，否则是容易出现问题的。

铁模结构

铁模结构形式一般有二种：对开式和整铸式，结构如图2所示。

过曾采用过对开式铁模，制造麻烦，操作不方便，后来提出改为整铸式。经过一段时期的使用，整铸式铁模优于对开式。而且操作简便，对提高生产效率、保证铸件质量都有好处。铁模内壁尽量为直线，有折线部分，其折线应当修正，不然在折线断面处容易产生裂纹。

雨淋浇口

根据锡青铜铜套的铸造特点，我们采用雨淋浇口，满足了铸件的顺序凝固，对保证耐压性铸件质量有更突出的作用。设计雨淋浇口浇注系统，必须注意下列两点：

1.雨淋浇口眼要做到垂直于水平面，不准有任何偏斜。为此我们采取了各方面的措施。首先是把浇口眼做成上小下大（一般下面水口眼直径比上面大1-3毫米为佳），其次是设计专用浇口箱和定位圈。

2.控制铜水浇注速度，也就是选择适当的雨淋内浇口面积，因为它是关系到铸件质量好坏的重要因素之一，要保证气体顺利排出，并使铜液达到顺序凝固。所以在计算内浇口面积时，必须选择合理的工艺参数。

雨淋浇口浇注系统除考虑上述问题外，还要考虑雨淋浇口眼的直径大小和浇口眼之间的距离。为了保持温度的均匀性，又能使气体和杂质有排出的机会和空隙，我们采取内浇口眼直径7-8毫米，间距为35-45毫米。

铁模浇注工艺

要得到完善的铸件，在浇注工艺上必须做到下列几点：

1.铁模准备：铁模使用前必须把工作表面清刷干净，并进行预热至300℃以上，浇注时其模温应保持在40-60℃左右，过低过高都容易引起气孔的出现。

2.铁模涂料：由于锡青铜不像黄铜和铝青铜那样，表面有一层牢固的外壳薄膜，能阻止与气体的作用，因此铁模铸造时，必须刷涂一层涂料。涂料是用饱和的松香酒精溶液，均匀涂一层即可。

3.浇注温度：锡青铜浇注温度的高低对机械性能及金相组织有很大影响。根据有关资料介绍和工作实践，不含磷的锡青铜，在高温浇注时，能得到完全的柱状组织，铸件致密性高。当用低于1150℃以下的浇注温度时，则容易得到等轴晶粒组织，产生分散性缩孔，铸件致密性差，机械性能显著降低。因此锡青铜铁模铸造，我们推荐高温浇注，快速熔化，对铸件质量是有好处的。一般不含磷的锡青铜，熔化温度最高可达到1250℃、再高则不适宜了。

磷青铜为了减少含气量和防止偏析上涨，在生产实践中采用二次熔化，尽量缩短熔化时间。其熔化温度控制在1200℃左右，浇注温度一般在980-1060℃范围，效果良好。

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