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標題: 鑄造技術的方法選擇 [打印本頁]
作者: 望山石    時間: 2006-9-30 17:16
標題: 鑄造技術的方法選擇
      鑄造是將通過熔煉的金屬液體澆注入鑄型內，經冷卻凝固獲得所需形狀和性能的零件的制作過程。鑄造是常用的制造方法，優點是：制造成本低，工藝靈活性大，可以獲得復雜形狀和大型的鑄件，在機械制造中占有很大的比重，如機床占60～80%，汽車占25%拖拉機占50～60%。鑄件的質量直接影響著產品的質量，因此，鑄造在機械制造業中占有重要的地位。
        鑄造是一種古老的制造方法，在我國可以追溯到6000年前。隨著工業技術的發展，鑄造技術的發展也很迅速，特別是19世紀末和20世紀上半葉，出現了很多的新的鑄造方法，如低壓鑄造、陶瓷鑄造、連續鑄造等，在20世紀下半葉得到完善和實用化。由于現今對鑄造質量、鑄造精度、鑄造成本和鑄造自動化等要求的提高，鑄造技術向著精密化、大型化、高質量、自動化和清潔化的方向發展，例如我國這幾年在精密鑄造技術、連續鑄造技術、特種鑄造技術、鑄造自動化和鑄造成型模擬技術等方面發展迅速 $ ?' M8 e+ F& v

        鑄造主要工藝過程包括：金屬熔煉、模型制造、澆注凝固和脫模清理等。鑄造用的主要材料是鑄鋼、鑄鐵、鑄造有色合金(銅、鋁、鋅、鉛等)等。鑄造方法常用的是砂型鑄造，其次是特種鑄造方法，如：金屬型鑄造、熔模鑄造、石膏型鑄造......等。而砂型鑄造又可以分為粘土砂型、有機粘結劑砂型、樹脂自硬砂型、消失模等等,如下圖：

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鑄造方法選擇的原則：
1．優先采用砂型鑄造
         據統計，我國或是國際上，在全部鑄件產量中，60～70％的鑄件是用砂型生產的，而且其中70％左右是用粘土砂型生產的。主要原因是砂型鑄造較之其它鑄造方法成本低、生產工藝簡單、生產周期短。所以象汽車的發動機氣缸體、氣缸蓋、曲軸等鑄件都是用粘土濕型砂工藝生產的。當濕型不能滿足要求時再考慮使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土濕型砂鑄造的鑄件重量可從幾公斤直到幾十公斤，而粘土干型生產的鑄件可重達幾十噸。
         一般來講，對于中、大型鑄件，鑄鐵件可以用樹脂自硬砂型、鑄鋼件可以用水玻璃砂型來生產，可以獲得尺寸精確、表面光潔的鑄件，但成本較高。
         當然，砂型鑄造生產的鑄件精度、表面光潔度、材質的密度和金相組織、機械性能等方面往往較差，所以當鑄件的這些性能要求更高時，應該采用其它鑄造方法，例如熔模（失臘）鑄造、壓鑄、低壓鑄造等等。

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2．鑄造方法應和生產批量相適應
         例如砂型鑄造，大量生產的工廠應創造條件采用技術先進的造型、造芯方法。老式的震擊式或震壓式造型機生產線生產率不夠高，工人勞動強度大，噪聲大，不適應大量生產的要求，應逐步加以改造。對于小型鑄件，可以采用水平分型或垂直分型的無箱高壓造型機生產線、實型造型生產效率又高，占地面積也少；對于中件可選用各種有箱高壓造型機生產線、氣沖造型線，以適應快速、高精度造型生產線的要求，造芯方法可選用：冷芯盒、熱芯盒、殼芯等高效制芯方法。中等批量的大型鑄件可以考慮應用樹脂自硬砂造型和造芯。
         單件小批生產的重型鑄件，手工造型仍是重要的方法，手工造型能適應各種復雜的要求比較靈活，不要求很多工藝裝備。可以應用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有機酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、樹脂自硬砂型及水泥砂型等；對于單件生產的重型鑄件，采用地坑造型法成本低，投產快。批量生產或長期生產的定型產品采用多箱造型、劈箱造型法比較適宜，雖然模具、砂箱等開始投資高，但可從節約造型工時、提高產品質量方面得到補償。
        低壓鑄造、壓鑄、離心鑄造等鑄造方法，因設備和模具的價格昂貴，所以只適合批量生產。

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3．造型方法應適合工廠條件
         例如同樣是生產大型機床床身等鑄件，一般采用組芯造型法，不制作模樣和砂箱，在地坑中組芯；而另外的工廠則采用砂箱造型法，制作模樣。不同的企業生產條件（包括設備、場地、員工素質等）、生產習慣、所積累的經驗各不一樣，應該根據這些條件考慮適合做什么產品和不適合（或不能）做什么產品。

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4．要兼顧鑄件的精度要求和成本
         各種鑄造方法所獲得的鑄件精度不同，初投資和生產率也不一致，最終的經濟效益也有差異。因此，要做到多、快、好、省，就應當兼顧到各個方面。應對所選用的鑄造方法進行初步的成本估算，以確定經濟效益高又能保證鑄件要求的鑄造方法。    
        鑄造方法的特點和適用范圍見下表：

5 K' {" `2 R5 C# i! z/ f: c2 b % E2 Y; u& m+ m, @0 y( |. @7 o+ B7 I3 O! p* k5 W* M# f. t; F5 M) w! T- L$ v Q, t) |5 {" u) t8 k# i% J( Y: |, [ ~4 V# G* x1 @! ^! C2 w5 K+ R% J) y) N- e. i9 W: Y, A1 z- h# a3 D8 H0 h9 D( I- c/ Q2 r2 B! \; Z- ]7 Q$ s' d- Q4 o7 ~; a& m# ~$ }$ x. v& r' C) \) d# D, E" h. P) h& K$ X& [/ ]% h" y' `4 J! i' E6 I1 q/ E/ Y& k) u% D' J* [( O5 Q! y) p8 T3 ]0 s5 z+ }3 S% c5 k: d) e0 L5 b8 |/ b, s S8 J: i( P( f' G* `0 l% P/ \# T0 I0 e6 S& \2 _, e8 r" b" ?9 ~2 z0 [' H4 ?& f3 U. V' Q" G1 M0 H6 c' h. l2 g, b0 R8 L( |9 Q1 K. v6 ~; E; C+ N: A$ U" J0 U& K1 j2 I4 y/ d$ W: i& ^3 M" o! R+ Z# I; K# V7 ?( ~% h8 O, f4 _7 \- K% ^8 ?$ W2 j/ Z9 ~ O9 ^* B8 D1 C' j0 \$ i, v# H4 f! `3 d# a, r+ z4 w5 A7 W. J( w4 G1 `: t9 v3 U9 Y. C" a, ?- T3 G1 B# k% y, s$ x& v' s* s5 ?" y2 q [8 `! I9 ?3 M" U8 \8 b4 G6 |, o! {4 V" a* c) \! b* b0 z g# W- O: ?9 a7 Q# ~ n. |$ l* B4 C3 v3 q4 A% ^5 T: H" ?; I& B; p$ r" q$ [9 f, V, L R5 V0 p) T& d9 {- s) n3 P- e. [( |1 i5 I3 O% K+ |2 j+ M! [: ^+ a! w8 @ N) e: M! Z. \+ X2 f# x2 u+ P8 L5 _, L/ e1 _4 H2 J4 }. K' e- f+ f1 Q( c7 m3 z+ @" x! |) v& U: d5 k7 O! t: ^. _) P: h* l, {; w' p' i4 x) u3 y6 N3 O5 r2 N" \* H( f0 r4 t% p: g+ E8 M8 {. A' ~; V# e, X' ?! o8 C5 B( ]8 u8 v5 @8 G6 ?9 M! E, l/ s0 K, ~$ s8 L, t+ ?! j9 C' {1 D+ c* l+ O0 T9 V! ?: U8 v: t+ F8 }' v; g0 O" K }* A G/ Z) J( A0 Z3 h9 }8 S g* K/ O' n$ ^, q1 N1 C5 Z8 {" P4 X0 b$ l( l0 x9 s9 c: `& f" c9 Y. M3 y7 W! G% A- a# \( Y( |( o) W8 r# E, G: y0 A c: m! s- [5 q* z1 ^, O7 @& C: R8 S/ n5 x6 w4 ~6 S2 |3 u$ F" N/ I; M$ O' M( u* Q: _; F0 s) q1 j" C2 I6 J8 U4 f7 l2 P! k! H; Q8 }- C% u7 g- p8 }$ |5 z7 i. }- _8 t3 a- M2 R f' O2 d" C: A. F! E% |3 m: w- a6 p7 Y* Y0 P6 W( L" e( ` U; a4 u! }% ^( m' q8 a3 c. J7 ~% ]! S2 x! v1 k2 N. F* a4 m3 _8 w) v1 D' G w2 T/ f" K: Z* r! K) R2 P1 J X8 {8 q+ L' `+ W. }+ l) \( P) a- N" u; x& Z$ {9 B2 q5 v" z: F/ ]: R0 ?0 O" s1 X4 n. k) K* V( m- Q& a" R6 `# f5 D0 B/ g& y( u& M3 G. Z! h! l# k4 F, A% A' L2 D( h! M. k0 d! j$ s; Q4 F$ Y6 x0 }% @% w5 G: a0 v0 \& b* V8 o9 Y8 O; q. I7 }' ?4 S& p6 l& O, z6 m0 _3 _8 ^4 p0 U% N0 ]# B& K' k3 ^8 L( t/ o/ v5 M( V" n- m4 J4 U0 h1 X$ Y) t* c* Y+ T, t S! t: ?1 l/ n6 L* s% x7 b! n5 n+ e, J3 ]% W: C2 ?! o% F& N- G8 B0 C( [- l( |6 j6 w$ A% G" p" d. Y- c, M& M: u3 k# E7 v; b9 N Y6 h! ^, n8 t' w# o% o1 w; W& P$ I0 J- F- y6 {$ u- B2 j; H5 G2 U% J1 n1 @* L! t6 T& u$ z2 Z4 q0 i' V- Z0 n) {: R* d' Z5 X+ ?) k6 h- H# ?: x0 S- z' j; Z/ ` j9 u- d- [$ O7 j/ ~3 z5 J. p1 U) F9 Y7 T) ~9 W1 Q& z3 n* X2 g3 R1 C5 P( ~1 ^- z7 s" C' K3 N% H1 h, m( c7 U; M! N$ ]' ^! h3 P! i4 c! K9 R# W& T; a. F5 ~" m
鑄造方法 鑄件材質 鑄件重量 表面光潔度 鑄件復雜程度 生產成本 適用范圍 工藝特點
砂型鑄造 2 R9 `. Q/ y- Q/ R9 F

各種材質

 幾十克～很大 差 簡單 低   最常用的鑄造方法
  手工造型:單件、小批量和難以使用造型機的形狀復雜的大型鑄件
  機械造型：適用于批量生產的中、小鑄件		 手工：靈活、易行，但效率低，勞動強度大，尺寸精度和表面質量低
機械：尺寸精度和表面質量高，但投資大
金屬型鑄造 + T6 ?" |! f3 M6 m$ Y

有色合金

 幾十克～20公斤 好 復雜鑄件 金屬模的費用較高 小批量或大批量生產的非鐵合金鑄件，也用于生產鋼鐵鑄件。 0 O0 [! T9 q) ]" F4 ~( j鑄件精度、表面質量高，組織致密，力學性能好，生產率高。
熔模鑄造 / Z, q$ q) T0 z! q1 G p( U" _7 F

鑄鋼及有色合金

 幾克～幾公斤 很好 任何復雜程度 批量生產時比完全用機加工生產便宜 各種批量的鑄鋼及高熔點合金的小型復雜精密鑄件，特別適合鑄造藝術品、精密機械零件 尺寸精度高、表面光潔，但工序繁多，勞動強度大
陶瓷型鑄造 鑄鋼及鑄鐵 幾公斤～幾百公斤 很好 較復雜 昂貴 模具和精密鑄件 尺寸精度高、表面光潔，但生產率低
石膏型鑄造 6 _; Q0 j, K- M9 n" l4 Z! V

鋁、鎂、鋅合金

 幾十克～幾十公斤 很好 較復雜 高 單件到小批量 　
低壓鑄造 有色合金 幾十克～幾十公斤 好 復雜（可用砂芯） 金屬模的制作費用高 小批量，最好是大批量的大、中型有色合金鑄件， 可生產薄壁鑄件 鑄件組織致密，工藝出品率高，設備較簡單，可采用各種鑄型，但生產效率低
差壓鑄造 鋁、鎂合金 幾克～幾十公斤 好 復雜（可用砂芯） 　 高性能和形狀復雜的有色合金鑄件 壓力可控，鑄件成型好，組織致密，力學性能好，但生產效率低
壓力鑄造 鋁、鎂合金 幾克～幾十公斤 好 復雜（可用砂芯） 金屬模的制作費用很高 大量生產的各種有色合金中小型鑄件、薄壁鑄件、耐壓鑄件 鑄件尺寸精度高、表面光潔，組織致密，生產率高，成本低。但壓鑄機和鑄型成本高
離心鑄造 灰鐵、球鐵 幾十公斤～幾噸 較好 一般為圓筒形鑄件 較低 小批量到大批量的旋轉體形鑄件、 各種直徑的管件 鑄件尺寸精度高、表面光潔，組織致密，生產率高
連續鑄造 鋼、有色 很大 較差 長形連續鑄件 低 固定截面的長形鑄件，如鋼錠、鋼管等 組織致密，力學性能好，生產率高
消失模鑄造 各種 幾克～幾噸 較好 較復雜 較低 不同批量的較復雜的各種合金鑄件 鑄件尺寸精度較高，鑄件設計自由度大，工藝簡單，但模樣燃燒影響環境
作者: hl001    時間: 2006-10-4 10:26
標題: Re: 鑄造技術的方法選擇
暈！樓主你學過嗎？我曾經學了點皮毛哦！蠻有興趣的，真正去學比較難懂!
& t- ]% I8 K+ I( W+ J請問問個問題：鑄件表面有氣孔，砂孔，夾渣，怎么解決？還有我公司現在在生產高錳鋼，用低溫蠟做成的，澆注之后表面有很多缺陷，主要是表面有氣孔（包括內部也有），請問在澆注時有什么特別要求使得沒有這種缺陷？
作者: nizainian    時間: 2006-10-6 15:52
標題: Re: 鑄造技術的方法選擇
有這個方面的書籍嗎？傳上來
作者: zhangdewei2008    時間: 2006-10-7 09:34
標題: Re: 鑄造技術的方法選擇
2樓 問的問題,就其所產生的原因,非常的復雜,如果單從澆注來說的話,在澆注開始時,要快,把直澆道全部封閉,在澆注過程中,要保持直澆道一直是滿的,防止氣體進入.個人見解.
作者: wtyaak    時間: 2006-10-8 10:55
標題: Re: 鑄造技術的方法選擇
2樓說的有一點想法,  U/ A  b; Y4 m0 N- Q( ?' l
一,改良熔液的流動平穩性,如增加穩定槽
: u& P5 Y; S$ _+ O" e; ^* [5 s二,改良氣道的排氣性
# Y; s$ V" G/ ~6 y: x- V0 }三,金屬液熔煉過程中的排氣除渣控制
; q, {8 X* ?4 z/ ^四,設法使氣孔等不良集中到一處
作者: yangtch    時間: 2006-10-10 08:52
標題: Re: 鑄造技術的方法選擇
是熔模鑄造嗎？型殼是否醅燒是否充分？
作者: zjg521999    時間: 2006-10-30 13:55
標題: Re: 鑄造技術的方法選擇
2樓的我覺得是鑄造的方式決定了氣孔的產生~~石蠟本來是有機物,產生氣體是肯定的~
  w) Q$ ?5 f* X+ j6 K就算外面的空氣進不去,也一樣有氣孔~~這個避免不了的~~
: U& e7 u2 V9 q作高錳鋼用低溫石蠟確實是個好辦法~~
1 h1 m; C# A$ H3 A( q; x因為高錳鋼焊接、氣割和機加工都不行的~~焊接性能不好,氣割容易裂,機加工加工不動.# E& Z1 T- c# d+ b( I
用石蠟雖然材料費用高,但是減少了很多后續的費用.
, ]/ B# w) c4 z- j3 `$ U7 W減少氣孔的方法就是減少殘留石蠟,延長培燒時間.
6 b8 _( B6 f: B  |個人觀點!
作者: hqh525313    時間: 2007-8-9 11:38
標題: Re: 鑄造技術的方法選擇
請問各位大佬如何保證鑄件的平整度
作者: kang110ta    時間: 2009-6-26 10:34
你們現在還在搞鑄造技術嗎？
作者: 夏輝夏    時間: 2012-2-6 14:40
受教啦，很好的入門資料。
作者: 夏輝夏    時間: 2012-2-8 12:25
要是能更詳細點就更好啦
作者: zoubo    時間: 2012-2-12 18:01
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是熔模鑄造嗎？型殼是否醅燒是否充分？



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