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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(nèi),經(jīng)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(yōu)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(zhì)量直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量,因此,鑄造在機械制造業(yè)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(yè)技術的發(fā)展,鑄造技術的發(fā)展也很迅速,特別是19世紀末和20世紀上半葉,出現(xiàn)了很多的新的鑄造方法,如低壓鑄造、陶瓷鑄造、連續(xù)鑄造等,在20世紀下半葉得到完善和實用化。由于現(xiàn)今對鑄造質(zhì)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(zhì)量、自動化和清潔化的方向發(fā)展,例如我國這幾年在精密鑄造技術、連續(xù)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(fā)展迅速 . {. I) m+ d; M* {1 l) e" @

        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(yōu)先采用砂型鑄造
        
據(jù)統(tǒng)計,我國或是國際上,在全部鑄件產(chǎn)量中,60~70%的鑄件是用砂型生產(chǎn)的,而且其中70%左右是用粘土砂型生產(chǎn)的。主要原因是砂型鑄造較之其它鑄造方法成本低、生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)周期短。所以象汽車的發(fā)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn),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(chǎn)的鑄件精度、表面光潔度、材質(zhì)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(chǎn)批量相適應
        
例如砂型鑄造,大量生產(chǎn)的工廠應創(chuàng)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(chǎn)線生產(chǎn)率不夠高,工人勞動強度大,噪聲大,不適應大量生產(chǎn)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(chǎn)線、實型造型生產(chǎn)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(chǎn)線、氣沖造型線,以適應快速、高精度造型生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)的重型鑄件,采用地坑造型法成本低,投產(chǎn)快。批量生產(chǎn)或長期生產(chǎn)的定型產(chǎn)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(jié)約造型工時、提高產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)。

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3.造型方法應適合工廠條件
         例如同樣是生產(chǎn)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(yè)生產(chǎn)條件(包括設備、場地、員工素質(zhì)等)、生產(chǎn)習慣、所積累的經(jīng)驗各不一樣,應該根據(jù)這些條件考慮適合做什么產(chǎn)品和不適合(或不能)做什么產(chǎn)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(chǎn)率也不一致,最終的經(jīng)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(jīng)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:

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鑄造方法 鑄件材質(zhì) 鑄件重量 表面光潔度 鑄件復雜程度 生產(chǎn)成本 適用范圍 工藝特點
砂型鑄造 9 C( K/ e8 W" p6 C1 ?

各種材質(zhì)

幾十克~很大 簡單   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(chǎn)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(zhì)量低
機械:尺寸精度和表面質(zhì)量高,但投資大
金屬型鑄造 3 o% z. G8 B5 @1 u9 B

有色合金

幾十克~20公斤 復雜鑄件 金屬模的費用較高 小批量或大批量生產(chǎn)的非鐵合金鑄件,也用于生產(chǎn)鋼鐵鑄件。 ( s, Q- O w3 l2 T k9 ?鑄件精度、表面質(zhì)量高,組織致密,力學性能好,生產(chǎn)率高。
熔模鑄造 8 {) t! x9 x3 I( A

鑄鋼及有色合金

幾克~幾公斤 很好 任何復雜程度 批量生產(chǎn)時比完全用機加工生產(chǎn)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(chǎn)率低
石膏型鑄造 1 W/ F8 l6 E9 M2 \7 W$ y

鋁、鎂、鋅合金

幾十克~幾十公斤 很好 較復雜 單件到小批量  
低壓鑄造 有色合金 幾十克~幾十公斤 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(chǎn)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(chǎn)效率低
差壓鑄造 鋁、鎂合金 幾克~幾十公斤 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(chǎn)效率低
壓力鑄造 鋁、鎂合金 幾克~幾十公斤 復雜(可用砂芯) 金屬模的制作費用很高 大量生產(chǎn)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(chǎn)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(zhuǎn)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(chǎn)率高
連續(xù)鑄造 鋼、有色 很大 較差 長形連續(xù)鑄件 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(chǎn)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(huán)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(jīng)學了點皮毛哦!蠻有興趣的,真正去學比較難懂!8 @. u1 f: Y( s* d9 w, s
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(xiàn)在在生產(chǎn)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(nèi)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(chǎn)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,7 R$ h4 V8 o! }5 z; Y6 N; A: L5 ~
一,改良熔液的流動平穩(wěn)性,如增加穩(wěn)定槽8 }; |3 W8 k, j( P5 Y; b7 Y0 ?
二,改良氣道的排氣性* y2 W4 C' X7 K4 m" m) D* ~: H
三,金屬液熔煉過程中的排氣除渣控制
. ^5 |/ l, j9 f8 Q5 w% B9 P: [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?jīng)Q定了氣孔的產(chǎn)生~~石蠟本來是有機物,產(chǎn)生氣體是肯定的~/ Q1 v8 t+ f/ h1 k8 x1 e# P; B2 _
就算外面的空氣進不去,也一樣有氣孔~~這個避免不了的~~# O% T, g* A, W' u- E' x
作高錳鋼用低溫石蠟確實是個好辦法~~
1 A/ u0 I' i8 R* Y! `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.
# x: ?" P, c4 O用石蠟雖然材料費用高,但是減少了很多后續(xù)的費用.6 {/ H3 p/ p! Y$ J4 }3 T- O
減少氣孔的方法就是減少殘留石蠟,延長培燒時間.$ l2 a/ [2 e* Z: i0 Y1 C
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(xiàn)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

; z, D" O" L2 m& l$ V是熔模鑄造嗎?型殼是否醅燒是否充分?




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