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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 1 w J0 A0 d/ ^7 h+ ^1 j1 [

        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：

+ u* E1 X. p2 s u: N1 r, m( u m' m7 a2 c& M& i' b1 d# D. [/ c9 C: {* q G. \1 G8 c2 T1 _" N; m; t& F: Y+ Q# S: I( P% a8 \# N7 q% J4 Z2 H9 V( e: @) u }" I& R8 ?& j5 b, H! l0 s) i% B g* R5 i- q/ C# k; O6 F! h/ x3 v0 i5 t, l, x" }; [5 a Y! E- B7 W8 G2 o( ~( O* @- g7 K: p1 J3 U% a; y' I3 p! T/ T Y4 s* |+ {4 ?" J& L/ g6 A" z0 `; s) ]/ _0 p: i. \6 k! H: p, y3 D- h" y N6 |2 O8 ?1 Y2 c/ T/ ~% H1 u1 }% o7 j# X( |. H$ I7 n& C% Z" L/ c* _2 G3 A: z5 y4 Q8 V! T/ m2 Z- n2 \ |: _( ^, }$ l8 d: [8 U8 f( s/ H9 x; Y( g4 m7 A) }! i7 F6 i! x2 s0 L3 P& m; q. }; a! f U) n/ w G9 H v8 n3 I- ? f( D8 H! a+ B, k2 o; g+ f( g# @# i* u0 Q9 f) E/ H0 w) _$ g6 P; K! v7 L5 l, I4 o6 M G% S' q; v3 l" h. {' M; h" k( U, Y! [# D0 O2 u R) i( r: y& Y8 G- ^- y+ q" e/ |: S- Z! k# X" z6 k2 ]: W3 w$ e, G: \# \2 Y# W6 a. a" f" t' P( [4 X3 P ]* @2 R. ~/ @4 ]4 Q$ S1 C# q. _' h* H' F8 t. X+ i* ]: s/ n5 B' w: Y* x2 L0 T. ?# X' z1 G0 G) W' y. t+ p% u; h' e! k2 v6 B: E( a3 _( \: m5 U1 X7 x1 f- R5 o% q- J0 J2 _( }* n( S" v9 T/ q# W) v: I- l) z! N. F9 b. }; V" ?" r& L2 x5 J7 f1 l* p; w9 C; y6 s3 O$ F6 {6 T' {, h+ P# _: w# U8 ~/ T3 F+ [6 p6 |# M. R8 H* g( v2 N; O6 `0 Z4 i- b6 H6 j0 o6 @' e6 i' S/ x3 y/ I, \( {8 H9 t4 \4 ~. b" Z- z$ k7 N# R3 N( m( A: P: V% p( D. f$ }: v. G. T' h: b+ r. H$ W" S% D9 P8 s, s7 x" Y0 _" x! F# G5 |" B5 ^9 v3 q8 V6 u4 G3 b3 ?: ]; `8 @- h; Y+ J! @ j0 l% `1 U% Y& U+ n& z" z7 \* X+ q) J0 b) Z* [4 |: V5 B& k0 q I* i! W8 b( K$ Z3 N+ w, F+ i; \, h; z0 W7 x. ~4 t) l8 b- ^5 ]! J! G( J1 g/ B1 I' K8 i, g; q& `7 U- g( m) D# x% f! m1 X' B) q0 v, L: j4 A( E2 I- X" T: F3 n7 w y; v- f, Z; ?: w+ |: j. w, p6 D/ c# x7 l1 h* w# t6 C M) p9 d0 u) u( B: V5 ^) q9 V) J) l$ ^# y! E% V1 W7 U0 \& m$ \3 X [( D7 ~/ _# E7 ?' ^& F" d8 t7 `2 x5 h, j- F: k0 ^) z" c7 D% |* E" _: H; H4 ]% T, B9 X+ y h. y! P: U4 o( l& j" `& q9 ]( W2 x& E c7 ~8 A+ K* y1 T* I6 O$ ?1 ^; |1 z5 R: Q# e7 l% {6 j) \) z8 m; w1 M6 U) a6 x8 o+ x, w5 a8 ]; t' F: W) g6 j& F o8 H% o6 O, u6 z+ C3 |2 ]( R5 B" X' {3 }. |/ ?8 P; J. w& g% ^. A; F' E4 `: {- K. i' }( S; s; d I# O' V6 i# K$ S1 N+ z$ Y/ A% K! m! h8 v4 r3 E8 y& e- ?/ v* U' P+ [1 r: Z% G& H, w: K1 G s% m1 Z! n o: b) B( c" U* B2 N$ e% w+ S3 \5 |/ F9 V+ ~9 Z0 x+ c9 z' [% X3 N4 n# m- K$ X m, J+ a* w7 K8 f. J& O4 a: i1 X8 q& _: p! V$ F% c! Q e1 J4 ` E- r4 X4 }3 x) G2 N1 t2 W( k0 Z* }" \, U. \! ~; N3 s& d) D2 r S9 @2 n) r) ]; a0 }# V3 ^" k' S7 }8 V8 z# z( F/ S, h5 ]& V8 m" C; L+ a1 J6 D; ^ }$ P* }9 T" d1 c: f% W# G2 y8 Q3 f; F: K& ^! _8 F' ]/ |4 K4 W5 \ f$ e2 w, n; W7 K% r9 e6 ], y! \: G' |* W5 \3 y' ]+ e' U5 V) k0 E& \
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 ) t% v3 M+ b# A

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 . @4 p7 _7 [1 M6 K& r) z! D

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。 2 A# J! A( x& ~, \& ~. l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 ' q' ]1 ~. J, ~7 @% `% L9 |

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 ' f' \& \; O# I: {

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!' y5 Z' T' j3 g. K* i% `
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,
( M- W4 m# z5 c3 B: X8 X0 ]5 e一,改良熔液的流動平穩性,如增加穩定槽
# N+ k" H+ j) ?; A( ]8 [. p二,改良氣道的排氣性
7 j$ `# e; x+ H1 G. \; H  N, q三,金屬液熔煉過程中的排氣除渣控制2 y* u1 u6 D" _2 W: g8 G0 L" L' |
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~
) ^$ Q0 G( ^* n+ d1 k% Z0 k就算外面的空氣進不去,也一樣有氣孔~~這個避免不了的~~$ [6 G& i8 ~$ \6 C3 d
作高錳鋼用低溫石蠟確實是個好辦法~~. |; q5 J* F3 l  @
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.
3 u  h1 ?0 ]* |+ I+ w用石蠟雖然材料費用高,但是減少了很多后續的費用.
$ S( x: w, V# m減少氣孔的方法就是減少殘留石蠟,延長培燒時間.
3 K1 p4 n) ~! I4 H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

3 E  }! @2 i" p( q是熔模鑄造嗎？型殼是否醅燒是否充分？



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