常用铸造工艺对比
重力浇铸和压铸的区别专业知识讲座
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低压铸造
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低压铸造的工艺过程为:在密封的坩埚(或密封罐)中,通入干燥的压缩空气,金属液在气体压 力的作用下,沿升液管进入直浇道上升,通过内浇道平稳地进入型腔,并保持坩埚内液面上的气 体压力。直到铸件完全凝固为止。然后解除液面上的气体压力,使升液管中未凝固的金属液流回 坩埚。 再开型并取出铸件。
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高压铸造
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压力铸造分为高压铸造和低压铸造两种。
高压铸造是一种将熔融合金液倒入压室内,以高速充填钢制模具的型腔,并使合金液在压力下凝 固而形成铸件的铸造方法。
高压压铸区别于其它铸造方法的主要特点是高压和高速。 ①金属液是在压力下填充型腔的,并在更高的压力下结晶凝固,常见的压力为 15—100MPa。 ②金属液以高速充填型腔,通常在 10—50米/秒,有的还可超过80米/秒,(通过内浇口导入型
优缺点对比艺 复杂
模具 模具 气孔 费用 寿命 率
高短 差
热处 加工 表面 适宜产品 生产效率 理 余量 光洁
不可 小 高 薄壁件 高
低压铸造 简单 低 长 好 重力浇铸 简单 低 长 好
可以 大 高 中
中
可以 大 低 厚壁件 低
在强度方面,由于所事宜的铝合金原材料不同,其强度差异也较大: 压铸产品由于在高压下成型,产品致密性高,其强度较高。比如 A380的压铸产品,其强度可达到 360MPa,而其延伸率只能达到 3.7%左右。 重力浇铸产品一般情况强度要较压铸低。其材料较好的 ZL101A,热处理后也只能达到有310MPa, 但其延伸率较高,能达到5-6%。也有强度能达到380MPa以上的材料,如ZL201A、ZL204A 。
铸造工艺对比.ppt
定义 差压铸造是在低压铸造 的基础上,铸型外罩个
密封罩,同时向坩埚和 罩内通入压缩空气,但 坩埚内的压力略高,坩 埚内的金属液在压力差
的作用下经升液管充填 铸型,并在压力下结晶 的一种铸造方法。
定义 低压铸造是液体金属在 压力作用下,完成充型 及凝固过程而获得铸件 的一种铸造方法。由于 作用的压力较低(一般 为20~60kPa),故称 为低压铸造。
工艺特点对比
铸造 方法
高压 铸造
重力 铸造
差压 铸造
低压 铸造
工艺 复杂 简单 简单 简单
模具 费用
高
低
低
低
模具 寿命
短
气孔率 热处理
差
不可
加工 余量
小
长
好
可以
大
长
好
可以
大
长
好
可以
大
表面 光洁
高
适宜 产品
薄壁件
生产 效率
高
低 厚壁件 低
高
中厚 壁件
中
中
中厚 壁件
中
力学性能对比
350
高
300性Leabharlann 能 可 重 减优缺点及应用
HPDC 高压铸造
优点 1) 产品质量好。由于压铸型导热快,金属冷却迅速,同时在压力下结晶,铸件具有细的晶粒组织,表面坚 实,提高了铸件的强度和硬度,此外铸件尺寸稳定,互换性好,可生产出薄壁复杂零件; 2) 生产率高,压铸模使用次数多; 3) 经济效益良好。压铸件的加工余量小,一般只需精加工和铰孔便可使用,从而节省了大量的原材料、加 工设备及工时。 缺点 1) 模具结构复杂,制造费用高,准备周期长,所以,只适用于定型产品的大量生产; 2) 压铸速度高,型腔中的气体很难完全排出,加之金属型在型中凝固快,补缩可能性小,致使铸件容易产 生细小的气孔和缩松,铸件壁越厚,这种缺陷越严重,因此,压铸一般只适合于壁厚在6mm以下的铸件; 3) 压铸件的塑性低,不宜在冲击载荷及有震动的情况下工作; 4) 另外,高熔点合金压铸时,铸型寿命低,影响压铸生产的扩大应用。 应用 1)圆盘、圆盖、圆环类—泵壳罩壳 、轴承保持器、方向盘等; 2)筒体类—凸缘外套、导管、壳体形状的罩壳盖、上盖、仪表盖、探控仪表罩、等; 3)多孔缸体、壳体类—汽缸体、汽缸盖及油泵体等多腔的结构较为复杂的壳体等动力总成件; 4)特殊形状类—叶轮,喇叭、字体由筋条组成的装饰性压铸件等。
不同铸造工艺下含镁合金的显微组织
02 铸造工艺简介
砂型铸造
定义
砂型铸造是一种使用砂型模具进 行铸造的方法,通过将熔融的金 属倒入模具中,冷却后形成铸件
。
特点
砂型铸造工艺简单、成本低,适用 于生产各种形状和尺寸的铸件。
应用
广泛应用于汽车、机械、航空航天 等领域。
金属型铸造
定义
金属型铸造是一种使用金属模具进行铸造的方法 ,模具通常由耐热钢材或铝合金制成。
铸造压力对含镁合金显微组织的影响较为复杂。
详细描述
在一定范围内,增加铸造压力可以促进镁合金的致密化,减少孔隙和疏松,从而 改善显微组织。但过高的铸造压力可能导致晶粒破碎,反而影响显微组织的结构 。
模具材料对显微组织的影响
总结词
模具材料的性质和热传导性对含镁合 金的显微组织有一定影响。
详细描述
模具材料的热传导性越好,合金在冷 却过程中的温度梯度越小,从而减少 显微组织的各向异性。另外,模具表 面的粗糙度也会影响合金的凝固和显 微组织的形成。
由于砂型透气性较差,容易产生气孔和夹杂物。
力学性能
由于组织不够细密,砂型铸造的镁合金力学性能相对较低。
金属型铸造显微组织特点
1 2
晶粒细化
金属型散热性好,能够促进晶粒细化,提高组织 能产生气孔和 夹杂物。
3
力学性能
由于晶粒细化,金属型铸造的镁合金力学性能相 对较高。
不同铸造工艺下含镁 合金的显微组织
目录
CONTENTS
• 引言 • 铸造工艺简介 • 不同铸造工艺下含镁合金的显微组织特
点 • 铸造工艺对含镁合金显微组织的影响 • 实验方法与结果分析 • 结论与展望
01 引言
研究背景与意义
随着工业的快速发展,对轻质、高强度的材料需求日益增加 。镁合金作为一种具有优良性能的金属材料,在汽车、航空 航天、电子等领域得到广泛应用。
三种熔炼铸造工艺的对比研究
计 算 依 据 如下 [: 1 铸 件 工 艺 出 品率 按 7 %, 地 价 为 1 0 征 7万 , ; 亩 冲天 炉 焦 铁 比为 11 , :0 焦炭 价 为 2 0 5 0元 / ; 吨 石 灰 石 占焦炭 比例 3 %, 灰 石 10元 / ; 0 石 6 吨 脱 硫 剂 占铁液 含 量 2 , % 脱硫 剂 10 60元 / ; 吨 焦 炭 损 失 按 5 ; 冲 天 炉 每 吨 铁 液 风 机 用 电 量 %
短 流 程 用 电 量 :0 0 / ×10 k / = 0 ×1 300 t a 0 Wh 30 t 4 0
k h/ W a。
以上 费用 合 计 :4 9元 / 48 吨铸 件 () 2 中频 感 应 炉熔 炼 时 , 化 1吨铁 液需 要 8 0 Wh 熔 0k ,
运 行 费用 如 下 :
生铁 价 40 0 0元 / ; 吨
4 0力 兀 , 风 除 1 0 0 通 5 0刀 兀 风 1 0 j , 风 通 0 0了 兀 通
l 设 备
尘 系统费用
10万 元 8
除尘系统费用
4 O万 元
除尘 系统费用
4 0万 元
每 吨铁 液 冲 天 炉 修炉 费用 为 3元 , 电炉 修 炉 费 用 为 1
表 2是 以年产 4万 吨 H 2 0铸 件 的专 业 铸造 企 业 。 T5
表 2 生 产 运 行 费用 比较 表 序号 项目 冲天炉 中频感应 电炉 铸造短 流程
显 著 。 因此 铸 造 结 合 短 流 程 直 接 浇 铸 已成 为 发 达 国家 铸
造 技 术 改 进 的 展 的 今 天 , 选用 什 么
冲 天炉 用 电量 :0 0 / ×1 Wht 4 0 0 Wh ; 30 0 t a 5k / = 5 0 0k / a
精密铸造4种制壳工艺特点分析及改进方向探讨
精密铸造4种制壳工艺特点分析及改进方向探讨
籍君豪
【期刊名称】《特种铸造及有色合金》
【年(卷),期】2006(26)7
【摘要】对目前国内精铸行业中广泛应用的4种制壳工艺的特点进行了分析对比。
从精铸件质量比较,水玻璃型壳较差,复合型壳、硅溶胶-低温蜡型壳次之,硅溶胶-中温蜡型壳最好。
而从制壳成本比较,水玻璃型壳最低,硅溶胶-中温蜡型壳最高。
对这4种制壳工艺分别提出了改进措施。
【总页数】4页(P441-444)
【关键词】硅溶胶;水玻璃;制壳;低温蜡;中温蜡;精铸
【作者】籍君豪
【作者单位】无锡市五州精密铸造有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG249.5
【相关文献】
1.精密铸造水玻璃人造石墨砂制壳工艺 [J], 王更生;宋淑萍
2.精密铸造水玻璃人造石墨砂制壳工艺 [J], 胡春良
3.精密铸造壳型生产工艺的改进 [J], 夏宝安;莫俊超
4.精密铸造水玻璃人造石墨砂制壳工艺 [J], 王更生;宋淑萍;;
5.水玻璃型壳熔模铸造制壳工艺的环保化改进 [J], 张玉林
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铸造工艺与轧制工艺-概述说明以及解释
铸造工艺与轧制工艺-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从以下方面着手:铸造工艺和轧制工艺作为两种常见的金属加工工艺,在工业生产中扮演着重要的角色。
铸造工艺主要指的是通过将熔化的金属或合金倒入模具中,使其在固化后得到所需形状的零部件或产品。
而轧制工艺则是将金属通过一系列的轧制过程,使其逐渐变薄并得到所需的形状和尺寸。
铸造工艺的优点在于可以制造出复杂形状的零部件和大型构件,具有较好的加工性能和成本效益,能够适应不同金属和合金的铸造需求。
铸造工艺常用于制造汽车发动机、飞机零部件、工业机械以及一些压力容器等工业产品。
轧制工艺则是在金属材料的加工过程中,通过连续轧制使其逐渐改变截面形状和尺寸,以达到所需的机械性能和表面质量。
轧制工艺广泛应用于金属材料的生产和加工领域,如制造钢材、铝材、铜材等。
与铸造工艺相比,轧制工艺具有高精度、高效率、高质量等特点。
本文将重点对比和分析铸造工艺与轧制工艺的异同之处。
通过对两种工艺的概述以及关键要点的介绍,可以更好地了解它们在金属加工中的应用和优缺点。
最后,结合当前技术的发展趋势,展望铸造工艺和轧制工艺在未来的发展前景,以期为相关行业的科研和生产提供参考和借鉴。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要对比和探讨了铸造工艺与轧制工艺两个相关领域的工艺技术。
文章分为四个主要部分,包括引言、铸造工艺、轧制工艺和结论。
引言部分首先对整篇文章进行了简要的概述,介绍了铸造工艺和轧制工艺的基本概念和应用领域。
接着,文章说明了本文的文章结构和内容安排,给读者提供了整体的导引。
铸造工艺部分主要介绍了铸造工艺的概述,并阐述了铸造工艺的一些关键要点。
其中,铸造工艺要点1详细介绍了铸造工艺的原理和基本流程,包括模具制备、熔炼、浇注和冷却等工序。
铸造工艺要点2则讨论了不同类型的铸造工艺,比如压力铸造、砂型铸造和投掷铸造等,并分析了它们各自的优势和适用范围。
最后,铸造工艺要点3探讨了铸造工艺的一些常见问题和挑战,如气孔、缩孔和热裂纹等,并提出了相应的解决方案。
压铸工艺对比
NG
铝液
离型剂 压铸机 压铸机 压铸机
除气处理
旋转除气工艺,氮气净化(除气) 用片剂做溶液处理
除气动作为实施 除气动作为实施(不适合机边处理)
除气其他要求
最低要求使用带挡板的 行持续除气
旋转除气机进
除气动作为实施
晶体处理 铝合金晶体变质
目前未进行晶体建议
杂质过滤 溶液的机械式过滤
杂质净化
8、可按客户要求制作
9.所有生产用模具和模架必须用钢材 9、瑞振大模具用铸铁模架小模用钢模
制成,包括备用模架和镶块
;备用镶块都使用SKD61
1. 供应商现场必须要有三坐标检测必 须有自动模式。有记录功能的测量
1.瑞振拥有1台可全自动运行的三座标 测量机,可对检测结果进行打印、储 存。
2.供应商要有用于三坐标检测的点图/ 2.项目检讨时与客户确认测量方法及 图纸,检测点要供应商和SGM达成协议 坐标。
现有测漏机可进行
OK
3.在进行气泄露之前,铸件必须要完 全干燥,通常需要使用在线干燥机
现有测漏机可进行
OK
4.一些铸件同时要求进行 100% 流量
测试。如果要求流量测试,必须使用 自动设备。使用滚球或者 探头的方式
现有测漏机可进行泄漏量检测
OK
需要单独评估风险
5.气泄漏测试机控制单元要求具有自
动温度测量和补偿功能,或者放在有 测漏机摆放位置不满足要求
不了解要求是什么 不了解要求是什么 不了解要求是什么
4.如果由供应商设计铸件图纸,图纸 必须要由 PATAC DRE批准
NG
公司暂无设计产品能力
要求-铸件设计
5.如果供应商在铸件图的其他图纸之
铸造工艺对比
定义 差压铸造是在低压铸造 的基础上,铸型外罩个 密封罩,同时向坩埚和 罩内通入压缩空气,但 坩埚内的压力略高,坩 埚内的金属液在压力差 的作用下经升液管充填 铸型,并在压力下结晶 的一种铸造方法。
定义 低压铸造是液体金属在 压力作用下,完成充型 及凝固过程而获得铸件 的一种铸造方法。由于 作用的压力较低(一般 为20~60kPa),故称 为低压铸造。
生产工艺
HPDC高压铸造
GDC重力铸造
CPC差压铸造
LPDC低压铸造
定义 高压铸造是在压铸机的 压室内,浇入液态的金 属或合金,使它在高压 和高速下充填型腔,并 且在高压下成型和结晶 而获得铸件的一种铸造 方法。
定义 重力铸造是利用地球重 力将液态金属浇入金属 材质的铸型中,并在重 力的作用下结晶凝固而 形成铸件的一种铸造方 法。
优缺点及应用 LPDC低压铸造
优点 1)充型速度可以准确控制,以获得最佳充型速度,液体金属充型比较平稳; 2)提高了金属的利用率,可减小冒口的尺寸或不设冒口,因此可以大幅度降低材料费和加工工时; 3)劳动强度低,劳动条件好,设备简易,易实现机械化和自动化,不受操作者熟练程度的影响; 4)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,提高了铸件 的合格率; 5)容易形成顺序性凝固,内部缺陷少;气体、杂物的卷入少;铸件致密度高。 缺点 1)浇口方案的自由度小,因而限制了产品; 2)铸造周期长,生产性差,为了维持顺序性凝固和金属液流动性,模温较高,凝固速度慢。 应用 适用于中等壁厚类且性能要求较高的产品,如车轮等底盘安全件。
工艺特点对比
铸造 方法 高压 铸造 重力 铸造 差压 铸造 低压 铸造
工艺
模具 费用
模具 寿命
锻造和铸造工工艺的区别【综合对比】
锻造和铸造是两个不同的加工工艺
内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!
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1 铸造:熔融的液态金属填满型腔冷却。
制件中间易产生气孔。
锻造时,金属经过塑性变形,有细化晶粒的做用,切纤维连续,因此常用于重要零件的毛丕制造,例如轴、齿论等。
2 锻造:主要是在高温下用挤压的方法成型。
可以细化制件中的晶粒。
铸造对被加工才料有要求,一般铸铁、铝等的铸造性能较好。
铸造不具备锻造的诸多优点,但它能制造形状复杂的零,因此常用于力学性能要求不高的支称件的毛丕制造。
例如机床外壳等。
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铸铝和挤压铝
铸铝和挤压铝铸铝和挤压铝铝材是一种广泛应用于工业和日常生活的金属材料,它具有轻质、强度高、耐腐蚀等优点。
铝材可以通过多种方法进行加工,其中最常见的两种方法是铸造和挤压。
本文将详细介绍这两种方法以及它们各自的特点和应用。
一、铸造法1.1 定义铸造法是将熔化的金属液体倒入模具中,经过冷却凝固后得到所需形状的金属制品的加工方法。
在制造铝制品时,通常使用压力铸造、重力铸造或低压铸造等不同类型的铸造法。
1.2 特点(1)成本低:相对于其他加工方法,铸造法生产成本较低。
(2)适用范围广:可以生产各种形状和尺寸的零件。
(3)表面光滑:由于模具表面光洁平滑,因此可以得到表面质量较好的产品。
1.3 应用(1)汽车零部件:如发动机缸体、曲轴箱等。
(2)建筑材料:如铝合金门窗、铝合金幕墙等。
(3)航空航天:如飞机结构件、发动机零部件等。
二、挤压法2.1 定义挤压法是将铝材料加热至一定温度后,通过模具的挤压作用使其产生塑性变形,从而得到所需形状的加工方法。
在制造铝制品时,通常使用直接挤压和间接挤压两种类型的挤压法。
2.2 特点(1)高精度:由于模具尺寸精度高,因此可以获得高精度的产品。
(2)强度高:经过挤压后,铝材料的晶粒会得到细化,从而提高了其强度和硬度。
(3)适用范围广:可以生产各种形状和尺寸的零件。
2.3 应用(1)汽车零部件:如车身结构、底盘结构等。
(2)建筑材料:如铝合金门窗、铝合金幕墙等。
(3)电子产品:如笔记本电脑外壳、手机外壳等。
三、对比与分析3.1 工艺流程铸造法需要先将金属熔化,然后倒入模具中进行冷却凝固。
而挤压法则需要先将铝材加热至一定温度,然后通过挤压模具进行加工。
3.2 适用范围铸造法适用于生产大型、复杂的零件,而挤压法适用于生产较小、精度要求较高的零件。
3.3 表面质量由于铸造法需要使用模具,因此可以得到表面光滑的产品。
而挤压法则可以通过后续加工处理来提高表面质量。
3.4 强度和硬度经过挤压后,铝材料的晶粒会得到细化,从而提高了其强度和硬度。
铸造工艺对比ppt课件.pptx
力学性能对比
350
300
250
200
150
100 0
低
CPC LPDC
GDC HPDC
5 延伸率(%)
10
安全性
15
高
THANK YOU !
工艺特点对比
铸造 方法
高压 铸造
重力 铸造
差压 铸造
低压 铸造
工艺 复杂 简单 简单 简单
模具 费用
高
低
低
低
模具 寿命
气孔率 热处理
加工 余量
短
差
不可
小
长
好
可以
大
长
好
可以
大
长
好
可以
大
表面 光洁
适宜 产品
生产 效率
高 薄壁件 高
低 厚壁件 低
高
中厚 壁件
中
中
中厚 壁件
中
低
减重可性
高
屈服强度(MPa)
优缺点及应用
CPC差压铸造
优点 1)具有低压铸造的全部优点; 2)与低压铸造相比,由于铸件在更高的压力下冷却凝固,故成形性好,表面粗糙度值更低; 3)铸件晶粒细小,组织致密,力学性能高,与低压铸造相比,铸件抗拉强度可提高1050%,伸长率可提高 2550% 。 缺点 1)具有低压铸造的缺点。 应用 适用于中、大壁厚类且性能要求更高的产品,如转向节、控制臂等底盘安全件。
优缺点及应用
LPDC低压铸造
优点 1)充型速度可以准确控制,以获得最佳充型速度,液体金属充型比较平稳; 2)提高了金属的利用率,可减小冒口的尺寸或不设冒口,因此可以大幅度降低材料费和加工工时; 3)劳动强度低,劳动条件好,设备简易,易实现机械化和自动化,不受操作者熟练程度的影响; 4)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,提高了铸件 的合格率; 5)容易形成顺序性凝固,内部缺陷少;气体、杂物的卷入少;铸件致密度高。 缺点 1)浇口方案的自由度小,因而限制了产品; 2)铸造周期长,生产性差,为了维持顺序性凝固和金属液流动性,模温较高,凝固速度慢。 应用 适用于中等壁厚类且性能要求较高的产品,如车轮等底盘安全件。
4V33下缸体铸造工艺比较
向 , 节铸 型各部 分的 温度梯度 和铸 件的凝 固顺 序 , 调 并 对铸 件有一 定 的补缩作 用 。 在内浇道 的设计 卜, 英
国公 司采 用 了搭 边式 内浇道 ,这 种 内浇道 在顶 注T 艺 中较 多 见 , 的好处 是金 属液沿 型壁 注入 , 型快 它 充
直 浇道确 实要 比方形 、 长方形 直浇 道为好 ; 但如 果从 防止 涡流方 面考虑 , 形 、 方 长方 形直 浇道要 大大优 于
・
时 随流均匀 加入 , 育时 间 占出铁 时1 6 %以上 , 孕 h0  ̄ 且 在 出铁 9 %时结 束 , 获 得 较 好 、 稳 定 的孕 育 效 0 可 较
果。
剂, 利用 炉前 三 角试 块 、 阶梯 试 块 、 棒等 先对 其 效 试 果进行 评判 , 合格 后才 能使用 。
b t en t t o s de ine e p c iey b h a t r S c mpa y a d a Brts c mp ny i c u i g t o ewe wo me h d sg d r s e tv l y t e uho ’ o n n iih o a n l d n he c mpa io f te s ue rs n o h pr d sgn,n ae e i n, e a i o m le e tde in, t ,a l a h d a t g so wo me h d r ontd o . e i i g ts d sg c r m e fa f trs a sg ec. swe l st e a v n a e ft t o swe e p i e ut i
孕 育缺 陷的产 生 。对 孕育技 术 和生 产环 节 的精 细管
理是 生产 优质铸 件 的基 础 。
重力浇铸与压铸的区别
高压铸造
压力铸造分为高压铸造和低压铸造两种。 高压铸造是一种将熔融合金液倒入压室内,以高速充填钢制 模具的型腔,并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方 法。 高压压铸区别于其它铸造方法的主要特点是高压和高速。
1. 金属液是在压力下填充型腔的,并在更高的压力下结晶凝 固,常见的压力为15—100MPa。
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工艺 模具费用 模具寿命 气孔率 热处理 加工余量 表面光洁 适宜产品 生产效率
高压铸造 复杂
高
低压铸造 简单
低
重力浇铸 简单
低
短
差
不可
小
长
好
可以
大
长
好
可以
大
高
薄壁件
高
高
中
中
低
厚壁件
低
在强度方面,由于所事宜的铝合金原材料不同,其强度差异也较大: 压铸产品由于在高压下成型,产品致密性高,其强度较高。比如A380的压铸产品,其强度 可达到360MPa,而其延伸率只能达到3.7%左右。 重力浇铸产品一般情况强度要较压铸低。其材料较好的ZL101A,热处理后也只能达到有 310MPa,但其延伸率较高,能达到5-6%。也有强度能达到380MPa以上的材料,如 ZL201A、ZL204A。 由上可知,我们在选择产品采用何种工艺生产的时候,主要根据产品的壁厚选择: 由于高压铸造生产效率极高,在生产工艺和产品性能下能满足要求的前提下,应首选高压铸 造。 而产品壁厚大于8mm时,高压铸造的产品可能会由于内部气孔太多而使产品强度不能达到 预期要求,可考虑选择重力浇铸或低压铸造。
导致产品强度降低。 八.模具成本高,模具寿命小。
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低压铸造
不同铸造工艺对产品结构的影响
汽车维修2020.1不同铸造工艺对产品结构的影响张笑万晓萌b )压铸工艺a )消失模工艺图1壳体模型及壁厚a )消失模工艺b )压铸工艺图2接合面壁厚对比不同的铸造工艺对产品结构有不同的要求,结构设计不仅需满足功能性要求,还需保证铸造工艺及铸造性能的要求。
合理的结构,不仅能提高产品设计强度,还可简化铸造工艺,提高生产效率、改善铸件质量、降低产品成本。
后盖壳体是重型汽车变速器中的重要部件之一,起到传递扭矩的作用,壳体轴承支承孔处受力复杂,如果失效则造成整车无法运行等问题,严重影响汽车行驶的安全性能。
因此,在铝合金轻量化进程中,对后盖产品结构的合理性提出了更高要求。
本文以某重型汽车变速器后盖壳体为例,重点介绍了重力铸造-消失模工艺与压铸工艺对产品结构的要求,根据各自的工艺特点,对产品结构进行调整,不仅满足了性能要求,同时满足了铸造工艺的要求。
一、壳体壁厚原消失模工艺作为重力铸造的一种,产品形状不受传统铸造工艺的限制,但对其最小壁厚有一定要求,若产品太薄,EPS 成型过程易受到阻碍;浇注过程易过早凝固,造成产品内部或外部缺陷;产品在转运、成型过程中易变形,造成产品报废。
后盖壳体结构如图1a 所示。
该壳体尺寸367×292×155mm ,采用消失模工艺,材料为ZL101A 铝合金,经现场验证,平均壁厚设计为8mm 较为合理,产品质量6.3kg 。
对于压铸工艺,由于该工艺为高速高压充型,金属液的充填能力及压22汽车维修2020.1实效果大大提高,可以充填细节部位,可生产薄壁零件;又因压铸件表面受激冷作用强,表面致密,内部组织粗大,弥散多孔特点,若壁厚太厚,将会产生“压不实”现象,内部出现缩孔,影响产品质量。
因此,合理的壁厚,对其压铸工艺尤为重要。
后盖壳体改用压铸工艺后,如图1b 所示,材料选择ADC12,平均壁厚设计为6mm ,质量5kg ,比消失模工艺质量减少20%。
对于局部厚大部位及内部质量要求高的部位进行优化,例如图2所示,降低后盖与变速器壳体连接面厚度,壁厚从原来的15mm 变为10mm ;如图3所示,将其结合面局部进行“瘦身”设计,尽量保证产品壁厚的一致性。
锻造与铸造相比的优缺点
锻造与铸造相比的优缺点锻造和铸造是金属加工中两种常见的工艺方法。
它们在许多工业领域都有着广泛的应用。
虽然这两种方法都用于制造金属制品,但它们在工艺和特点上存在一些明显的差异。
本文将探讨锻造与铸造相比的优缺点。
首先,锻造是一种通过在高温下对金属材料进行塑性变形来制造零件的工艺方法。
相比之下,铸造是一种将熔融金属经过注入到模具中并冷却凝固成型的方法。
下面我们来对比它们的优缺点。
首先,锻造的主要优点之一是其材料的强度。
由于锻造过程中金属材料在高温下遭受压缩力而实现塑性变形,所以锻造件通常比铸造件更加坚固和耐用。
锻造还能够改善材料的晶粒结构,从而提升其机械性能和抗疲劳能力。
其次,锻造还具有较高的精度和尺寸稳定性。
锻造过程中,金属材料在模具中受到强大的力量以实现形状和尺寸的精确控制。
这使得锻造件通常具有较高的尺寸准确性和表面质量。
此外,锻造对于金属材料的利用率也较高。
在锻造过程中,只有材料的表面会受到锻造力的影响,而内部结构基本上保持不变。
这意味着锻造可以避免或减少金属材料内部的缺陷和夹杂物,因此,生产出的锻件通常具有更高的质量和更少的次生加工。
然而,与锻造相比,铸造也有其独特的优点。
首先,铸造能够实现复杂形状和薄壁件的生产。
由于铸造是通过将熔融金属注入模具中,并在冷却后生产出成型件,所以可以制造出具有复杂几何形状的零件,而锻造可能无法实现的。
其次,铸造的生产效率相对较高。
尽管铸造所需的准备工作相对较长,但一旦开始生产,连续铸造可以快速制造大批量的零件,从而更加高效地利用了生产设备和人力资源。
除此之外,铸造还具有较低的成本。
相比之下,锻造的生产设备和工艺要求相对较高,所需的能源和材料成本也较高,而铸造可以采用更简单的设备和工艺流程,因此成本更低。
然而,与锻造相比,铸造的材料性能和质量较低是一个明显的缺点。
铸造件往往比锻造件更容易出现气孔、夹杂物和晶粒结构不均匀等缺陷,这会导致其机械性能和强度较差。
综上所述,锻造和铸造都是重要的金属加工方法,它们在不同应用场景中具有各自的优缺点。
块范法和合范铸造-概述说明以及解释
块范法和合范铸造-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述在金属铸造领域,块范法和合范铸造是两种常见的铸造方法。
块范法是一种传统的铸造方式,而合范铸造是一种相对较新的铸造技术。
这两种方法在工艺流程、适用领域等方面存在一些差异。
块范法是一种常见的铸造方法,它使用块状的砂型作为铸造模具。
砂型通常由一种特殊的铸造砂混合物制成,该砂能够承受高温和压力。
通过在砂型中倒入熔融金属,待金属冷却凝固后,就可以得到所需的铸件。
块范法具有制造复杂形状的能力,可以应用于各种金属铸件的制造。
与之相比,合范铸造是一种使用合范(也称为永磁模)的铸造方法。
合范是一种由永磁材料制成的特殊模具,具有较高的磁力。
在合范铸造中,通过在合范的磁场作用下,将金属液倒入模具中进行铸造。
合范铸造具有优秀的液态金属流动性,能够制造出高质量的铸件。
块范法和合范铸造在应用领域上也有一些区别。
块范法适用于中小型铸件的制造,特别是对于需求量较小、形状复杂、精度要求较高的铸件而言,块范法是一种较为理想的选择。
而合范铸造主要适用于大型和超大型铸件的制造,例如航空航天、能源、交通等领域的发动机零部件。
综上所述,块范法和合范铸造是两种常见的铸造方法。
块范法借助砂型制造复杂形状的铸件,适用于中小型铸件的制造;而合范铸造利用合范模具,具有较好的流动性,适用于大型和超大型铸件的制造。
随着技术的不断发展和创新,这两种铸造方法在未来可能会有更广泛的应用和发展。
1.2 文章结构本文主要探讨了块范法和合范铸造两种不同的铸造方法。
文章结构如下:2. 正文2.1 块范法2.1.1 特点2.1.2 应用领域2.2 合范铸造2.2.1 定义2.2.2 工艺流程3. 结论3.1 对比分析3.2 未来发展在正文部分,我们将首先介绍块范法,包括其特点和应用领域。
然后,我们将详细讨论合范铸造,包括其定义和工艺流程。
最后,在结论部分,我们将进行对比分析这两种铸造方法,并展望它们未来的发展方向。
铸造工艺
《铸造工艺设计》1.芯撑:芯撑:又称泥芯撑、铸卡、撑子、支铁、撑头、芯卡子、芯顶、铸顶、工字卡、工字撑、铸钉。
它是砂型组装时用来支撑砂芯或局部砂型的金属构件。
在铸件浇注过程中,当砂型或砂芯不能保持其正确位置时,可用一定厚度和形状、表面经过处理的芯撑保持砂型或砂芯在型腔中的正确位置。
芯撑的形状:芯撑的形状应跟据砂芯的形状、大小、装配方法及工作条件等来选用。
芯撑的端部都做成较大的支撑面。
双柱芯撑一般用于支撑较大的砂芯,单柱芯撑用于中型砂芯,小型铸件因冷却较快,常用薄片芯撑,湿型砂一般采用单面芯撑,将芯撑有支撑面的一端与砂芯贴合,另一端顶在型腔外较坚硬的支撑物上。
芯撑的要求:芯撑要与铸件熔为一体,要求芯撑用与铸件同类成分的金属制成。
芯撑的表面要干净、无锈蚀和油污、要经过防锈处理,表面渡锌或锡。
芯撑的安放:双面芯撑的高度就是铸件的壁厚,也就是型腔和砂芯之间的距离,铸件的壁厚在图纸上虽然有规定,但在实际生产中,由于种种原因常有出入,如需设置芯撑,其高度应是砂芯和砂型之间的实际距离;单面芯撑的安放,在湿型砂中安置质量较大的砂芯时,由于湿型砂的强度和硬度都较低,需要选用接触面较大的芯撑,以防芯撑被压入型砂。
使用单面芯撑时,芯撑柱的一端要顶在坚硬的支撑物上。
芯撑必须安放牢固,防止移动或跌落,如有间隙,要用芯撑薄片塞紧,芯撑片应塞放在型腔的内表面。
芯撑的支撑面应与型腔或砂芯表面贴合,在斜面上安放芯撑更要牢固可靠。
芯撑要有足够的数量,并且均匀分布。
芯撑不能过早地放入型腔中,以防水汽在其表面凝结,使铸件产生气孔等缺陷。
芯撑尺寸的计算:芯撑与铸件体熔合良好的情况下,金属液充满型腔后,芯撑的温度应升高到接近金属液的温度。
以铸钢件为例,在熔合良好的情况下,芯撑应被回热到1450摄氏度以上;在充许不熔合的情况下,芯撑也应被加热到1400—1450摄氏度。
根据热平衡计算,得到铸钢件芯撑支柱直径的计算式为:熔合芯撑:d=4.54×10-5S1.8⊿T 未熔合芯撑:d=1.32×10-4S1.8⊿T各式中,d 为芯撑支柱直径(mm);S为铸件壁厚(mm);⊿T为钢液过热度,取决于浇注温度。
电驱动壳体用铝合金材料不同铸造工艺对比分析
铝合金材料不同铸造工艺对比分析一、重力铸造:铝合金重力铸造是指铝液在地球重力作用下注入铸型的工艺,重力铸造又分为:树脂砂型浇铸、金属型(钢模)浇铸、消失模浇铸等。
现在应用最多的是金属模(钢模)浇铸,其模具采用耐热合金钢制作而成,浇铸出来的铝铸件强度、尺寸、外观等都高于其他铸造工艺的铸件。
重力铸造的铝液一般采用手工倒入浇口,依靠金属液的自重充满型腔、排气、冷却、开模到得到样品,其工艺流程一般为:铝液熔炼、浇料充型、排气、冷却、开模、清产、热处理、加工。
铝合金重力浇铸件的特点为:1、产品表面光洁度不高,抛丸后易产生凹坑。
2、铝铸件内部气孔少,可进行热处理。
3、产品致密性低、强度稍差,但延伸率高。
4、模具成本较低,模具使用寿命长。
5、生产效率低,从而增加了生产成本。
6、工艺较简单,不适合生产薄壁件。
在产品选择何种工艺生产的时候,主要根据工件的壁厚做选择,产品壁厚大于8mm时,压铸会造成很多的气孔存于壁内,故而壁厚较厚的产品可以选择重力铸造工艺完成。
图.重力鋳造原理图.重力鋳造现场二、低压铸造:低压铸造一般以压缩空气为动力,可以是空气,也可以是惰性气体,将压缩气体通入密闭容器(坩埚),作用在保持一定浇注温度的合金液面上,造成密封容器内与型腔内的压力差,使金属液从在较低的压力0.01-0.05MPa下在密闭容器中沿着升液管自下而上流经升液通道、铸型浇口,平稳填充型腔。
待金属液充满型腔之后,增大气压,在压力作用下,金属液从上而下冷却、结晶、凝固,在凝固过程中不断有金属液补充。
然后撤掉密闭容器内的压力,让升液管、浇道内还没有凝固的金属液依靠自身重力回落到密闭容器中,完成一个循环。
整个过程的压力、时间、速度、温度等都可控。
与高压铸造相比,所受压力大小不同,液态金属流动方向不同。
图.低压鋳造原理图.低压鋳造原理因为低压铸造充型平稳,液流和气流的方向一致,故气孔、夹渣等缺陷少;组织致密,铸件力学性能高;充型能力强,有利于形成轮廓清晰、表面光洁的铸件,故重要的铝合金铸件常采用低压铸造。
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眼等铸造缺陷。
湿砂型铸造
粗糙度(Ra/μm): 可达25(一般50-400) 精度等级(CT): 8-10 适用产品:重量在500公斤以下的薄壁铸铁件。
消失模铸造
消失模铸造通常用泡沫塑料(EPS 、STMMA或EPMMA)制 作成与产品结构、尺寸完全一样的实型模型,经过浸涂耐火 涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压状态下浇 入熔化的金属液,使泡沫塑料模型气化,被液体金属取代, 冷却凝固后形成的一次性成型铸造工艺。
等现象; 2、生产低碳合金钢时易增碳,不利于热处理。
消失模铸造
粗糙度(Ra/μm): 可达12.5(一般25-200)
精度等级(CT): 7-9
适用产品:适宜做壁厚均匀、结构复杂的箱体、壳类铸件。
适用材质排序:灰铸铁——非铁合金——普通碳素钢——球 墨铸铁——低碳钢及合金钢
覆膜砂铸造
覆膜砂铸造采用优质精选天然砂为砂基,经覆膜技术将 特殊性能的树脂覆与砂基表面,再将砂基制成薄壳(芯), 合箱后浇入熔化的金属液,冷却凝固形成的一次性成型铸造 工艺。
铸造
常
湿砂型铸造(翻砂)
用 消失模铸造
铸
造
覆膜砂铸造
工 水玻璃工艺
艺
熔模铸造
硅溶胶工艺
湿砂型铸造
湿砂型铸造是以型砂和芯砂为造型材料制成铸型,液态 金属在重力下充填铸型来生产铸件的铸造方法。
湿砂型铸造
优点: 砂型(芯)无需烘干、成本低、效率高,使用广泛、方
便,大约占所有砂型使用量的60~70%。
常用铸造工艺对比
——郭晓明
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。被铸金属 有:铜、铁、铝、锡、铅等。
铸造
铸造——制作铸型,并将熔融金属浇入铸型,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。
缺点: 1、工艺复杂且不易控制; 2、消耗材料较贵; 3、不适于大件的生产,一般不超过25kg。
熔模铸造
粗糙度(Ra/μm): 水玻璃工艺可达 6.3(一般12.5-25) 硅溶胶工艺可达 1.6 (一般6.3-12.5)
精度等级(CT):用于形状复杂、精度要求高、或很难进行其它 加工的小型零件,如涡轮发动机的叶片等。
熔模铸造
熔模铸造——用易熔材料制成与产品一样的模型,在模 型表面包覆若干层耐火材料制成型壳,再将模型熔化排出型 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。由于模型广泛采用蜡质材料来制造,故熔模铸 造又称为“失蜡铸造”。
熔模铸造
优点: 1、精度高; 2、可铸造形状复杂零件; 3、铸件最小壁厚可达0.5mm; 4、可生产碳素钢、合金钢、不锈钢、铜合金、铝合金等。
消失模铸造
优点: 1、无分型面,消除了因合箱、取模造成的缺陷; 2、可在理想位置设置合理浇冒口,减少了铸件内部缺陷; 3、负压浇铸,提高了组织致密度; 4、铸件无毛边毛刺; 5、可组合浇铸,提高生产效率; 6、可生产铸铁、铸钢、铸铜、铸铝等; 7、模具维护费用低。
消失模铸造
缺点: 1、生产厚大铸件时泡沫夹渣不易排出,导致使用中断裂
覆膜砂铸造
优点: 1、可浇铸薄壁产品; 2、废品率低; 3、生产效率高; 4、可生产铸铁、铸钢、铸铜、铸铝等;
缺点: 1、耗能多,成本高; 2、混砂工艺复杂; 3、大件铸造困难。
覆膜砂铸造
粗糙度(Ra/μm): 可达6.3(一般12.5-25) 精度等级(CT): 7-8 适用产品:广泛用于汽车发动机、柴油机、液压件等。