铸造汇总

铸造汇总
浇铸是将材料在高温下熔化，成液体状态具有一定的流动性能，然后注入型腔内，一般的型腔有砂型，金属型等等，在设定的型腔内流动，之后冷却成型，但是一般的表面粗糙度很低，多数用作为毛坯，之后还需要单独的粗精加工，一般用于浇铸的材料选用铸铁。

而压铸是使材料在一定的温度下，另外对其使用压铸机在一定的压力下使之成型，表面粗糙度较浇铸的高一般在3.2，并且压铸和浇铸使用的材料也不同。

压铸件与压铸模锻的区别：
1.区别开压铸件与压铸模锻（液态模锻）件的意义：1、是国内的一些中间机构，包括部件与整件厂家。

它们对外承接零部件，再在国内找一些厂家生产。

由于这两种毛坯其生产工艺各不相同，现时的市场价格也不相同，后者的报价一般比前者要高。

如果不会区分这两种毛坯，在承接业务报价时如按压铸件的低价报出，就会出现经营上的失误，影响效益甚至亏损；2、是专业的铸锻件生产厂家。

由于以为后者是压铸件，可以用传统压铸工艺生产，将业务接了下来。

在开了压铸模后，最后基本上由于压铸工艺生产的毛坯存在缩孔缩松缺陷或外表缺陷，毛坯不合格，最终造成了不应有的损失。

2.压铸模锻、液态模锻与连铸连锻工艺的关系：连铸连锻工艺的本质，就是在用一台设备上，在同一套模具内，其铸造充型与锻造连续完成。

连铸连锻工艺并不是一种新的工艺，它的原理有很长的历史了。

最典型、最简单的连铸连锻工艺，就是我们熟悉的液态模锻（熔汤锻造）工艺。

而压铸模锻工艺，形象地说则是一种用自动化程度更高专用设备，生产出结构与普通压铸件一样复杂的液态模锻件。

正因为如此，压铸模锻件与普通压铸件在外观上我们不易分别出来。

与连铸连锻工艺生产出来的毛坯质量相近的，是“先铸后锻”工艺。

先铸后锻工艺我们很常见：毛坯生产共需两套模具，一套用于手工普通金属模铸造，另一套则用于使用摩擦冲床或液压机完成的精锻。

压铸模锻工艺是近年来才在国际上兴起的工艺，由于受专利技术的限制，该工艺在我国还不多见。

广东肇庆鸿银机电科技有限公司是全国最早引入这项技术对外生产的。

现已生产出包括跑车锻压活塞、小缸体、极限运动摩托车车架（6061材料）、小轮毂在内的各种毛坯。

3.压铸模锻工艺简介：压铸模锻工艺是一种在专用的压铸模锻机上完成的工艺。

它的基本工艺过程是：金属液先低速或高速铸造充型进模具的型腔内，模具有活动的型腔面，它随着金属液的冷却过程加压锻造，既消除毛坯的缩孔缩松缺陷，也使毛坯的内部组织达到锻态的破碎晶
粒。

毛坯的综合机械性能得到显著的提高。

另外，该工艺生产出来的毛坯，外表面光洁度达到7级（Ra1.6），如冷挤压工艺或机加工出来的表面一样，有金属光泽。

所以，我们将压铸模锻工艺称为“极限成形工艺”，比“无切削、少余量成形工艺”更进了一步。

压铸模锻工艺还有一个优势特点是，除了能生产传统的铸造材料外，它还能用变形合金、锻压合金，生产出结构很复杂的零件。

这些合金牌号包括：硬铝超硬铝合金、锻铝合金，如LY11、LY12、6061、6063、LYC、LD等）。

这些材料的抗拉强度，比普通铸造合金高近一倍，对于铝合金汽车轮毂、车架等希望用更高强度耐冲击材料生产的部件，有更积极的意义。

4.区别这两种毛坯的方法：从外形上，我们很难区别这两种工艺生产出来的毛坯。

如果看到的是一只已加工后的零件，就更难区别了。

所以，我们只能倒过来分析与判断：一是压铸件一般是“结构件”，而压铸模锻件则是“功能件”。

“结构件”，与“功能件”是相对的。

后者一般指要承受冲击、高温、压力、强度（力），以及要表面处理（如阳极氧化）、热处理（固熔强化）等。

典型产品是发动机缸体、轮毂、活塞、连杆、刹车蹄、气动或液压阀体（如常见的三位五通阀）等。

前者则如车门架、仪表面板、发动机外罩等。

二是从材料成份上判断。

因为压铸件一般都是铸造类合金，对于其它牌号的合金，往往是用压铸模锻工艺生产。

三是从毛坯对其外表面的处理要求上判断。

如铝压铸件，由于含有硅，且因压铸工艺生产出来的毛坯，外表面有显微气孔（俗称“水纹”），这种材料阳极氧化处理后表面会有“黑点”。

所以，毛坯如要求阳极氧化，则这种毛坯都不会用普通压铸工艺生产。

四是从金相组织上进行判断。

压铸件与压铸模锻件在金相上我们很容易区别。

前者是枝晶状铸态组织，后者是均匀的破碎晶粒的锻态组织。

5.消除一些错误观点：1、是我们已不能认为用压铸后的真空浸渗，来解决压铸件存在的缩孔缩松缺陷，也不能认为可以用真空压铸工艺，生产要连铸连锻工艺才能生产的功能件来。

当行内的技术已有进步时，观念与思想上我们就要有与时俱进的科学态度。

2、是真空压铸件与普通压铸件，一样都存在缩孔缩松缺陷；真空压铸，它只是比普通压铸在辅助排气方面起一点作用的工艺，对由于金属液相变收缩产生的缩孔与缩松（其内部是真空的，没有气体），它是毫无办法的。

三是专业人员最容易犯的错误，就是虽然知道这只毛坯不能用普通压铸工艺生产，但选择的是一种名叫“反向冲头间接和局部挤压”的
工艺生产。

他们以为这种工艺与液态模锻工艺得到的效果一样，这也是完全错误的。

“反向冲头挤压”工艺的本质，它仍是一种压铸工艺！只有“正向冲头全投影面积锻压”的那种，才是真正的液态模艺。

6.总结：区分普通压铸件与压铸模锻件还是件很有意义的事。

尽管要掌握的方法并不难，很多还是观念与认识上的技巧而已。

各种铸造工艺的区别
1．铸造还可按金属液的浇注工艺分为重力铸造和压力铸造。

重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。

广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。

压力铸造是指金属液在其他外力（不含重力）作用下注入铸型的工艺。

广义的压力铸造包括压铸机的压力铸造和真空铸造、低压铸造、离心铸造等；窄义的压力铸造专指压铸机的金属型压力铸造，简称压铸。

砂型和金属型的重力铸造,这几种铸造工艺是目前有色金属铸造中最常用的、也是相对价格最低的。

2．砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料，制作铸型的传统铸造工艺。

砂型一般采用重力铸造，有特殊要求时也可采用低压铸造、离心铸造等工艺。

砂型铸造的适应性很广，小件、大件，简单件、复杂件，单件、大批量都可采用。

砂型铸造用的模具，以前多用木材制作，通称木模。

旭东精密铸件厂为改变木模易变形、易损坏等弊病，除单件生产的砂型铸件外，全部改为尺寸精度较高，并且使用寿命较长的铝合金模具或树脂模具。

虽然价格有所提高，但仍比金属型铸造用的模具便宜得多，在小批量及大件生产中，价格优势尤为突出。

此外，砂型比金属型耐火度更高，因而如铜合金和黑色金属等熔点较高的材料也多采用这种工艺。

但是，砂型铸造也有一些不足之处：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；又因为砂的整体性质软而多孔，所以砂型铸造的铸件尺寸精度较低，表面也较粗糙。

不过，旭东精密铸件厂集多年的技术积累，已大大改善了砂型铸件的表面状况，其抛丸后的效果可与金属型铸件媲美。

3．金属型铸造是用耐热合金钢制作铸造用中空铸型模具的现代工艺。

金属型既可采用重力铸造，也可采用压力铸造。

金属型的铸型模具能反复多次使用，每浇注一次金属液，就获得一次铸件，寿命很长，生产效率很高。

金属型的铸件不但尺寸精度好，表面光洁，而且在浇注相同金属液的情况下，其铸件强度要比砂型的更高，更不容易损坏。

因此，在大批量生产有色金属的中、小
铸件时，只要铸件材料的熔点不过高，一般都优先选用金属型铸造。

但是，金属型铸造也有一些不足之处：因为耐热合金钢和在它上面做出中空型腔的加工都比较昂贵，所以金属型的模具费用不菲，不过总体和压铸模具费用比起来则便宜多了。

对小批量生产而言，分摊到每件产品上的模具费用明显过高，一般不易接受。

又因为金属型的模具受模具材料尺寸和型腔加工设备、铸造设备能力的限制，所以对特别大的铸件也显得无能为力。

因而在小批量及大件生产中，很少使用金属型铸造。

此外，金属型模具虽然采用了耐热合金钢，但
耐热能力仍有限，一般多用于铝合金、锌合金、镁合金的铸造，在铜合金铸造中已较少应用，而用于黑色金属铸造就更少了。

旭东精密铸件厂的金属型模具全部是自行设计、自行制造，因而能更及时地为客户提供价廉、适用的优质模具。

4．压铸是在压铸机上进行的金属型压力铸造，是目前生产效率最高的铸造工艺。

压铸机分为热室压铸机和冷室压铸机两类。

热室压铸机自动化程度高，材料损耗少，生产效率比冷室压铸机更高，但受机件耐热能力的制约，目前还只能用于锌合金、镁合金等低熔点材料的铸件生产。

当今广泛使用的铝合金压铸件，由于熔点较高，只能在冷室压铸机上生产。

压铸的主要特点是金属液在高压、高速下充填型腔，并在高压下成形、凝固，压铸件的不足之处是：因为金属液在高压、高速下充填型腔的过程中，不可避免地把型腔中的空气夹裹在铸件内部，形成皮下气孔，所以铝合金压铸件不宜热处理，锌合金压铸件不宜表面喷塑（但可喷漆）。

否则，铸件内部气孔在作上述处理加热时，将遇热膨胀而致使铸件变形或鼓泡。

此外，压铸件的机械切削加工余量也应取得小一些，一般在0.5mm左右，既可减轻铸件重量、减少切削加工量以降低成本，又可避免穿透表面致密层，露出皮下气孔，造成工件报废。

低压铸造low-pressure casting
在低压气体作用下使液态金属充填铸型并凝固成铸件的铸造方法。

气体压力一般为0.6～1.5帕。

低压铸造的工艺过程是：在熔化金属的坩埚炉上加放密封盖，盖中心部位装有升液管，升液管插到金属液面以下，盖的上部安放铸型。

将干燥的压缩空气通过进气管送到坩埚内，使金属液通过升液管从浇口进入铸型（见图）,
保持压力到铸型中的金属液完全凝固,然后解除压力，升液管中的金属液会自动落回坩埚中，这时可以开型，推出铸件。

通入坩埚的气体压力和流量可以控制，故金属液充填铸型的速度和气体压力可以根据铸件结构和铸型材料不同而调整。

低压铸造用的铸型可以是砂型、壳型、陶瓷型，也可以是金属型、石墨型等。

在低压铸造基础上进一步改进，使液态金属在差压下充型、在压力下凝固的方法称为差压铸造，它是低压铸造的一种特殊形式。

低压铸造最初主要用于铝合金铸件的生产，以后进一步扩展用途，生产熔点高的铜铸件、铁铸件和钢铸件。

中国已于20世纪70年代将这种方法成功地用于铸造万吨级大型船舶用铜合金螺旋桨和2000马力柴油机球墨铸铁曲轴等重要零件。

低压铸造的优点是：金属液在压力下充型有利于铸造薄壁铸件;铸件的致密性得到提高；底注充型平稳,可减少因金属液冲击飞溅而引起的氧化夹杂；浇冒
口系统简单,金属利用率可达80％以上；劳动条件得到改善,并可实现机械化和自动化，生产效率高
模压compression moulding
压缩模塑的简称，又称压塑。

塑料或橡胶胶料在闭合模腔内借助加热、加压而成型为制品的塑料加工（也是橡胶加工）方法。

一般是将粉状、粒状、团粒状、片状，甚至先作成和制品相似形状的料坯，放在加热的模具的型腔中，然后闭模加压,使其成型并固化或硫化,再经脱模得制品(见图),该法特别适用于热固性塑料（见热固性树脂）的成型加工。

缺点是生产周期长，效率低，制品尺寸精度差。

主要设备有压机和模具。

压机的作用在于通过模具对塑料施加压力。

在橡胶加工中，压机称为平板硫化机。

压机的主要参数包括公称吨位、压板尺寸、工作行程和柱塞直径，这些指标决定着压机所能模压制品的面积、高度或厚度，以及能够达到的最大模压压力。

模具按其结构的特征,可分为溢式、不溢式和半溢式三种,其中以半溢式用得最多。

工艺过程分为加料、闭模、排气、固化、脱模和模具清理等，若制品有嵌件需要在模压时封入，则在加料前应将嵌件安放好。

主要控制的工艺条件是压力、模具温度和模压时间。

此外，还有一种特殊形式的模压方法，即先将粉状塑料压实，然后从模中取出料坯，放在炉中加热至熔点，使塑料颗粒熔化成一个整体，冷却后得制品或半成品。

这种方法称烧结成型，主要用于聚四氟乙烯的成型。

应用主要用于热固性塑料（见热固性树脂）成型，如酚醛、三聚氰胺甲醛、脲甲醛等塑料，也用于制造不饱和聚酯和环氧树脂加玻璃纤维的增强塑料制品。

热塑性塑料（见热塑性树脂）也有采用此法成型的，如聚氯乙烯唱片。

但热塑性塑料模压时，模具必须在制品脱模前冷却，在下一个制件成型前，又必须把模具重新加热，因此生产效率很低。

模压法在橡胶工业中也是一种极
重要的成型方法，把胶料剪裁或冲切成简单形状，加入加热模具内,在成型的同时硫化,制品也是趁热脱模的。

许多橡胶模型制品如密封垫、减震制品(如胶圈、胶板)等都用此法生产。

常用于铝压铸件的铝合金牌号是什么类型的？
最常用的是ADC12（日本标准），相当于国标YL113，美国标准383。

合金牌号是YZAlSi11Cu3
ADC12化学成分ADC12含铝(Al) 余量,铜(Cu)1.5～3.5,硅(Si)9.6～12.0,镁(Mg)≤0.3,锌(Zn)≤1.0,铁(Fe)≤0.9,锰(Mn)≤0.5,镍(Ni)≤0.5,锡(Sn)≤0.3
ADC12 ADC10
主要用于汽车发动机缸体、摇臂、化油器、水泵壳体、变速箱壳体、离合器壳体、转向机壳体等零件的生产。

Y112 Y113
性能及用途与ADC12、ADC10相似，区别主要在制造商由于对某项性能的特定要求对某种成份（如Si）的特别规定。

AC3AM 用于汽车发电机支架、发动机支架、动力转向系统等零件的生产。

ZLD101 主要用于形状复杂，承受中等负荷的零件。

如，水泵及传动装置壳体、水冷发动机汽缸体等。

Zl102
这种合金的最大特点是流动性好，其它性能与ZL101差不多，但气密性比ZL101要好，可用来铸造各种形状复杂、薄壁的压铸件和强度要求不高的薄壁、大面积、形状复杂的金属或砂型铸件。

不论是压铸件还是金属型、砂型铸件，都是民用产品上用得最多的一个铸造铝合金品种。

Zl104
因其工晶体量多，又加入了Mn，抵消了材料中混入的Fe有害作用，有较好的铸造性能和优良的气密性、耐蚀性，焊接和切削加工性能也比较好，但耐热性能较差，适合制作形状复杂、尺寸较大的有较大负荷的动力结构件，如增压器壳体、气缸盖，气缸套等零件，主要用压铸，也多采用砂型和金属型铸造。

最常用的是ADC12（日本标准），相当于国标YL113，美国标准383。

合金牌号是YZAlSi11Cu3,ZL102.--国际铸业网zz361
浅谈对铝压铸件表面的抛丸清理
青岛华青铸造机械股份有限公司阎学成*
摘要针对铝合金压铸件表面的清理要求，分析抛丸清理的特点、所用设备的种类，对所选用的弹丸作了分析与推荐。

关键词：铝压铸件抛丸清理弹丸
Briefly Speaking to the Shotblast Cleaning of Aluminum Die Casting Surface
Yan Xuecheng
(Qingdao Huaqing Foundry Machinery, INC)
ABSTRACT According to the develepment and wide use and higher cleaning surface, of the aluminum alloy diecastings this paper analyses the feature of the shotblast cleaning, the type of machine and the shot used.
Key Words:Aluminum Diecasting, Shotblast Cleaning, Shot
随着汽车、摩托车、航空航天、仪器仪表等行业的发展，铝合金件以种种优势，其应用逐渐扩大，同时对铝合金件的表面质量
也提出了更高的要求。

在1997年首届中国国际压铸展览会上，众多压铸件生产厂家及公司对如何提高表面质量产生浓厚兴趣，并提出迫切要求。

针对这一问题，青岛华青铸造机械股份有限公司早在1992年便与中国
一汽、长春东方有色压铸有限公司、机械工业部第九设计研究院、大连旅顺汽车配件厂、江苏丹阳飞轮实业总公司联合研制了铝压铸件表面抛丸清理机，取得了满意的效果，至今已有1 600多台设备在全国各地投入使用，并出口到日本、印尼等国家和台湾地区。

1抛丸清理工艺的特点
对铝合金压铸件进行抛丸清理后，可达到如下效果。

(1) 抛丸清理生产率高。

由于采用新型的抛丸器以110～260 kg/min的抛射量，抛射速度为50～75 m/s的弹丸抛向工件，在几分钟之内便可完成清理。

对于批量较大或尺寸较大的工件可采用多个抛丸器同时抛丸。

(2) 对零件表面起到清理、增色、光饰作用。

经过抛丸处理后，可去除工件表面的附着物、薄边、飞翅、斑渍，消除划痕，使工件呈现基体本色。

(3) 消除表面应力集中。

零件在冷却过程中，由于壁厚不均，冷却速度不一致，导致表面产生应力集中。

经抛丸清理后，可改善表面组织结构，消除表面应力(拉应力)集中，提高疲劳强度，并使表面硬度略有提高。

(4) 增加表面美感。

由于抛射的弹丸为球形丸，抛射到工件上产生细小凹孔，呈球面状，犹如凹面镜一般，在光线照射下，如繁星闪烁，令人赏心悦目。

(5) 提高表面喷涂附着力。

抛丸清理后粗糙度可达Ra1.6～6.3 μm,表面积大大增加，同时消除了表面污物，因此对表面喷漆或其它涂料时，其附着力大大增强。

(6) 工艺简单，投资节省。

由于采用干式抛丸，并配备除尘系统，因此抛丸清理后即可转入下道工序，省却了液体喷砂后冲洗干燥所需的装置费用。

2铝合金件与黑色金属件所用抛丸清理设备的区别
铝合金件(有色金属件)与黑色金属件使用的抛丸清理设备从结构上来看基本一样，工作原理也趋于一致。

但由于通常铝合金件尺寸不大，重量较轻，清理时使用的弹丸粒度小，产生的铝粉容易爆炸等特点，因此，与黑色金属件使用的抛丸清理设备亦有如下区别。

(1) 工件承载装置的承载能力不需很大。

因为相同体积下，铝合金件的重量仅为钢铁件的1/3左右。

(2) 分离器的过滤风速应降低。

由于采用φ0.2～φ0.6 mm的弹丸，风速过高易被吸走，通常风速选取2～3 m/s即可(清理黑色金属件时，分离器的风速一般为4～5 m/s)。

同时分离板顶点的坐标位置亦相应变化，即变更分离板上的可调整板。

(3) 弹丸的抛射速
度有所变化。

由于铝合金件硬度不高，要达到规定的表面粗糙度要求，在既定弹丸粒度和弹丸材质的条件下，弹丸的抛射速度需要通过实验才能确定。

但往往比黑色金属件抛丸清理时选择的抛射速度要低。

(4) 除尘系统应设防爆装置。

铝合金件在抛丸清理时产生铝粉，而铝粉为导电性易燃易爆粉尘，应特别注意。

按其物理性质，铝粉为ⅢA级，引燃温度分在T组(>270 ℃)，高温表面沉积粉尘(5 mm厚)的引燃温度为320 ℃,云状粉尘的引燃温度为590 ℃,爆炸下限浓度为37～50 g/m3。

铝粉爆炸是一种连锁反应，即尘云在火源引发下，产生原始小火球，靠粉尘燃烧的热量维持火球温度，当火
球的表面温度达到粉尘的自然点以上时，连锁反应得以建立，火球不断扩大而形成爆炸。

所以控制设备表面温度，就成了防止铝粉爆炸发生的一个突出问题。

因此抛丸清理设备不应放在热处理炉、熔化炉等温度较高或有明火产生的装置附近，而应放在车间阴凉通风处。

除尘器最好放在车间外面或车间靠墙一侧，为防万一，在除尘器的顶部和除尘管道上应设置防爆自动开启窗口。

为安全起见，所有电机、风机、电控元件均应采取防爆型。

3铝合金件所用抛丸清理设备的类型及特点
由于铝合金件形状、尺寸、重量、表面清理要求不同，因此所选用的抛丸清理设备也不一致。

目前使用的设备主要有以下几种。

3.1吊钩式抛丸清理机
吊钩作为零件的承载装置，一般以吊重500 kg和1 000 kg两种为主。

工作时需制吊具，将工件挂于吊具上，然后将整个吊具挂在吊钩上。

吊钩进入抛丸室，并由自转机构带动吊钩回转，同时带动吊具及吊具上所有的零件回转，边回转边抛丸清理，因此所有零件的上下四周表面均可一次清理完毕。

然后吊钩移出抛丸室体，将工件卸下，完成一次工作循环。

该机型大中型、中小批量生产，如汽车、摩托车的缸体、缸盖，变速箱、离合器壳体，排气管，铝轮毂等。

3.2转台式抛丸清理机
转台作为工件承载装置，按转台直径可分为φ1 200 mm,φ1 600 mm,φ1 800 mm,φ2 500 mm等。

该种清理机有的配一台抛丸器，有的配二台或多台抛丸器，并且有的进行连续式工作，有的进行间歇式工作，这依自身需要而定。

其工作原理是：将工件置于转台上(工件之间有距离，不接触，不碰撞)，转台带工件进入抛射区而进行抛丸清理，当转到放件位置时，可将工件取下。

因此该种类型最适合有一面不需清理的工件，否则应将工件再翻转一次清理。

目前此种机型有Q3512，Q3525D，Q361等。

3.3带式通过抛丸清理机
传送带作为工件的承载体，传送带又分为钢丝网带和
耐磨橡胶带两种方式。

抛丸室的一端为装件工位，另一端为卸件工位。

工作时，在装件工位将零件置于传送带上，传送带缓缓连续进入抛丸室进行抛丸清理，接着送到卸件工位将工件取下。

此机特点是：连续进行工作，无任何碰撞，中小件均适合，生产批量大。

目前该机型有ZJ186等。

3.4橡胶履带式抛丸清理机
用橡胶履带形成的凹腔作为工件承载体。

工作时，履带转动，带动凹腔内的工件翻滚，因此零件的内外表面均能获得较好的清理效果。

该种机型分为手动和自动装卸料方式，最适合于大批量小型零件的抛丸清理。

由于采用橡胶履带，减轻了工件与履带的撞击和划痕，并且占地面积小，操作极为方便，从而为众多厂家采用。

目前该机型有Q326C，QR3210等。

3.5吊链步进/连续式抛丸清理
以悬挂链作为工件承载装置。

悬挂链可进行连续式或步进式工作，吊钩吊重以300 kg和500kg居多。

其工作原理是将工件置于多个吊钩上，吊钩依次进入抛丸室进行抛丸清理，清理时工件在吊钩自转装置的作用下转动，清理好的工件移出室并卸下，再装上待清理工件。

依次循环进行。

该机型由于采用悬挂链作为。