什麽是鑄造?
液態金屬澆注到與零(líng)件形狀、尺寸相適應的鑄型型腔中,待其冷(lěng)卻凝固,以獲得毛坯或零件的生產方法,通常稱為金屬液態成形或鑄造。
鑄造的工藝流程:液體金屬→充型→凝固收縮→鑄件
鑄造的工藝特點:
1、可生產形狀任意複雜的製件,特別是內腔形狀(zhuàng)複(fù)雜的製件。
2、適(shì)應性強,合金種類不受限製,鑄件大(dà)小幾乎不受限(xiàn)製(zhì)。
3、材料來源廣,廢品可重熔,設備投資低。
4、廢品率高、表麵(miàn)質量較低、勞動條件差。
鑄造的分類:
(1)砂型鑄造(sand casting)
砂型鑄造:在砂型中生產鑄(zhù)件的鑄造方法。鋼、鐵和大多(duō)數有色合金鑄件都(dōu)可用砂型(xíng)鑄造方(fāng)法獲得。
工藝流程:
砂型(xíng)鑄造工藝流程
技(jì)術特點:
1、適合於製成形狀複雜,特別是具有複雜內腔的毛坯(pī);
2、適應性廣(guǎng),成本低;
3、對於某些塑性很差的材料,如鑄鐵等,砂型(xíng)鑄造(zào)是製造其零件或,毛坯的唯一的成形工藝。
應用(yòng):汽車(chē)的發動機氣缸體、氣缸蓋、曲軸等(děng)鑄件
(2)熔模鑄造(investmentcasting)
熔模鑄造:通常是指(zhǐ)在易熔材料製成模樣,在模樣表麵包覆若幹層耐火材料製成型殼,再將模樣熔化排出型殼,從而獲得無分型麵的鑄(zhù)型,經高溫焙燒(shāo)後即可填砂澆注的鑄造方案。常稱為“失蠟鑄造”。
工藝流程:
熔模鑄造(zào)工藝流程
優點:
1、尺寸精度和幾何精度高;
2、表麵粗糙度高;
3、能夠鑄造外型複雜的鑄件,且鑄造的合金不受(shòu)限製。
缺點:工序繁(fán)雜,費用較高
應用:適用於生產形狀複雜、精度要求高、或很難進行其它加工的小型零件(jiàn),如渦(wō)輪發動機的葉片等。
(3)壓力鑄造(die casting)
壓鑄:是利用高壓將金屬液(yè)高速壓入一精密金屬模具型腔內,金屬液在壓力(lì)作用下冷卻凝固(gù)而形成鑄件。
工(gōng)藝流程:
優點:
1、壓鑄時金屬液體承受壓力高,流速快
2、產品質量好,尺寸穩定,互換性好;
3、生產效率高(gāo),壓鑄模使用次數多;
4、適合大批大量生(shēng)產,經濟效益好。
缺點:
1、鑄件容(róng)易產生細小的氣孔和縮(suō)鬆。
2、壓鑄件塑性低,不宜在衝擊載荷及有震動的情況下工作;
3、高熔點合金壓鑄時,鑄型壽命低,影響壓鑄生產的擴大。
應用:壓鑄件最先應用在汽車工業(yè)和儀表工業,後來(lái)逐步擴(kuò)大到(dào)各個行業,如農業(yè)機械、機床(chuáng)工業(yè)、電子工業、國防工業、計算機、醫療(liáo)器械、鍾表、照相機和日(rì)用五金等多個(gè)行業。
(4)低(dī)壓鑄造(low pressure casting)
低壓鑄造:是指使液體金屬在較低壓力(0.02~0.06MPa)作用下充填鑄型,並在壓力下結晶以形成鑄件的方法。
工藝流程:
技術特點:
1、澆注時的壓力和速度可以調節,故可適用於各種不同鑄型(如金屬型(xíng)、砂型(xíng)等),鑄造各種合金及各種大小的鑄件;
2、采用底(dǐ)注式充型(xíng),金屬液(yè)充型平穩,無飛濺現象,可避免卷入氣體及對型壁和型芯的衝刷,提高了鑄件的合格率;
3、鑄(zhù)件在壓力下結晶,鑄件組織致密、輪廓清晰、表麵光潔,力(lì)學性能較高,對(duì)於大薄壁件的(de)鑄造(zào)尤為有(yǒu)利;
4、省去補縮冒口,金屬利用率提高到(dào)90%~98%;
5、勞動強(qiáng)度低(dī),勞動條件好,設備簡易,易實現機(jī)械化和(hé)自動(dòng)化。
應用:以傳統產品為主(氣缸頭、輪轂、氣缸架等)。
(5)離心鑄造(centrifugal casting)
離心鑄造:是將金屬液澆入旋轉的鑄型中(zhōng),在離心力作用下填充鑄型而凝固成(chéng)形的一(yī)種鑄造方法。
工藝流程:
優點:
1、幾乎不存在澆(jiāo)注係統和冒口係統的金屬消耗,提高工藝出品率(lǜ);
2、生產中空鑄(zhù)件時可不(bú)用型芯,故在生產長管形鑄件(jiàn)時可大幅度地改善金屬充型(xíng)能力;
3、鑄件致密度高,氣(qì)孔、夾渣等缺陷(xiàn)少,力學性(xìng)能高;
4、便(biàn)於製造筒、套(tào)類複合金(jīn)屬(shǔ)鑄件。
缺點:
1、用於生產異形鑄件時有一(yī)定的(de)局限性;
2、鑄件內孔直徑不準確,內孔表麵比較粗糙,質量較差,加工餘量大;
3、鑄件易產生比重偏析。
應用:
離心鑄造最早(zǎo)用於生產鑄管(guǎn),國內外在(zài)冶金、礦山、交通、排(pái)灌機械、航空、國防、汽車等行業中(zhōng)均采用(yòng)離心鑄造工(gōng)藝,來生產鋼、鐵及非鐵碳合金鑄件。其中尤以離心鑄鐵管、內(nèi)燃機缸(gāng)套和軸套(tào)等鑄件的生產最為(wéi)普遍。
(6)金屬型鑄造(gravity die casting)
金屬型鑄造:指液態金屬(shǔ)在重力作用下充填金屬(shǔ)鑄型並在型中冷卻凝(níng)固而獲得鑄件的一種成型方法。
工藝流程:
優點:
1、金屬型的熱導率和熱容量大,冷卻速度快,鑄件組織致密,力學性能比砂型鑄件高15%左右。
2、能獲得較高尺寸精度和較低表麵粗糙度值的鑄件,並且質量(liàng)穩定(dìng)性好。
3、因(yīn)不用和很少(shǎo)用砂芯,改善環境、減少粉塵(chén)和有(yǒu)害氣體、降低勞動強度。
缺點:
1、金屬型本身無透氣性,必須采用一定的措施導出型腔中的空(kōng)氣和砂芯所產生的氣體;
2、金屬型無退(tuì)讓性,鑄件凝固時容易(yì)產生裂紋;
3、金屬型製造周期較長,成本較高。因此隻有在(zài)大量成批(pī)生產(chǎn)時,才能顯示出好(hǎo)的經濟效果。
應用:
金(jīn)屬型鑄造既適用於大批量生(shēng)產形狀複雜的(de)鋁合金(jīn)、鎂合金等非鐵合(hé)金鑄件,也適合於生產鋼鐵金屬的鑄件、鑄(zhù)錠等。
(7)真空壓鑄(vacuumdie casting)
真空鑄造:通過在壓鑄過程中抽除壓鑄(zhù)模具型腔內的氣體而(ér)消除或顯(xiǎn)著減少壓鑄件內的氣孔和溶解氣(qì)體,從而提高壓鑄件力學性能和表麵質量的(de)先進壓(yā)鑄工藝。
工藝流程:
優點:
1、消除或減少壓鑄件內部的氣孔,提高壓鑄件的機械(xiè)性能(néng)和表麵質量,改善鍍覆性(xìng)能;
2、減少型腔(qiāng)的反壓力,可使用較低的比(bǐ)壓及鑄造性能較差的合金,有可能用小機器壓鑄較大的鑄件;
3、改善了充填條件,可壓鑄較薄的鑄件。
缺點(diǎn):
1、模具密封結構複雜(zá),製造及安裝(zhuāng)較困難,因而成本(běn)較高;
2、 真空壓鑄法如控製(zhì)不當,效果就不是(shì)很顯著。
(8)擠壓鑄造(squeezing die casting)
擠壓鑄造:是使液態或半固(gù)態金屬在高壓下凝固、流動成形,直接獲得製件(jiàn)或毛坯的(de)方法。它(tā)具有液(yè)態金屬利用(yòng)率高、工序簡化和質量穩定(dìng)等優點,是一種節能型(xíng)的、具有潛在應用前景的金屬成形技術。
工藝(yì)流程:
直接擠壓鑄造(zào):噴塗料、澆合金、合模、加(jiā)壓、保壓、泄壓,分模、毛坯脫模、複位;
間接擠壓鑄造:噴(pēn)塗(tú)料、合模、給料、充型、加壓(yā)、保壓、泄(xiè)壓,分模、毛坯脫模(mó)、複位。
技術特點:
1、可消除內部的氣孔(kǒng)、縮孔和縮鬆等缺陷;
2、表麵粗糙(cāo)度低,尺寸精度高;
3、可防止鑄(zhù)造裂紋的產生;
4、便於實現機械化、自動化。
應用:可用於生產各種類型的合金,如鋁合金、鋅(xīn)合金、銅合(hé)金、球墨鑄鐵等。
(9)消失模鑄造(Lost foam casting)
消失模鑄造(又稱實(shí)型鑄造):是將與鑄件尺(chǐ)寸形(xíng)狀相似的石(shí)蠟或(huò)泡沫模型粘結組合成模型簇(cù),刷塗耐火塗料並烘幹後,埋在幹石英砂中振動造型,在(zài)負壓(yā)下(xià)澆注,使模型氣化(huà),液體金屬占據模型位置,凝固冷卻後形成鑄件的新型鑄造方法。
工藝流程:預發(fā)泡→發泡成型(xíng)→浸塗料→烘幹(gàn)→造型(xíng)→澆注(zhù)→落砂→清理
技術特點:1、鑄件精度高,無砂芯,減少了加工時間;2、無分(fèn)型麵,設計靈活,自由度高;3、清潔生產,無汙染;4、降低投資和生產成本。
應用:適合成產(chǎn)結構複雜的(de)各種大小較精密鑄件,合金種(zhǒng)類(lèi)不限,生產批量不(bú)限(xiàn)。如灰(huī)鑄鐵(tiě)發動機箱體、高錳鋼彎管等。
(10)連(lián)續鑄造(continual casting)
連續鑄造:是一種先進(jìn)的鑄造方法,其原(yuán)理是(shì)將熔融的金(jīn)屬,不斷澆入(rù)一(yī)種叫做(zuò)結晶器的特殊金屬型中(zhōng),凝固(結殼)了的鑄件,連續(xù)不斷地從結晶器的另一端拉出,它可(kě)獲得任意長或特定的長度的鑄(zhù)件(jiàn)。
工藝流程:
技(jì)術特點:
1、由於金屬被(bèi)迅速冷卻,結晶致密,組織均(jun1)勻,機械性能較好;
2、節約金屬,提高收得率(lǜ);
3、簡化(huà)了工序,免除造(zào)型及其它工序,因而減輕了(le)勞動強度;所需生產麵積(jī)也(yě)大為減(jiǎn)少;
4、連續鑄(zhù)造生產(chǎn)易(yì)於實現機械化和自(zì)動化,提高生產效率。
應用:
用(yòng)連續鑄造法可以澆注鋼、鐵、銅合金、鋁合金、鎂合金等斷麵形狀不變(biàn)的長鑄件,如鑄錠、板坯、棒坯、管子等。