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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:

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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 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 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 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 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 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 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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