制造工艺详解——铸造
铸造的基本工艺
铸造的基本工艺一、铸造的定义与分类铸造是一种将液态金属或合金倒入铸型中,经过冷却凝固后得到所需形状的工艺。
根据铸造材料的不同,可以将铸造分为铸铁、铸钢、有色金属铸造等几类。
铸造的基本工艺包括模具制备、熔炼、浇注、凝固和清理等步骤。
2.1 模具制备模具是铸造过程中用于制造铸件形状的工具。
根据铸件的形状和尺寸,模具可以分为砂型、金属型、陶瓷型等多种类型。
制备模具的过程包括模具设计、模具材料选择、模具制造和模具调试等环节。
2.2 熔炼熔炼是将金属或合金加热至液态状态的过程。
通常采用电炉、火炉等设备将金属原料加热至一定温度,使其融化成液态金属。
在熔炼过程中,还需要根据需要添加合金元素,以调整金属的性能。
2.3 浇注浇注是将熔融金属倒入模具中的过程。
在浇注前,需要对模具进行预热,以避免温度差引起的热应力。
倒入模具的熔融金属称为铸液,通过浇口、浇注系统进入模腔,填充整个模腔。
2.4 凝固凝固是指铸液在模腔中冷却凝固成固态金属的过程。
铸液在凝固过程中会释放热量,导致温度逐渐下降,直至达到凝固温度。
凝固的过程中,还会发生多种凝固方式,如均匀凝固、壳层凝固等。
2.5 清理清理是指在凝固后将铸件从模具中取出,并对其进行修整,以获得最终的铸件。
清理过程中可能需要进行切割、研磨、抛光等工艺,以去除铸件表面的砂质、气孔等缺陷,使其达到要求的尺寸和表面质量。
三、铸造的应用领域铸造作为一种传统的制造工艺,广泛应用于航空航天、汽车、机械、建筑等行业。
在航空航天领域,铸造被用于制造发动机叶片、航空航天设备等关键部件。
在汽车领域,铸造用于生产汽车发动机缸体、曲轴、悬挂部件等。
在机械领域,铸造被用于制造各种机床、机械零部件等。
在建筑领域,铸造用于制造建筑构件、雕塑等。
总结起来,铸造是一种重要的制造工艺,通过模具制备、熔炼、浇注、凝固和清理等基本工艺步骤,可以将熔融的金属或合金倒入模具中,最终得到所需形状的铸件。
铸造广泛应用于航空航天、汽车、机械、建筑等领域,为各行各业的发展提供了重要的支持。
汽车制造工艺—铸造
预防措施:优化铸造工艺、控 制原材料质量、加强生产管理
等
质量监控:定期对铸造产品 进行质量检查和评估
严格控制原材料质量 优化铸造工艺参数 加强生产过程中的质量检测 提高操作人员的技能水平
汇报人:
铸造工艺可以根据不同的需求选择不同的材料和工艺方法,如砂型铸造、压铸、熔模铸造等。
铸造工艺在汽车制造中占有重要地位,如发动机、变速器等关键零部件的制造都离不开铸造工 艺。
砂型铸造:利用砂型生产铸件 的工艺
特种铸造:除砂型铸造以外的 其他铸造方法,如熔模铸造、 金属型铸造等
铸造工艺流程:包括造型、浇 注、冷却、落砂、清理等工序
铸造工艺流程:包括熔炼、模具制作、浇注、冷却和落砂等步骤
铸造材料:通常采用铝合金或镁合金等轻质材料,以提高汽车性能和节能减排
铸造工艺特点:能够生产出形状复杂的零件,且具有较高的生产效率和较低的成本
铸造工艺在汽车制造中的应用:主要用于生产汽车车身覆盖件,如发动机罩、翼子板、车门 等
PART FOUR
铸造材料的流动性:铸造材料应具备良好的流动性,以便能够填充复杂的模具型腔,形 成完整的铸件。
铸造材料的收缩性:铸造材料应具备适当的收缩性,以保证铸件尺寸的稳定性和精度。
铸造材料的耐腐蚀性:铸造材料应具备较好的耐腐蚀性,以抵抗不同环境下的腐蚀作用。
铸造工艺要求:根据铸件的结构、尺寸、重量等因素,选择合适的铸造材料,以 满足铸造工艺的要求。
机械性能要求:铸造材料应具有良好的强度、塑性和韧性等机械性能,能够满足 铸件的使用要求。
铸造工艺性要求:铸造材料应具有良好的铸造工艺性,如流动性、收缩率、偏析 倾向等,ห้องสมุดไป่ตู้保证铸造过程的顺利进行。
经济性要求:铸造材料的价格应相对较低,且易于获得,以降低铸造成本。同时, 铸造材料应具有良好的再生性和环保性,以符合可持续发展的要求。
铸造的定义及特点
铸造的定义及特点铸造是一种通过将熔化的金属或合金注入到模具中,并在冷却后使其凝固成所需形状的工艺。
在铸造过程中,金属或合金会经历熔化、注入、凝固和冷却等阶段,最终得到所需的铸件。
铸造是制造业中最常见的一种工艺,被广泛应用于汽车、航空航天、建筑、机械等领域。
铸造的特点主要包括以下几个方面:1. 造型自由度高:铸造工艺可以制造出各种形状复杂的铸件,无论是几何形状还是内部空腔结构,都可以通过合理设计模具来实现。
这使得铸造成为制造大型、复杂铸件的首选工艺。
2. 工艺适应性强:铸造适用于各种金属和合金,包括铁、钢、铝、铜、镁等。
不同的金属和合金有不同的熔点、凝固温度和流动性,铸造工艺可以根据材料的特性进行调整,以得到满足要求的铸件。
3. 生产效率高:铸造是一种批量生产的工艺,通过模具可以同时制造多个相同的铸件,大大提高了生产效率。
同时,铸造工艺可以实现自动化生产,减少了人工操作,提高了生产效率和产品质量。
4. 材料利用率高:铸造过程中,金属或合金是以液态形式注入模具中的,因此可以充分利用金属材料,减少浪费。
同时,铸造还可以回收和再利用废铸件和铸型材料,减少资源消耗和环境污染。
5. 产品质量稳定:铸造工艺可以通过控制铸件的组织和性能来满足不同的使用要求。
通过合理的铸造工艺参数和材料选择,可以获得具有一定强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等特性的铸件。
6. 成本较低:相比其他制造工艺,铸造的设备投资和生产成本较低。
铸造设备简单、易于操作,不需要复杂的加工工艺和设备,可以在较低的成本下完成生产任务。
铸造工艺的发展随着时间的推移和科技的进步,逐渐形成了多种不同的铸造方法和工艺。
例如,根据铸造材料的不同,可以将铸造分为金属铸造、陶瓷铸造和塑料铸造等。
根据铸造方法的不同,可以将铸造分为重力铸造、压力铸造、离心铸造、注射铸造等。
每种铸造方法和工艺都有其适用的范围和特点,可以根据具体的产品要求和生产需求进行选择。
铸造作为一种传统的制造工艺,在现代工业中仍然占据重要地位。
铸造的意思解释
铸造的意思解释铸造是一种通过将熔化的金属或合金倒入模具中,使其冷却凝固并形成所需形状的制造工艺。
这是一项古老的工艺,在历史上曾经扮演过重要的角色,并在现代工业中得到广泛应用。
铸造不仅能够制造复杂形状的金属产品,还可以生产大批量的零部件,因此在汽车、航空、船舶、建筑等行业中都有重要的应用。
为了进行铸造,首先需要准备铸造材料,通常是金属或合金。
最常用的铸造材料包括铁、钢、铝、铜、锌、镁等。
这些材料具有良好的熔化性能和机械性能,适合用于铸造。
在进行铸造之前,需要制作模具。
模具是一种用于容纳铸造材料并形成所需形状的装置。
根据铸造的要求,模具可以分为砂型、金属型和陶瓷型等不同类型。
砂型是最常用的模具类型,使用砂土作为原料,通过压实和模具成型等工艺制作而成。
金属型则由金属材料制成,通常用于生产高精度和高质量的铸件。
陶瓷型模具能够承受高温条件下的熔融金属,适用于高温铸造。
一旦准备好了铸造材料和模具,就可以进行铸造了。
首先,将铸造材料加热至熔化状态,通常使用高温炉或电炉进行加热。
一旦达到适当的熔化温度,将熔融金属或合金倒入模具中。
在倒入之前,通常需要对模具进行涂层处理,以减少金属与模具之间的摩擦和粘附。
铸造材料在模具中冷却和凝固后,就形成了所需形状的铸件。
待铸件冷却后,可进行后续加工,例如去除余渣、修整表面、切割成零件等。
最终得到的产品可以是各种各样的,如发动机零件、轮毂、汽车缸体、炉具等。
铸造具有许多优点,使其成为一种受欢迎的制造工艺。
首先,铸造能够生产大批量的零件,提高了生产效率。
其次,铸造能够创造复杂形状的产品,无论是内部结构还是外部轮廓。
此外,铸造还可以使用各种不同种类的金属和合金,以满足不同用途的需求。
另外,铸造还能够实现金属的再利用,降低了资源浪费。
尽管铸造具有许多优点,但也存在一些限制和挑战。
首先,铸造过程中可能会产生缺陷,如气孔、杂质和裂纹等。
这些缺陷可能会降低产品的质量和性能。
其次,铸造有一定的成本和时间限制,特别是在生产大型铸件时。
铸造工艺的一般步骤
铸造工艺的一般步骤铸造是一种常见的制造工艺,用于生产各种大小和形状的金属零件。
铸造工艺的一般步骤是一个复杂但关键的过程,涉及到多个环节和技术。
下面将详细介绍铸造工艺的一般步骤。
第一步:模具设计与制造铸造的第一步是进行模具设计与制造。
模具是决定最终产品形状的关键因素。
模具设计师根据产品要求和原型设计制定模具结构,并确定最佳材料。
然后利用铸造模型制造模具,确保模具的精度和质量。
第二步:熔炼金属熔炼金属是铸造工艺中的核心环节。
金属原料按照比例投入熔炼炉中,加热至液态状态。
在熔融过程中,需要控制温度、搅拌金属以确保均匀性,并进行化学成分的调整。
第三步:浇注一旦金属达到理想状态,就需要进行浇注。
这是将熔融金属倒入模具中的过程。
浇注需要注意速度和稳定性,以避免产生气泡和瑕疵。
同时,还要注意避免金属溅出和模具形变。
第四步:冷却与固化浇注完成后,金属开始冷却与固化。
在这个阶段,模具内的金属会逐渐凝固并固化成所需形状。
冷却时间和速度取决于金属种类和产品尺寸,需要谨慎控制,以确保产品质量。
第五步:脱模与后处理当金属完全固化后,需要进行脱模和后处理。
脱模是指将成品从模具中取出,需要谨慎操作以避免损坏产品。
随后可以进行表面处理、修磨、清洗等步骤,最终使产品表面光滑并符合要求。
总结铸造工艺的一般步骤包括模具设计与制造、熔炼金属、浇注、冷却与固化、脱模与后处理等关键环节。
每个步骤都至关重要,需要经验丰富的技术人员精心操作,以保证最终产品质量和准确性。
通过不断优化工艺和技术,铸造工艺能够生产出各种形状复杂、精密度高的零部件,满足不同行业的需求。
铸造的知识点总结
铸造的知识点总结一、铸造工艺流程1.原料处理铸造的原料通常是金属或合金,其常见的形式包括块状、颗粒状或粉末状。
在进行铸造之前,首先需要对原料进行处理,以确保其化学成分和物理性能的满足要求。
原料处理的过程通常包括熔炼、合金化、脱气和除渣等步骤。
2.模具制备模具是铸造工艺中不可或缺的一环,它可以决定最终产品的形状和尺寸。
根据模具的不同制备材料和制造工艺,可以将铸造分为砂型铸造、金属型铸造、压铸等多种类型。
不同类型的模具具有不同的特点和适用范围,选用合适的模具对于保证铸造质量至关重要。
3.浇注浇注是铸造过程中的核心环节,其目的是将熔融金属或其他材料注入到模具内部,以形成所需的产品形状。
在浇注过程中需要考虑浇注温度、压力、速度以及浇注口的设计等因素,以确保产品的内部结构和表面质量。
4.冷却、固化浇注完成后,熔融金属开始在模具内逐渐冷却,经过一段时间的固化后形成固态产品。
冷却和固化的速度和方式对于产品的性能具有重要影响,需要根据具体工艺要求进行控制。
5.清理、整理在产品冷却固化完成后,需要将铸件从模具中取出,并进行清理和整理。
通常需要去除浇口、毛刺和气孔等缺陷,以及进行表面处理、热处理等工艺,以提高产品的外观和性能。
6.质量检测最后,铸造产品需要进行质量检测,以确认其各项性能指标是否满足设计要求。
质量检测的内容包括金相组织分析、力学性能测试、化学成分分析、缺陷检测等多个方面,以确保产品的质量和可靠性。
二、铸造材料1.金属材料铸造最常用的材料是金属或合金,常见的铸造金属包括铁、钢、铝、铜、锌等。
每种金属材料都具有特定的物理性能、化学成分和工艺特性,适用于不同的工程应用领域。
2.非金属材料除金属材料外,铸造也可以使用一些非金属材料,如陶瓷、塑料、混凝土等。
这些非金属材料通常用于制造复合材料、绝缘材料、建筑材料等产品,具有更广泛的应用领域。
三、模具设计1.模具结构模具的结构设计直接影响着铸造产品的形状和尺寸精度。
铸造工艺原理和总结
铸造工艺原理和总结一、实质、特点及应用1.铸造定义是指熔炼金属、制造铸型、并将熔融金属浇注入铸型内、凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法。
铸造实质:是利用熔融金属的流动性能实现成形。
铸件:用铸造方法得到的金属零件。
铸型:形成铸件形状的工艺装置。
2.铸造的特点1)成形方便、适应性强•尺寸、形状不受限制长度从几mm-20m;厚度从0.5-500mm;重量从几克-几百吨;•材料的种类和零件形状不受限制。
2)生产成本较低(与锻造比)•设备费用低;•减少加工余量,节省材料;•原材料来源广泛。
3)组织性能较差•晶粒粗大、不均匀;•力学性能差;-工序繁多、易产生铸造缺陷。
4)工作条件差、劳动强度大。
3、铸造的应用1)形状复杂、特别是具有复杂内腔的零件:箱体、缸体和壳体;2)尺寸大、质量大的零件,如床身、重型机械零件;3)力学性能要求不高,或主要承受压应力作用的零件,如底座、支架;4)特殊性能要求的零件,如球磨机的磨球、拖拉机的链轨。
4、铸造成形的基本工序二、金属的铸造性能——是指金属材料铸造成形的难易程度。
评价指标:流动性和收缩性。
(一)流动性——是指熔融金属有流动能力1、表示方法螺旋试样长度L,如L铸钢=20mm,L铸铁=1800mm,铸铁的流动性比铸钢好。
2、影响流动性的因素1)化学成分:共晶合金最好,纯金属差;2)浇注温度:T浇愈高,保温时间愈长,流动性愈好,但收缩性大和浇毁铸型。
经验:“高温出炉,低温浇注”。
3)铸型类别影响铸型蓄热能力和透气性;如、干砂型〉湿砂型>金属型。
4)铸型结构简单、壁厚的铸型〉复杂、壁薄的铸型。
3、流动性对铸件质量的影响流动性好:铸件形状完整、轮廓清晰;利于气体和夹杂物上浮排出和补偿;流动性不好:产生浇不到和冷隔、气孔和夹杂等缺陷。
4、防止流动性不好缺陷方法调整化学成分、提高浇注温度和改善铸型条件。
(二)收缩性——指浇注后熔融金属逐渐冷却至室温时总伴随着体积和尺寸缩小的特性。
五种常见的铸造工艺及其在铸造行业中的应用案例
五种常见的铸造工艺及其在铸造行业中的应用案例铸造工艺是一种常见的制造工艺,用于生产各种金属制品和零部件。
本文将介绍五种常见的铸造工艺,并通过应用案例来展示它们在铸造行业中的实际运用。
一、砂型铸造工艺砂型铸造是最常见和传统的铸造工艺之一。
它使用砂型作为铸型材料,将液态金属倒入模具中,待金属凝固后,砂型被破碎以得到铸件。
这种工艺广泛应用于生产大型铸件,如发动机缸盖和机床床身等。
案例一:汽车制造业中的缸体铸造在汽车制造业中,发动机的缸体通常是用砂型铸造工艺生产的。
砂型可以灵活地制作出各种复杂形状和内腔结构,满足汽车发动机缸体的要求。
二、金属型铸造工艺金属型铸造是一种使用金属模具的铸造工艺。
金属模具可以重复使用,提高了生产效率和产品质量。
这种工艺适用于生产高精度和大批量的铸件。
案例二:飞机引擎叶片的制造飞机引擎叶片是需要具备高精度和高强度的金属部件。
金属型铸造工艺可以制造出符合要求的叶片,有助于提高飞机引擎的性能。
三、压铸工艺压铸是一种将液态金属注入高压模具中,通过施加压力使金属充填模腔的铸造工艺。
压铸可用于生产精密度高、尺寸复杂的铸件。
案例三:手机外壳的生产手机外壳通常由铝合金或镁合金制成,具有精密的尺寸和复杂的结构。
压铸工艺能够满足手机外壳的质量和生产效率要求。
四、连续铸造工艺连续铸造是一种将液态金属连续倒入模具中,通过连续冷却和切割得到连续条状铸坯的工艺。
它适用于生产长条状铸件,如铁路轨道和钢板等。
案例四:钢铁工业中的连铸连铸广泛应用于钢铁工业,以生产各种规格和长度的钢坯。
通过连续铸造工艺,可以提高钢坯的质量和生产效率。
五、精密铸造工艺精密铸造是一种生产高精度和复杂形状铸件的工艺。
它通常结合了其他铸造工艺,如石膏型铸造和失蜡铸造等。
案例五:航空航天领域中的精密铸造在航空航天领域,精密铸造被广泛应用于生产航空发动机的复杂部件,如叶轮、涡轮等。
精密铸造工艺的使用可以确保零部件的高精度和性能要求。
总结:通过对五种常见铸造工艺的介绍和应用案例的展示,可以看出在铸造行业中这些工艺的重要性和广泛运用。
铸造工艺的概念
铸造工艺的概念一、引言铸造工艺是一种将金属或非金属熔化后浇铸成型的制造工艺。
它是制造业中最古老、最基础、最普遍的一种工艺,也是现代工业生产中不可或缺的重要工艺之一。
本文将从铸造工艺的概念、分类、特点、应用等方面进行详细介绍。
二、概念铸造工艺是指将金属或非金属材料经过熔化后,通过浇注到模具中制成所需形状和尺寸的零件的加工过程。
在铸造过程中,通过模具对液态金属或非金属进行成型,经过冷却后获得所需形状和尺寸的零件。
铸造工艺可以生产各种不同形状和尺寸的零件,包括复杂结构零件和大型零件。
三、分类根据材料分类:1. 金属铸造:包括钢铁、合金等。
2. 非金属铸造:包括陶瓷、塑料等。
根据模具分类:1. 砂型铸造:采用砂型作为模具。
2. 金属型铸造:采用金属型作为模具。
3. 石膏型铸造:采用石膏型作为模具。
4. 混凝土型铸造:采用混凝土型作为模具。
5. 精密铸造:采用特殊的精密模具进行铸造。
根据生产方式分类:1. 手工铸造:手工操作制作零件。
2. 自动化铸造:利用机器设备进行生产。
四、特点1. 生产成本低。
相对于其他制造工艺,铸造工艺的生产成本较低,因为它可以使用废旧金属或非金属材料进行生产,同时也可以利用回收再利用的原材料。
2. 生产效率高。
相对于其他制造工艺,铸造工艺的生产效率较高,因为它可以一次性生产多个零件,并且可以同时进行多个生产线。
3. 产品质量好。
相对于其他制造工艺,铸造工艺的产品质量较好,因为它可以通过调整材料比例和温度等参数来控制产品质量。
4. 应用范围广。
由于其可适应性强,所以被广泛应用于各种领域,包括汽车制造、机械制造、建筑业等。
五、应用1. 汽车制造。
铸造工艺被广泛应用于汽车制造领域,生产汽车发动机缸体、缸盖、曲轴箱等零部件。
2. 机械制造。
铸造工艺被广泛应用于机械制造领域,生产各种机械零部件。
3. 建筑业。
铸造工艺被广泛应用于建筑业领域,生产各种建筑材料和装饰品。
4. 航空航天。
铸造工艺被广泛应用于航空航天领域,生产各种飞行器零件和发动机零部件。
制造工艺详解——铸造
制造⼯艺详解——铸造制造⼯艺详解——铸造铸造是⼈类掌握⽐较早的⼀种⾦属热加⼯⼯艺,已有约6000年的历史。
中国约在公元前1700~前1000年之间已进⼊青铜铸件的全盛期,⼯艺上已达到相当⾼的⽔平。
⼀、铸造的定义和分类铸造的定义:是将液体⾦属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中,待其冷却凝固后,获得具有⼀定形状、尺⼨和性能⾦属零件⽑坯的成型⽅法。
常见的铸造⽅法有砂型铸造和精密铸造,详细的分类⽅法如下表所⽰。
砂型铸造:砂型铸造——在砂型中⽣产铸件的铸造⽅法。
钢、铁和⼤多数有⾊合⾦铸件都可⽤砂型铸造⽅法获得。
由于砂型铸造所⽤的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件⽣产、成批⽣产和⼤量⽣产均能适应,长期以来,⼀直是铸造⽣产中的基本⼯艺。
精密铸造:精密铸造是⽤精密的造型⽅法获得精确铸件⼯艺的总称。
它的产品精密、复杂、接近于零件最后形状,可不加⼯或很少加⼯就直接使⽤,是⼀种近净形成形的先进⼯艺。
铸造⽅法分类⼆、常⽤的铸造⽅法及其优缺点1. 普通砂型铸造制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。
最常⽤的铸造砂是硅质砂,硅砂的⾼温性能不能满⾜使⽤要求时则使⽤锆英砂、铬铁矿砂、刚⽟砂等特种砂。
应⽤最⼴的型砂粘结剂是粘⼟,也可采⽤各种⼲性油或半⼲性油、⽔溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。
砂型铸造中所⽤的外砂型按型砂所⽤的粘结剂及其建⽴强度的⽅式不同分为粘⼟湿砂型、粘⼟⼲砂型和化学硬化砂型3种。
砂型铸造⽤的是最流⾏和最简单类型的铸件已延⽤⼏个世纪.砂型铸造是⽤来制造⼤型部件,如灰铸铁,球墨铸铁,不锈钢和其它类型钢材等⼯序的砂型铸造。
其中主要步骤包括绘画,模具,制芯,造型,熔化及浇注,清洁等。
⼯艺参数的选择加⼯余量:所谓加⼯余量,就是铸件上需要切削加⼯的表⾯,应预先留出⼀定的加⼯余量,其⼤⼩取决于铸造合⾦的种类、造型⽅法、铸件⼤⼩及加⼯⾯在铸型中的位置等诸多因素。
起模斜度:为了使模样便于从铸型中取出,垂直于分型⾯的⽴壁上所加的斜度称为起模斜度。
铸造工艺,特点及其应用
铸造工艺,特点及其应用铸造工艺是熔融金属的液体,在有形的模具内填充或浇注而成的技术,也是金属和非金属构件制造工艺中应用最广泛的一种。
它是由古老的时候开始的,经历了多种进程,包括新的铸造技术和材料的开发,以及制造工艺的完善,它们可以根据客户的要求设计出一定的性能参数,具有高强度、高耐磨性、耐腐蚀性、低敏感性等优点,可以满足不同类型的应用,如船舶制造、机械制造、汽车制造等。
铸造工艺可以分为两个主要类型:低温铸造和高温铸造。
低温铸造是金属和金属汞金属的熔融温度很低(一般控制在380 ~ 550°C)的技术,目前常见的低温铸造技术主要有粉末冶金法、贮藏压力铸造、低压铸造和汞金属铸造等。
粉末冶金法是把金属及其合金粉末装入模具中,再经加热、压力或磁力等方法使颗粒团结,快速形成要求形状和尺寸的零件,适用于制造不同形状的中小型零件。
贮藏压力铸造采用潮汐式贮藏压力铸造技术,通过外加的压力作用将金属和金属汞金属液体充满模具,达到保持很薄的液体状态保持在模具,使物体取得高精度的形状。
低压铸造是指将金属和金属汞金属液体灌入模具,在低压状态下固化成型的技术,使得各种形状复杂的铸件取得高精度、高表面质量和低缩率。
汞金属铸造技术是将汞熔融金属浇入金属有夹板密封的模具内,使金属固化而形成各种复杂形体零件,它具有制造出来的件精度高、重量轻、表面光滑等特点。
铸造工艺应用非常广泛,可以制造出承受载荷时不易变形或损坏的各种复杂的形状的部件。
如汽车零部件,机器配件,大型机械设备,船舶零件和钢铁结构材料,航空航天器材等都需要使用铸造工艺。
它也可以应用于建筑、农业和通用用途等多种诸如电气化环境保护等方面,为技术进步、节约能源、改善人们的生活提供了设备。
铸造是一种具有极大价值的金属加工技术,在生产制造中起到极其重要的作用,属于现代金属加工工艺中的重要组成部分,也是传统加工技术的重要补充。
常见铸造工艺
常见铸造工艺铸造是一种通过将熔化的金属或合金注入到预先制定好的模具中,然后待其冷却凝固,最终得到所需形状和尺寸的零件的制造工艺。
铸造是现代工业中广泛应用的重要制造技术之一。
下面将介绍一些常见的铸造工艺。
1. 砂型铸造砂型铸造是最常见的一种铸造工艺。
首先根据零件的形状设计制作一个模板,然后用砂型材料制作出与模板形状相同的砂型。
接下来,将熔化的金属或合金倒入砂型中,等待冷却凝固后取出即可得到所需零件。
砂型铸造工艺具有成本低、适用性广等优点,可以用于生产各种形状的零件。
2. 金属型铸造金属型铸造是一种利用金属模具进行铸造的工艺。
相比于砂型铸造,金属型铸造能够制造出更精确的零件,因为金属模具的尺寸更加稳定。
在金属型铸造中,模具通常由铸铁或钢材料制成,并且可以重复使用多次。
这种铸造工艺适用于需要生产大批量、高精度零件的情况。
3. 熔模铸造熔模铸造是一种高精度的铸造工艺,常用于制造复杂形状的零件。
在熔模铸造中,首先根据零件形状制作出一个由耐热材料制成的模具,然后在模具中注入熔化的蜡样。
蜡样冷却凝固后,再将其覆盖一层耐热陶瓷材料形成整体砂型。
接下来,将整体砂型在高温下烘烤,使得蜡样完全熔化并排出,留下蜡样的形状空腔。
最后,将熔化的金属或合金注入形状空腔中,等待冷却凝固后取出模具,就得到了所需的零件。
4. 连铸工艺连铸工艺是一种快速、连续、高效的铸造工艺,常用于制造长条状或板状的铸件,如钢坯、铸铁等。
在连铸工艺中,熔化的金属通过连续浇注到一个长而窄的铸模中,然后通过冷却、凝固、轧制等步骤得到所需尺寸和形状的铸件。
这种工艺能够实现连续生产,提高生产效率和产品质量。
以上是一些常见的铸造工艺。
每种铸造工艺都有其适用的领域和特点,可以根据具体需求选择合适的工艺来实现所需零件的制造。
铸造工艺的不断发展和创新将为各行各业提供更多高品质、高效率的零部件制造解决方案。
铸造知识点总结
铸造知识点总结铸造是一种重要的制造工艺,广泛应用于各个领域。
本文将对铸造的相关知识点进行总结,以便读者更好地了解铸造工艺。
一、铸造的定义和分类铸造是指将熔化的金属或合金通过浇注等方式,借助于模具或砂型,在特定条件下凝固成型的工艺过程。
根据铸造材料的不同,可以将铸造分为金属铸造和非金属铸造两大类。
金属铸造主要包括砂型铸造、金属型铸造和压力铸造等。
砂型铸造是最常见的一种铸造方法,其流程包括模具制作、砂芯制作、熔炼金属、浇注和冷却等环节。
金属型铸造则采用金属模具,可以制造出更精密的铸件。
压力铸造则是将熔化的金属通过高压注入模具中,快速凝固成型。
非金属铸造包括陶瓷铸造、塑料铸造和橡胶铸造等。
陶瓷铸造常用于制作复杂的陶瓷制品,如陶瓷齿轮和陶瓷刀具等。
塑料铸造则是通过熔化塑料材料并注入模具中进行成型。
橡胶铸造是制造橡胶制品的常用方法,如橡胶密封件和橡胶管等。
二、铸造工艺中的关键要素1. 材料选择:不同的铸造工艺适用于不同的材料,因此在进行铸造之前需要选择合适的金属或非金属材料。
2. 模具制造:模具是铸造中的关键工具,质量的好坏直接影响到铸件的质量。
模具的制造需要考虑材料的选择、工艺的精确性以及模具寿命等因素。
3. 熔炼和浇注:熔炼是将金属或合金加热至熔点的过程,可以通过高频感应炉、电阻炉或火焰炉等设备进行。
浇注是将熔化的金属倒入模具中的过程,需要注意浇注温度和速度等参数的控制。
4. 冷却和固化:铸件在浇注后需要进行冷却和固化,以保证其形状和性能的稳定。
冷却的过程中需要控制温度梯度,避免产生应力和变形。
5. 后期处理:铸件在冷却后还需要进行后期处理,如去除毛刺、修整表面、进行热处理等,以满足特定的工程要求。
三、铸造中的常见问题及解决方法1. 气孔和砂眼:在铸造中,由于振动不充分或模具密封不良等原因,容易产生气孔和砂眼等缺陷。
解决方法包括提高模具的振动力度、改进模具结构以及增加砂芯的通气性能等。
2. 缩孔和毛边:缩孔是铸件内部因为固态收缩而产生的孔洞,毛边是铸件表面的额外材料。
机械制造基础(金属工艺学) 第二章 铸造
第2章 铸造
01 铸造工艺基础 02 合金铸件的生产工艺 03 砂型铸造 04 特种铸造 05 铸件结构设计
第2章 铸造
铸造工艺特点 1)适合制造形状复杂的毛坯
第2章 铸造
铸造工艺特点 2)毛坯大小不受限制
第2章 铸造
铸造工艺特点 3)材料不受限制(能熔化的金属) 4)生产成本低(原材料来源广泛) 5)应用广泛(历史最久的金属成型方法,40%~80%)
2.3.2 浇注位置和分型面的选择—浇注位置 1)铸件的重要加工面应朝下或位于侧面
2.3 砂型铸造
2.3.2 浇注位置和分型面的选择—浇注位置 2)铸件宽大平面应朝下
2.3 砂型铸造
2.3.2 浇注位置和分型面的选择—浇注位置 3)面积较大的薄壁部分应置于铸型下部
2.3 砂型铸造
2.3.2 浇注位置和分型面的选择—分型面 分型面:铸型组元之间的结合面或分界面。 分型面影响: 1)铸件质量; 2)生产工序的难易; 3)切削加工的工作量。
2.2.1 铸铁件生产 2)球墨铸铁 由于石墨成球状,它对基体的缩减和割裂作用减至最低限度,球墨
铸铁具有比灰铸铁高的多的力学性能,塑韧性大大提高。
2.2 合金铸件的生产工艺
2.2.1 铸铁件生产 2)球墨铸铁
球墨铸铁的牌号、 性能及用途 QTXXX-X
2.2 合金铸件的生产工艺
2.2.1 铸铁件生产 3)可锻铸铁 将白口铸铁件经长时间的高温石墨化退火,使白口铸铁中的渗碳体
04 特种铸造 05 铸件结构设计
2.3 砂型铸造
铸造工艺
砂型铸造
特种铸造
手工造型 机器造型 金属型铸造 熔模铸造
压力铸造 低压铸造
陶瓷型铸造 离心铸造
2.3 砂型铸造
制造工艺中的铸造与锻造技术
制造工艺中的铸造与锻造技术制造工艺在现代工业中起着重要的作用,其中铸造和锻造技术是两种常见且广泛应用的方法。
本文将对这两种技术进行详细的介绍和比较。
一、铸造技术铸造技术是指将熔化的金属或合金倒入模具中,经凝固后形成所需形状的工艺。
铸造技术具有以下几个主要特点:1.可塑性强:金属在高温下具有较好的可塑性,可以适应各种复杂形状的模具,满足不同产品的需求。
2.适用范围广:铸造技术适用于各种金属和合金的生产,如铁、铝、铜等,且可用于大量生产。
3.成本相对低:铸造设备相对简单,生产成本相对较低,适合大规模生产。
4.制品中存在缺陷:铸造制品在凝固和冷却过程中容易出现缺陷,如气孔、缩孔等,对产品质量产生一定影响。
铸造技术包含几个主要的方法,如砂型铸造、金属型铸造、压铸等。
其中,砂型铸造是最常见的方法之一,通过在砂型中倒入熔化金属制造所需产品。
二、锻造技术锻造技术是指将金属材料加热至一定温度后,采用外力作用使其变形,以得到所需形状的工艺。
锻造技术具有以下几个主要特点:1.材料密度高:锻造过程中金属材料受到强大的挤压力,使得其内部结构得到紧密排列,因此锻件的材料密度较高。
2.力学性能优越:锻造能够提高金属的力学性能,如强度、韧性等。
3.表面质量好:锻造过程中受力均匀,因此制品的表面质量较好。
4.尺寸精度较低:锻件的尺寸精度相对较低,需要进一步加工才能满足产品要求。
锻造技术主要包括自由锻造、模锻、连续锤锻等方式。
例如,模锻是一种通过在闭模中施加压力进行的锻造,以获得高精度的成品。
三、铸造与锻造技术的比较1.适用性:铸造技术适用于各种复杂形状的产品,而锻造技术主要用于制造强度要求高的产品。
2.机械性能:锻造能够提高金属的力学性能,而铸造制品则没有锻造品强。
3.制品质量:铸造制品在凝固过程中容易出现缺陷,而锻造制品由于经历了塑性变形,内部结构更加均匀,质量更加可靠。
综上所述,铸造技术和锻造技术都在制造工艺中占有重要地位。
铸造的流程
铸造的流程铸造是一种制造工艺,通过将熔化的金属或合金倒入预先设计好的模具中,使其在冷却凝固后得到所需形状和尺寸的零件或产品。
铸造作为一种重要的制造方法,在许多行业中得到广泛应用,如汽车制造、航空航天、机械制造等。
下面将详细介绍铸造的流程。
1. 模具制作铸造的第一步是制作模具。
模具是铸造过程中用来容纳熔化金属的空间,其形状和尺寸与最终产品一致。
模具制作通常分为两种方式:一种是使用可塑性材料制作,如砂型铸造;另一种是使用金属材料制作,如金属型铸造。
制作模具时需要根据产品的形状和尺寸进行设计,并考虑到熔化金属的流动性和凝固收缩等因素。
2. 熔炼金属在铸造过程中,需要将金属或合金加热至其熔点以上,使其变为液态。
熔炼金属的设备通常为高温熔炉,可根据不同金属的特性选择适当的加热方式,如电炉、火炉等。
熔炼金属时需要控制温度和熔化时间,以确保金属完全熔化和均匀混合。
3. 准备模具在金属熔化的同时,需要准备好模具。
对于砂型铸造,需要将砂型放置在铸造台上,并将模具之间的接缝处理好,以防止熔化金属泄漏。
对于金属型铸造,需要将金属模具预热至一定温度,以提高金属的流动性和凝固性能。
4. 浇注当金属完全熔化后,需要将其倒入模具中进行浇注。
浇注时需要控制浇注速度和角度,以避免产生气泡、夹杂物等缺陷。
对于大型产品或复杂形状的产品,可能需要采用多次浇注的方式,以确保金属充满整个模具空间。
5. 冷却凝固在金属倒入模具后,需要等待一定时间,让金属在模具中冷却凝固。
冷却时间的长短取决于金属的种类和产品的厚度等因素。
在冷却过程中,金属从液态逐渐转变为固态,形成所需的零件或产品。
6. 取出和后处理当金属完全凝固后,可以将模具打开,取出铸件。
取出铸件时需要注意避免损坏铸件表面。
在取出后,还需要进行一些后处理工序,如去除余砂、修整表面、热处理等,以使铸件达到设计要求的质量和性能。
7. 检测和质量控制铸造完成后,还需要对铸件进行检测,以确保其质量和尺寸的准确性。
2-1 铸造工艺基础
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17
浇 不 足
后 退
18
冷
隔
后 退
19
三、影响充型能力的因素
1.合金性质——合金流动性:决定于合金种类与 化学成分。合金种类0.77
2.11
4.3
C%
2.浇注条件
浇注温度
对液态金属的充型能力有决定性的影响。
温度高,充型能力就强。这是因为浇注温度提高,合金液的粘度 就降低,浇注以后保持液态的时间也就延长,传给铸型的热量就 增多,这就使铸型和金属液的冷却速度就降低,从而使合金的充 型能力增强。 对于薄壁铸件,适当提高浇注温度是改善充型能力、防止产生浇 不到、冷隔的重要措施。这些措施在生产中经常采用,也比较方 便。
空腔中填充的金属。
冷铁:为了增加铸件局部的冷却速度,在砂型中安放的
金属物。
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冒口补缩示意图
浇注系统 冒口
冷铁
设臵冒口,是我们在工艺上防止缩孔和缩松形成的非 常有效的一项措施。 铸件按照规定的方向顺序凝固,铸件的每一部分的收 缩都会得到在以后凝固的金属液的补充,这样使得缩 孔最后转移到冒口当中去,清理时将冒口切除即可。
有利于液态金属中的气体和熔渣的上浮 与排除。
有利于合金凝固收缩时的补缩等。
16
2.合金充型能力差,铸件容易产生浇不足、冷隔、气 孔、夹渣、缩孔等铸造缺陷,不能得到完整的零件。
浇不足: 铸件残缺,轮廓不完整,或轮廓可能
完整但边角圆而且光亮。
冷隔:在铸件上穿透或不穿透,边缘呈圆角状的
铸造工艺知识及对产品设计的要求
1、铸造工艺流程
2、铸造工艺方案
铸造合金的种类、零件的结构与技术要求、生 产批量的大小和生产条件是确定铸造工艺方案的 依据。
确定铸造工艺方案主要是选择合理的浇注位置 和分型面。
分型面的选择应尽量与浇注位置一致,以避免 合型后翻转砂型。但平做立浇的铸件除外,如压 力机导套。
❖ 使用上表时的几点规定: ❖ ①当铸件尺寸公差等级和铸件机械加工余量等级确定后,其
加工余量数值应按有加工要求的表面上最大基本尺寸和该表 面距它的加工基准间尺寸两者中较大的尺寸所在范围,从表 2中选取加工余量数值。 ❖ ②确定旋转体加工余量时,铸件基本尺寸取其直径或高度 (长度)中较大的尺寸。 ❖ ③当砂型铸件底、侧面所采用的加工余量等级选定后,其顶 面的加工余量等级原则上采用降一级所对应的数值。 ❖ ④砂型铸造孔的加工余量等级由铸造工艺的保证性确定,可 适当加大。原则上降一级。 ❖ ⑤一般情况下一种铸件只能选取一个尺寸公差等级,当有特 殊要求时,可由供需双方商定采用非标准的加工余量。 ❖ 检验与评定时,当铸件实际测量尺寸位于铸件基本尺寸的公
用途是:制造模样、模板、芯盒等,并作为生 产准备和模样验收依据;是用于生产的指导性技 术文件及铸件尺寸验收依据。
铸造工艺卡片
三、铸铁件的热时效处理
对于不进行特殊热处理的重要铸铁件,特别是 机床铸件都要进行低温退火以降低或去除残余应 力,从而保持零件的尺寸精度,这种热处理又称 为热时效。
热时效是将铸件加热至弹塑性温度范围,为使 铸件各部分温度均匀和残余应力在此区间得到松 弛和稳定化而予以保温,然后缓慢冷却至弹性变 形的温度范围内,出炉空冷。
②有色金属铸件:主要生产铜合金铸件和 铝合金铸件。铜合金铸件以压力机铜套为主, 采用电炉熔炼、离心铸造工艺。铝合金铸件 采用砂型(红砂)、电炉熔炼工艺。
机械制造工艺基础课件第一章铸造
2.制造模样与芯盒的注意要点
(1)分型面——铸型组元间的接合面。
1—上型
2—分型面 3—型芯
4—支座型腔
5—芯头 6—下型
第十七页,共五十八页,2022年,8月28日
(2)收缩余量——为了补偿铸件收缩,模样比铸件图样尺 寸增大的数值。
(3)加工余量——为保证铸件加工面尺寸和零件精度, 在铸造工艺设计时预先增加而在机械加工时切去的金属层厚 度。
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(4)起模斜度——为使模样容易从铸型中取出或型芯从芯盒
中脱出,在模样或芯盒上平行于起模方向所设的斜度。
一般α=0.5 ° ~3°
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(5)铸造圆角——制造模样时,凡相邻两表面的交角,都 应做成圆角。
铸造圆角(r为铸造圆角半径)
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握包
抬包
吊包
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2.浇注温度与浇注速度
浇注温度(℃)——金属熔液浇入铸型时所测量到的温度 。
浇注速度(kg/s)——单位时间内浇入铸型中的金属熔液质量
。
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二、落砂和清理
四、 造芯 五、浇注系统及冒口 六、合型
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一、砂型和造型材料
1. 造型材料 2. 型砂和芯砂 3. 砂型
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1.造型材料
造型材料——制造砂型和砂芯的材料。 1砂 2 黏土
3 黏结剂 4 附加物
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制造工艺详解——铸造铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺,已有约6000年的历史。
中国约在公元前1700~前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期,工艺上已达到相当高的水平。
一、铸造的定义和分类铸造的定义:是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中,待其冷却凝固后,获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。
常见的铸造方法有砂型铸造和精密铸造,详细的分类方法如下表所示。
砂型铸造:砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造方法。
钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。
由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。
精密铸造:精密铸造是用精密的造型方法获得精确铸件工艺的总称。
它的产品精密、复杂、接近于零件最后形状,可不加工或很少加工就直接使用,是一种近净形成形的先进工艺。
铸造方法分类二、常用的铸造方法及其优缺点1. 普通砂型铸造制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。
最常用的铸造砂是硅质砂,硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。
应用最广的型砂粘结剂是粘土,也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。
砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。
砂型铸造用的是最流行和最简单类型的铸件已延用几个世纪.砂型铸造是用来制造大型部件,如灰铸铁,球墨铸铁,不锈钢和其它类型钢材等工序的砂型铸造。
其中主要步骤包括绘画,模具,制芯,造型,熔化及浇注,清洁等。
工艺参数的选择加工余量:所谓加工余量,就是铸件上需要切削加工的表面,应预先留出一定的加工余量,其大小取决于铸造合金的种类、造型方法、铸件大小及加工面在铸型中的位置等诸多因素。
起模斜度:为了使模样便于从铸型中取出,垂直于分型面的立壁上所加的斜度称为起模斜度。
铸造圆角:为了防止铸件在壁的连接和拐角处产生应力和裂纹,防止铸型的尖角损坏和产生砂眼,在设计铸件时,铸件壁的连接和拐角部分应设计成圆角。
型芯头:为了保证型芯在铸型中的定位、固定和排气,模样和型芯都要设计出型芯头。
收缩余量:由于铸件在浇注后的冷却收缩,制作模样时要加上这部分收缩尺寸。
优点:•粘土的资源丰富、价格便宜。
使用过的粘土湿砂经适当的砂处理后,绝大部分均可回收再用;•制造铸型的周期短、工效高;•混好的型砂可使用的时间长;•适应性很广。
小件、大件,简单件、复杂件,单件、大批量都可采用;缺点及局限性:•因为每个砂质铸型只能浇注一次,获得铸件后铸型即损坏,必须重新造型,所以砂型铸造的生产效率较低;•铸型的刚度不高,铸件的尺寸精度较差;•铸件易于产生冲砂、夹砂、气孔等缺陷。
2. 熔模铸造用蜡料做模样时,熔模铸造又称"失蜡铸造"。
熔模铸造通常是指在易熔材料制成模样,在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳,再将模样熔化排出型壳,从而获得无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。
由于模样广泛采用蜡质材料来制造,故常将熔模铸造称为“失蜡铸造”。
可用熔模铸造法生产的合金种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精密合金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。
熔模铸造工艺过程优点:•尺寸精度较高。
一般可达CT4-6(砂型铸造为CT10~13,压铸为CT5~7);•可以提高金属材料的利用率。
熔模铸造能显著减少产品的成形表面和配合表面的加工量,节省加工台时和刃具材料的消耗;•能最大限度地提高毛坯与零件之间的相似程度,为零件的结构设计带来很大方便。
铸造形状复杂的铸件熔模铸造能铸出形状十分复杂的铸件,也能铸造壁厚为0.5mm、重量小至1g的铸件,还可以铸造组合的、整体的铸件;•不受合金材料的限制。
熔模铸造法可以铸造碳钢、合金钢、球墨铸铁、铜合金和铝合金铸件,还可以铸造高温合金、镁合金、钛合金以及贵金属等材料的铸件。
对于难以锻造、焊接和切削加工的合金材料,特别适宜于用精铸方法铸造;•生产灵活性高、适应性强熔模铸造既适用于大批量生产,也适用小批量生产甚至单件生产。
缺点及局限性:铸件尺寸不能太大工艺过程复杂铸件冷却速度慢。
熔模铸造在所有毛坯成形方法中,工艺最复杂,铸件成本也很高,但是如果产品选择得当,零件设计合理,高昂的铸造成本由于减少切削加工、装配和节约金属材料等方面而得到补偿,则熔模铸造具有良好的经济性。
3. 压铸压铸工艺原理是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内,金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。
压力铸造a) 合型浇注b) 压射c) 开型顶件冷、热室压铸是压铸工艺的两种基本方式。
冷室压铸中金属液由手工或自动浇注装置浇入压室内,然后压射冲头前进,将金属液压入型腔。
在热室压铸工艺中,压室垂直于坩埚内,金属液通过压室上的进料口自动流入压室。
压射冲头向下运动,推动金属液通过鹅颈管进入型腔。
金属液凝固后,压铸模具打开,取出铸件,完成一个压铸循环。
压铸工艺流程图优点:•产品质量好。
铸件尺寸精度高,一般相当于6~7级,甚至可达4级;表面光洁度好,一般相当于5~8级;强度和硬度较高,强度一般比砂型铸造提高25~30%,但延伸率降低约70%;尺寸稳定,互换性好;可压铸薄壁复杂的铸件;•生产效率高。
机器生产率高,例如国产JⅢ3型卧式冷空压铸机平均八小时可压铸600~700次,小型热室压铸机平均每八小时可压铸3000~7000次;压铸型寿命长,一付压铸型,压铸钟合金,寿命可达几十万次,甚至上百万次;易实现机械化和自动化;•经济效果优良。
由于压铸件尺寸精确,表泛光洁等优点。
一般不再进行机械加工而直接使用,或加工量很小,所以既提高了金属利用率,又减少了大量的加工设备和工时;铸件价格便易;可以采用组合压铸以其他金属或非金属材料。
既节省装配工时又节省金属。
缺点及局限性:•压铸时由于液态金属充填型腔速度高,流态不稳定,故采用一般压铸法,铸件易产生气孔,不能进行热处理;•对内凹复杂的铸件,压铸较为困难;•高熔点合金(如铜,黑色金属),压铸型寿命较低;•不宜小批量生产,其主要原因是压铸型制造成本高,压铸机生产效率高,小批量生产不经济。
4. 金属型铸造又称硬模铸造,它是将液体金属浇入金属铸型,以获得铸件的一种铸造方法。
铸型是用金属制成,可以反复使用多次(几百次到几千次),又叫永久型铸造。
金属型的结构一般的,金属型用铸铁和铸钢制成。
铸件的内腔既可用金属芯、也可用砂芯。
金属型的结构有多种,如水平分型、重直分型及复合分型。
其中垂直分型便于开设内浇口和取出铸件;水平分型多用来生产薄壁轮状铸件;复合分型的上半型是由垂直分型的两半型采用铰链连结而成,下半型为固定不动的水平底板,主要应用于较复杂铸件的铸造。
金属型铸造型的工艺特点:金属型的导热速度快和无退让性,使铸件易产生浇不足、冷隔、裂纹及白口等缺陷。
此外,金属型反复经受灼热金属液的冲刷,会降低使用寿命,为此应采用以下辅助工艺措施。
预热金属型:浇注前预热金属型,可减缓铸型的冷却能力,有利于金属液的充型及铸铁的石墨化过程。
生产铸铁件,金属型预热至250~350℃;生产有色金属件预热至100~250℃。
刷涂料:为保护金属型和方便排气,通常在金属型表面喷刷耐火涂料层,以免金属型直接受金属液冲蚀和热作用。
因为调整涂料层厚度可以改变铸件各部分的冷却速度,并有利于金属型中的气体排出。
浇注不同的合金,应喷刷不同的涂料。
如铸造铝合金件,应喷刷由氧化锌粉、滑石粉和水玻璃制成的涂料;对灰铸铁件则应采用由石墨粉、滑石粉、耐火粘土粉及桃胶和水组成的涂料。
浇注:金属型的导热性强,因此采用金属铸型时,合金的浇注温度应比采用砂型高出20~30℃。
一般的,铝合金为680℃~740℃;铸铁为1300℃~1370℃;锡青铜为1100~1150℃。
薄壁件取上限,厚壁件取下限。
铸铁件的壁厚不小于15mm,以防白口组织。
开型:开型愈晚,铸件在金属型内收缩量愈大,取出采用困难,而且铸件易产生大的内应力和裂纹。
通常铸铁件的出型温度700~950℃,开型时间为浇注后10~60秒。
优点:与砂型铸造相比,金属型铸造有如下优点:•复用性好,可“一型多铸”,节省了造型材料和造型工时。
•由于金属型对铸件的冷却能力强,使铸件的组织致密、机械性能高。
•铸件的尺寸精度高,公差等级为IT12~IT14;表面粗糙度较低,Ra为6.3m。
•金属型铸造不用砂或用砂少,改善了劳动条件。
缺点及局限性:金属型的制造成本高、周期长、工艺要求严格,不适用于单件小批量铸件的生产,主要适用于有色合金铸件的大批量生产,如飞机、汽车、内燃机、摩托车等用的铝活塞、汽缸体、汽缸盖、油泵壳体及铜合金的轴瓦、轴套等。
对黑色合金铸件,也只限于形状较简单的中、小铸件。
5. 低压铸造低压铸造是指使液体金属在较低压力(0.02~0.06MPa)作用下充填铸型,并在压力下结晶以形成铸件的方法。
低压铸造工艺原理图:1—保温室2—坩埚3—升液管4—贮气罐5—铸型低压铸造的工作原理下图所示。
把熔炼好的金属液倒入保温坩埚,装上密封盖,升液导管使金属液与铸型相通,锁紧铸型,缓慢地向坩埚炉内通入干燥的压缩空气,金属液受气体压力的作用,由下而上沿着升液管和浇注系统充满型腔,并在压力下结晶,铸件成型后撤去坩埚内的压力,升液管内的金属液降回到坩埚内金属液面。
开启铸型,取出铸件。
低压铸造示意图优点:•浇注时金属液的上升速度和结晶压力可以调节,故可适用于各种不同铸型(如金属型、砂型等),铸造各种合金及各种大小的铸件;•采用底注式充型,金属液充型平稳,无飞溅现象,可避免卷入气体及对型壁和型芯的冲刷,铸件的气孔、夹渣等缺陷少,提高了铸件的合格率;•铸件在压力下结晶,铸件组织致密、轮廓清晰、表面光洁,力学性能较高,对于大薄壁件的铸造尤为有利;•省去补缩冒口,金属利用率提高到90%~98%;•劳动强度低,劳动条件好,设备简易,易实现机械化和自动化。
缺点及局限性:升液管寿命短,且在保温过程中金属液易氧化和产生夹渣。
主要用来铸造一些质量要求高的铝合金和镁合金铸件,如气缸体、缸盖、曲轴箱和高速内燃机的铝活塞等薄壁件。
6. 离心铸造离心铸造是将金属液浇入旋转的铸型中,在离心力作用下填充铸型而凝固成形的一种铸造方法。
离心铸造的分类根据铸型旋转轴线在空间的位置,常见的离心铸造可分为两种:卧式离心铸造:铸型的旋转轴线处于水平状态或与水平线夹角很小(<4°)时的离心铸造。
立式离心铸造:铸型的旋转轴线处于垂直状态时的离心铸造称为立式离心铸造。
铸型旋转轴与水平线和垂直线都夹有较大角度的离心铸造称为倾斜轴离心铸造,但应用很少。
a)立式离心铸造b)立式离心浇注成形铸件c)卧式离心铸造1,16—浇包2,14—铸型3,13—液体金属4—带轮和带5—旋转轴6—铸件7—电动机8—浇注系统9—型腔10—型芯11—上型12—下型15—浇注槽17—端盖优点:•用离心铸造生产空心旋转体铸件时,可省去型芯、浇注系统和冒口;•由于旋转时液体金属在所产生的离心力作用下,密度大的金属被推往外壁,而密度小的气体、熔渣向自由表面移动,形成自外向内的定向凝固,因此补缩条件好,铸件组织致密,力学性能好;•便于浇注“双金属”轴套和轴瓦,如在钢套内镶铸一薄层铜衬套,可节省价格较贵的铜料;•充型能力好;•消除和减少浇注系统和冒口方面的消耗。