任何 的砂型铸造工艺都是以获得一种尺寸稳定、表面光洁,并具有 强度、刚度和硬度的铸型为前提的,影响上述性能的 要因素是铸型的紧实度,它有多种不同的表示方法,在V法铸造中, 常用也是 易于测定的方法是用相对容积率Vr来表示其紧实度。
Vr=(V堆-V紧)/V堆=(H堆-H紧)/H堆*100%(1)
式(1)中:V堆和H堆分别代表加砂后型砂在砂箱中自然堆积的体积和高度;V紧和H紧则代表紧实后的体积和高度。Vr数值越大,其紧实度就越高。V法铸造是通过高频微振的方法对型砂进行紧实的,砂粒之间的充填度对铸件的质量有很大的影响。由于V法造型所使用的型砂粘结剂,只有通过振实台振实并抽真空之后才能具有 的铸型强度,型腔内铸件的形状主要靠砂粒之间相互作用的摩擦力和镶嵌作用力来保持平衡。如果在抽真,铸型的紧实度较低,当铸型抽真空时,就会使型砂颗粒产生较大的位移,起模之后型腔尺寸与轮廓和模型与轮廓会有不同,造成铸件尺寸不合格。同时,铸型分型面会产生较大凹陷,以致引起浇注时铁液从分型面处流出,导致铸件报废。
在 的型砂粒形及粒度分布条件下,V法铸造中铸型的紧实度取决于造型过程中振实参数的控制。为了在短时间内 较高的型砂紧实度,应该选用具有较高加速度的振实台,但是过高的振动加速度会产生噪声,使操作人员产生不舒适感,并易使靠近模型面的型砂疏松,反而会带来不利后果。实践证明,生产中使用加速度为0.8~1.0g的振实台(g是重力加速度)具有较好的紧实效果;振实台的振动频率以50Hz为佳;振实台的激振力和振幅应根据生产中参振物体的质量进行调节,以型砂能均匀紧实、而砂粒又不产生明显的跳动为准。激振力和振幅的确定与抛掷指数K有关,干石英砂的抛掷指数K为1.5左右。激振力F则可根据F=KG进行调节,而适宜的振实振幅则为0.7~0.9mm;振实台所需振动时间随着型砂质量的增加而增大,以型砂体积达到基本稳定状态为准。中、小件造型线一般为60~90s;大件造型线则为400~500s。V法铸造选用SiO2含量大于、含泥量小于1.0%,粒度为70/140目、粒度集中度>80%的 干石英砂造型,振实后的紧实度控制范围为12%~13%。