鑄造工藝

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1、 鑄造工藝 工藝流程 液體金屬→充型→凝固收縮→鑄件 工藝特點(diǎn) 1、可生產(chǎn)形狀任意復(fù)雜的制件，特別是內(nèi)腔形狀復(fù)雜的制件。 2、適應(yīng)性強(qiáng)，合金種類不受限制，鑄件大小幾乎不受限制。 3、材料來(lái)源廣，廢品可重熔，設(shè)備投資低。 4、廢品率高、表面質(zhì)量較低、勞動(dòng)條件差。 鑄造分類 （1）砂型鑄造（sand casting） 砂型鑄造：在砂型中生產(chǎn)鑄件的鑄造方法。鋼、鐵和大多數(shù)有色合金鑄件都可用 砂型鑄造方法獲得。 工藝流程： 砂型鑄造工藝流程 技術(shù)特點(diǎn)： 1、適合于制成形狀復(fù)雜，特別是具有復(fù)

2、雜內(nèi)腔的毛坯； 2、適應(yīng)性廣，成本低； 3、對(duì)于某些塑性很差的材料，如鑄鐵等，砂型鑄造是制造其零件或，毛坯的唯 一的成形工藝。 應(yīng)用：汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體、氣缸蓋、曲軸等鑄件 （2）熔模鑄造(investmentcasting) 熔模鑄造：通常是指在易熔材料制成模樣，在模樣表面包覆若干層耐火材料制成 型殼，再將模樣熔化排出型殼，從而獲得無(wú)分型面的鑄型，經(jīng)高溫焙燒后即可填 砂澆注的鑄造方案。常稱為“失蠟鑄造”。 工藝流程： 熔模鑄造工藝流程 工藝特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 1、尺寸精度和幾何精度高； 2、表面粗糙度高；

3、 3、能夠鑄造外型復(fù)雜的鑄件，且鑄造的合金不受限制。 缺點(diǎn)：工序繁雜，費(fèi)用較高 應(yīng)用：適用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜、精度要求高、或很難進(jìn)行其它加工的小型零件，如 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片等。 （3）壓力鑄造(die casting) 壓鑄：是利用高壓將金屬液高速壓入一精密金屬模具型腔內(nèi)，金屬液在壓力作用 下冷卻凝固而形成鑄件。 工藝流程： 工藝特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 1、壓鑄時(shí)金屬液體承受壓力高，流速快 2、產(chǎn)品質(zhì)量好，尺寸穩(wěn)定，互換性好； 3、生產(chǎn)效率高，壓鑄模使用次數(shù)多； 4、適合大批大量生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益好。 缺點(diǎn)：

4、 1、鑄件容易產(chǎn)生細(xì)小的氣孔和縮松。 2、壓鑄件塑性低，不宜在沖擊載荷及有震動(dòng)的情況下工作； 3、高熔點(diǎn)合金壓鑄時(shí)，鑄型壽命低，影響壓鑄生產(chǎn)的擴(kuò)大。 應(yīng)用：壓鑄件最先應(yīng)用在汽車工業(yè)和儀表工業(yè)，后來(lái)逐步擴(kuò)大到各個(gè)行業(yè)，如農(nóng) 業(yè)機(jī)械、機(jī)床工業(yè)、電子工業(yè)、國(guó)防工業(yè)、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療器械、鐘表、照相機(jī)和 日用五金等多個(gè)行業(yè)。 （4）低壓鑄造(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，并在 壓力下結(jié)晶以形成鑄件的方法.。 工藝流程： 技術(shù)特點(diǎn)： 1、澆注時(shí)的

5、壓力和速度可以調(diào)節(jié)，故可適用于各種不同鑄型（如金屬型、砂型 等），鑄造各種合金及各種大小的鑄件； 2、采用底注式充型，金屬液充型平穩(wěn)，無(wú)飛濺現(xiàn)象，可避免卷入氣體及對(duì)型壁 和型芯的沖刷，提高了鑄件的合格率； 3、鑄件在壓力下結(jié)晶，鑄件組織致密、輪廓清晰、表面光潔，力學(xué)性能較高， 對(duì)于大薄壁件的鑄造尤為有利； 4、省去補(bǔ)縮冒口，金屬利用率提高到 90～98%； 5、勞動(dòng)強(qiáng)度低，勞動(dòng)條件好，設(shè)備簡(jiǎn)易，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 應(yīng)用：以傳統(tǒng)產(chǎn)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

6、屬液澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型中，在離心力作用下填充鑄型而凝固成形 的一種鑄造方法。 工藝流程： 工藝特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 1、幾乎不存在澆注系統(tǒng)和冒口系統(tǒng)的金屬消耗，提高工藝出品率； 2、生產(chǎn)中空鑄件時(shí)可不用型芯，故在生產(chǎn)長(zhǎng)管形鑄件時(shí)可大幅度地改善金屬充 型能力； 3、鑄件致密度高，氣孔、夾渣等缺陷少，力學(xué)性能高； 4、便于制造筒、套類復(fù)合金屬鑄件。 缺點(diǎn)： 1、用于生產(chǎn)異形鑄件時(shí)有一定的局限性； 2、鑄件內(nèi)孔直徑不準(zhǔn)確，內(nèi)孔表面比較粗糙，質(zhì)量較差，加工余量大； 3、鑄件易產(chǎn)生比重偏析。 應(yīng)用： 離心鑄造最早用于生產(chǎn)鑄

7、管，國(guó)內(nèi)外在冶金、礦山、交通、排灌機(jī)械、航空、國(guó) 防、汽車等行業(yè)中均采用離心鑄造工藝，來(lái)生產(chǎn)鋼、鐵及非鐵碳合金鑄件。其中 尤以離心鑄鐵管、內(nèi)燃機(jī)缸套和軸套等鑄件的生產(chǎn)最為普遍。 （6）金屬型鑄造(gravity die casting) 金屬型鑄造：指液態(tài)金屬在重力作用下充填金屬鑄型并在型中冷卻凝固而獲得鑄 件的一種成型方法。 工藝流程： 工藝特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 1、金屬型的熱導(dǎo)率和熱容量大，冷卻速度快，鑄件組織致密，力學(xué)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面粗糙度值的鑄件，并且質(zhì)量穩(wěn)定性好。 3、因不用和

8、很少用砂芯，改善環(huán)境、減少粉塵和有害氣體、降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 缺點(diǎn)： 1、金屬型本身無(wú)透氣性，必須采用一定的措施導(dǎo)出型腔中的空氣和砂芯所產(chǎn)生 的氣體； 2、金屬型無(wú)退讓性，鑄件凝固時(shí)容易產(chǎn)生裂紋； 3、金屬型制造周期較長(zhǎng)，成本較高。因此只有在大量成批生產(chǎn)時(shí)，才能顯示出 好的經(jīng)濟(jì)效果。 應(yīng)用：金屬型鑄造既適用于大批量生產(chǎn)形狀復(fù)雜的鋁合金、鎂合金等非鐵合金鑄 件，也適合于生產(chǎn)鋼鐵金屬的鑄件、鑄錠等。 （7）真空壓鑄(vacuumdie casting) 真空鑄造：通過(guò)在壓鑄過(guò)程中抽除壓鑄模具型腔內(nèi)的氣體而消除或顯著減少壓鑄 件內(nèi)的氣孔和溶解氣

9、體，從而提高壓鑄件力學(xué)性能和表面質(zhì)量的先進(jìn)壓鑄工藝。 工藝流程： 工藝特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 1、消除或減少壓鑄件內(nèi)部的氣孔，提高壓鑄件的機(jī)械性能和表面質(zhì)量，改善鍍 覆性能； 2、減少型腔的反壓力，可使用較低的比壓及鑄造性能較差的合金，有可能用小 機(jī)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(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造及安裝較困難，因而成本較高； 2、 真空壓鑄法如控制不當(dāng)，效果就不是很顯著。 （8）擠壓鑄造(squeezing die casting) 擠壓鑄造：是使液態(tài)或半固態(tài)金屬在高壓下凝固、

10、流動(dòng)成形，直接獲得制件或毛 坯的方法。它具有液態(tài)金屬利用率高、工序簡(jiǎn)化和質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是一種節(jié)能 型的、具有潛在應(yīng)用前景的金屬成形技術(shù)。 工藝流程： 直接擠壓鑄造：噴涂料、澆合金、合模、加壓、保壓、泄壓，分模、毛坯脫模、 復(fù)位； 間接擠壓鑄造：噴涂料、合模、給料、充型、加壓、保壓、泄壓，分模、毛坯脫 模、復(fù)位。 技術(shù)特點(diǎn)： 1、可消除內(nèi)部的氣孔、縮孔和縮松等缺陷； 2、表面粗糙度低，尺寸精度高； 3、可防止鑄造裂紋的產(chǎn)生； 4、便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。 應(yīng)用：可用于生產(chǎn)各種類型的合金，如鋁合金、鋅合金、銅合金、球墨鑄鐵等。

11、 （9）消失模鑄造（Lost foam casting ） 消失模鑄造（又稱實(shí)型鑄造）：是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結(jié) 組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動(dòng)造型，在負(fù)壓下澆 注，使模型氣化，液體金屬占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。 工藝流程：預(yù)發(fā)泡→發(fā)泡成型→浸涂料→烘干→造型→澆注→落砂→清理 技術(shù)特點(diǎn)： 1、鑄件精度高，無(wú)砂芯，減少了加工時(shí)間； 2、無(wú)分型面，設(shè)計(jì)靈活，自由度高； 3、清潔生產(chǎn)，無(wú)污染； 4、降低投資和生產(chǎn)成本。 應(yīng)用：適合成產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的各種大小較精

12、密鑄件，合金種類不限，生產(chǎn)批量不限。 如灰鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)箱體、高錳鋼彎管等。 （10）連續(xù)鑄造（continual casting ） 連續(xù)鑄造：是一種先進(jìn)的鑄造方法，其原理是將熔融的金屬，不斷澆入一種叫做 結(jié)晶器的特殊金屬型中，凝固（結(jié)殼）了的鑄件，連續(xù)不斷地從結(jié)晶器的另一端 拉出，它可獲得任意長(zhǎng)或特定的長(zhǎng)度的鑄件。 工藝流程： 技術(shù)特點(diǎn)： 1、由于金屬被迅速冷卻，結(jié)晶致密，組織均勻，機(jī)械性能較好； 2、節(jié)約金屬，提高收得率； 3、簡(jiǎn)化了工序，免除造型及其它工序，因而減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度；所需生產(chǎn)面積也 大為減少； 4、連續(xù)鑄造生產(chǎn)易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率。 應(yīng)用：用連續(xù)鑄造法可以澆注鋼、鐵、銅合金、鋁合金、鎂合金等斷面形狀不變 的長(zhǎng)鑄件，如鑄錠、板坯、棒坯、管子等。