V法鑄造是通過(guò)鑄型負(fù)壓來(lái)使振實(shí)后的型砂硬化成型的，因此，鑄型負(fù)壓狀態(tài)的控制對(duì)鑄型的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性具有重大的影響，甚至直接關(guān)系到該工藝的成敗。生產(chǎn)中負(fù)壓狀態(tài)的控制包括鑄型的真空度和抽氣流量2個(gè)方面。
1、V法鑄造鑄型的真空度
鑄型的真空度又稱負(fù)壓度，指的是鑄型內(nèi)的實(shí)際壓力低于環(huán)境大氣壓力的差值，即鑄型真空度=環(huán)境大氣壓力-鑄型內(nèi)的實(shí)際壓力，其具體數(shù)值可由真空表讀取。對(duì)于V法鑄造來(lái)說(shuō)，從造型開始直到鑄件的整個(gè)澆注過(guò)程和凝固前期，鑄型都 保持 的真空度，其作用主要有以下幾個(gè)方面：
(1)進(jìn)一步緊實(shí)震實(shí)后的干砂，使鑄型保持足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性；
(2)及時(shí)吸走澆注過(guò)程中型腔內(nèi)產(chǎn)生的大量氣體，并維持 低限度的負(fù)壓，以防止鑄型坍塌或鑄件變形；
(3)澆注時(shí)涂料、薄膜氣化產(chǎn)物對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的污染；
(4)在 程度上防止鑄件的高溫燙壞背膜，造成鑄型密封性變差，從而在吊起砂箱時(shí)導(dǎo)致塌箱或引起鑄件變形。
在V法造型中，如果鑄型的緊實(shí)度基本相同，則其強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性可以近似地采用易于測(cè)定的鑄型硬度數(shù)值來(lái)衡量，它與鑄型真空度密切相關(guān)。在 范圍內(nèi)，鑄型的真空度越高，用以表征強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的鑄型硬度就會(huì)越高，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間也越短。當(dāng)負(fù)壓度為0.04MPa時(shí)，鑄型在9s達(dá)到穩(wěn)定值，硬度值為85HB；當(dāng)負(fù)壓度為0.06MPa時(shí)，鑄型在7s達(dá)到穩(wěn)定值，硬度值為90HB。但真空度并不是越高越好，過(guò)高的真空度不但增大能耗，而且也會(huì)惡化鑄件的表面質(zhì)量，導(dǎo)致嚴(yán)重的粘砂缺陷的產(chǎn)生。
2、 V法鑄造鑄型的抽氣流量
鑄型的抽氣流量指的是單位時(shí)間內(nèi)從鑄型中抽走的氣體體積，也稱抽氣速率。氣體被抽走導(dǎo)致鑄型中負(fù)壓的產(chǎn)生，而鑄型周圍環(huán)境中的氣體在負(fù)壓的作用下又會(huì)沿著密封不夠嚴(yán)密的間隙進(jìn)入鑄型(即“漏氣”從而使負(fù)壓減小。鑄型的抽氣流量與真空系統(tǒng)的抽吸能力(即鑄型抽氣管前端穩(wěn)壓罐的真空度的大小)、抽氣管閥門的過(guò)流面積和抽氣時(shí)間成正比；漏氣量則隨著漏氣面積的增大而增加，同時(shí)又會(huì)隨型內(nèi)負(fù)壓的降低而減小。鑄型中抽氣流量與漏氣量的動(dòng)態(tài)平衡決定著鑄型內(nèi)任一瞬間真空度的數(shù)值，也同時(shí)影響著鑄型的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。
在V法鑄造過(guò)程中，鑄型的抽氣流量和漏氣量的動(dòng)態(tài)平衡以及由此而形成的真空度的大小是隨著工藝流程的進(jìn)行而不斷變化的。在澆注前，鑄型漏氣的原因主要是由于薄膜與砂箱的密封不夠嚴(yán)密而引起的，抽氣流量主要是為了彌補(bǔ)這一部分的漏氣損失。因此，較小的抽氣流量就足以形成維持鑄型穩(wěn)定的真空度。在澆注過(guò)程中，由于鐵液熱流的作用導(dǎo)致EVA薄膜不斷的氣化，密封涂料層也部分地受到破壞，型腔中產(chǎn)生的大量氣體就會(huì)在負(fù)壓作用下經(jīng)由這些地方進(jìn)入鑄型，從而引起真空度的減低。這時(shí)如果不增大抽氣流量以維持鑄型穩(wěn)定的真空度，鑄型就會(huì)發(fā)生脹砂、變形、坐箱，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致塌箱現(xiàn)象的發(fā)生。此后，隨著澆注的進(jìn)行，型腔空間逐漸為鐵液所充填，進(jìn)入鑄型的氣體數(shù)量逐漸減少，抽氣流量也從 高值逐漸下降，與此相應(yīng)，鑄型真空度在經(jīng)歷了一個(gè) 低值后又慢慢地回升， 后，鑄型內(nèi)真空度和抽氣流量又達(dá)到了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)值。
由此可見(jiàn)，在V法鑄造的整個(gè)工藝過(guò)程中，需要通過(guò)不斷地調(diào)整抽氣流量以鑄型穩(wěn)定所 的真空度。影響抽氣流量調(diào)節(jié)的因素很多，如鑄件和砂箱的大小與結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)中不同工序?qū)Τ闅饬髁康男枨螅F(xiàn)場(chǎng)工裝、設(shè)備以及操作人員的素質(zhì)所造成的漏氣量大小的差異等。因此，需要根據(jù)各廠實(shí)際情況的不同來(lái)確定各個(gè)工序抽氣流量的調(diào)節(jié)數(shù)值。V法鑄鐵件的質(zhì)量大多偏大，一般而言，在實(shí)際生產(chǎn)中，鑄型的真空度需要保持在0.038~0.044MPa方可保持足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。在澆注階段，根據(jù)條件的不同，鑄型真空度將減少0.01~0.03MPa，因此， 在澆注開始后 短的時(shí)間內(nèi)加大抽氣流量以彌補(bǔ)真空度的損失，這時(shí)就需要真空系統(tǒng)具有較大的抽吸能力。真空泵的能耗較大，基于節(jié)能減排的考慮，在配置真空系統(tǒng)時(shí)候，采用了雙重負(fù)壓壓力系統(tǒng)。在造型和等待澆注的過(guò)程中采用低負(fù)壓系統(tǒng)，而在澆注開始瞬間開啟高負(fù)壓系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)造型和澆注過(guò)程中真空抽氣量的合理控制，達(dá)到 大限度利用真空系統(tǒng)效益的目的。澆注15min之后，鑄件表層已結(jié)殼，而且負(fù)壓趨于穩(wěn)定不再變化，此時(shí)可將高壓轉(zhuǎn)換到低壓。
