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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 - ^' \* F6 b8 D

        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：

! s1 c- H) a6 @5 x1 Y5 b) W * r& w6 @1 _" r9 v$ A, V. ]/ s: |) Y1 n! L. {" p3 D9 R" d. ~: X+ l8 C, q8 N1 G( Y4 [' v' u8 i" R% ~+ z5 D3 N. w8 R+ R1 g8 K" a* H7 l9 s2 K, h Z, e) Z& s) `/ P9 r( w1 r6 W' s2 a% _: \) _+ c% P7 q, R ?: Q$ Y; W) ]* J1 d' } V! T2 |/ k- \7 S5 [: f5 G% f2 w1 D1 V9 I$ R$ a( h5 m( d) r( r' B/ r# B! c1 [ b$ C0 V3 P9 K" T/ G# u( P: D$ m4 A+ L- }# ~3 |6 L5 f- O- T! E; m* J9 S5 b4 L5 ^/ q/ d" O/ N: V# t2 W! n" [* Y; A7 c, w0 _" [- {4 u: D1 B9 p+ w; A' z$ J3 Y+ Z! g: F p T7 }* {( }0 N! R" [0 B8 {1 i8 w. M, T( y: ?, u% C/ }4 y& @+ V- S* y! d h8 Z4 W& ]3 L p' M+ Y$ _: |) V( A1 L& g# V: [7 ~& q0 F$ w+ o7 H8 S9 a3 B; k2 |' I/ x& d! c* ?8 A0 G! G) N% c1 y! v, H5 X& N* S# b% Z! T" u2 c' k* r* {: ?$ b- w; |% q- r! B8 l, q/ N3 \! w- P+ S& F5 Q- B# O4 o- T2 x. g3 R! O( p% D2 U. a* O/ Q1 A8 w) u; w/ n% O5 I r. u# e, @' |4 w# s6 {/ U- F9 T% V. Z, F* r& f/ d( A" W, a7 ^5 C- N0 w/ |% t) V7 O1 b! D' j. X2 j4 s) |" P. w( S% ~1 X4 E- z7 t% T- X( w" B6 b. o: M8 B- h) S# [. F8 [* |0 I! r5 S: B' m1 m# ?, U2 |- y- ^3 _1 N, x. i8 p& A. Y0 Y/ F! f1 v2 J: I+ N3 ?: \0 Q" G$ ^) x& d/ }0 m V: p5 c% @1 W7 ]7 h1 j' `; ]* }! z- U* T% ^" ]2 I1 Y$ v1 V* Y+ |8 \4 n( O; e, {1 U: c) s* h J- g- Z9 C& }, z. J: p3 q! r2 c+ w* h9 O6 D2 F! H( y& `6 F: `5 H& j' J' R7 s1 N; e3 ^6 D, F! r( E8 P" P2 A7 \# C; f7 L w' [: i O3 O" M7 p9 x+ ?. R: v2 t/ S5 e. R1 u; q( w7 u+ O3 e! C) G. ?/ ?2 Z( M* S, X. \) c B* p: g5 p* ^: X9 H1 @) U$ C1 ?" ]2 L/ t4 q& l* S2 [" {' T. F- ~1 b* N+ N! b, o! b3 D# N3 Y& A. Y. l0 u5 k* h4 F9 r8 K' {1 c7 H- [8 x0 ^4 o% ?/ g; m# J* d3 S' Q2 x% {" M; w8 k2 e! f1 u0 H6 q% r9 Z4 x7 A# o; q+ Y ?/ s5 g+ ~& i8 R8 c: c0 A3 a' {7 K! n. f2 n7 p% ~! x/ m5 n9 f. j4 l: Y9 b1 w' d1 X9 k0 l$ c# _6 Z) R0 k5 B% D0 r# d& u8 w! U" a. j/ V$ ~( J. x* n9 t6 X d' O- _/ K$ _) B# Q/ h/ D8 I& g3 t, n; ~0 m0 |' M4 L' L/ c* z4 Y' |" j0 Z/ V8 p# }6 G0 Y7 |# T5 B, T5 M4 f- P" t' {/ e+ H! a# i! X/ ?) x2 P6 D+ W/ `/ j: B, V# C; s" E8 J! _0 B. l" G" N7 T. p' d; z- Q& T' C1 W. b4 m1 {) ]1 d. U, w! c% ~: L( l% x1 v: z6 F) u I1 m' f$ |; w- v$ T5 } _* L8 i" k! L7 o6 f/ A! B0 M% x2 Q7 ~: t- F# i. N1 n0 S( P P' _6 X6 _! j2 ?3 U, c: X: Q9 _3 { h5 d% O& Q" `; d) N% u. ?2 i8 H( o; b+ m) } B3 G, R; x2 z4 a+ V- K- d P! k& K9 q9 w% a- c/ q j9 ?7 c7 j2 r6 c, J/ z0 h# e4 z; Q! F1 p2 T7 ~% [% c* u- [; ~( s# U* k# k2 `2 Y1 ]/ c6 M# m" o# e) a( J$ L1 \% Q% K) }# i- L4 q" J. V2 }5 N& f; M K' P/ F9 s4 s. @% m- r! c: P% l! x- v- [7 Q% E# l- \# u/ M1 V m8 u) n( n: u8 Q5 k. Y( S' ~. F+ n" y0 a: `# ~8 z1 s6 k0 i8 W3 g0 @1 o' Z& G' [ u! E4 N8 A7 o5 S, l& Y) r8 Q- n
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 * s4 Z" _ G! ?: D, l: q

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 $ L4 s& |1 ~" l+ C G

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。 $ z$ Y$ w6 V! ?- f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" M7 B; I: F& n2 {

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 $ c) Z0 \" g7 _( c

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!; q( J! @4 Q& s3 n& u2 j7 V
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,
' }1 R# L/ K# q1 e一,改良熔液的流動平穩性,如增加穩定槽3 d% M0 Q7 F6 D; Q2 p; y
二,改良氣道的排氣性
4 T2 T; O6 w6 ?8 \% ^9 H三,金屬液熔煉過程中的排氣除渣控制' N% W5 J2 _3 c( Y: t7 ~
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~3 L: g/ u0 L4 t/ }2 N
就算外面的空氣進不去,也一樣有氣孔~~這個避免不了的~~
4 `. c9 ~1 B+ W) X8 m# h. M  x: l作高錳鋼用低溫石蠟確實是個好辦法~~
6 V, _# o2 C5 x0 K. n: Z2 Q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.
& |) t% r! y, `/ Q* M$ \8 k用石蠟雖然材料費用高,但是減少了很多后續的費用.+ v' ]' g6 `1 i/ A& N
減少氣孔的方法就是減少殘留石蠟,延長培燒時間.
& g$ A1 u! j* k1 o- S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

1 b2 S0 ^  R0 W0 ]6 k是熔模鑄造嗎？型殼是否醅燒是否充分？



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