铸造的种类与优缺点简介[整理]
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铸造的优缺点和分类
铸造:将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固,以获得毛坯或零件的生产方法,称为铸造。
一、铸造的概述
(一)铸造特点
1、优点:
(1)可制成形状复杂、特别是具有复杂内腔的毛坯,如箱体、气缸体等。
(2)适应范围广。
(3)铸造可直接利用成本低廉的废机件和切屑,设备费用较低。
⑷铸件的尺寸与质量几乎不受限制。
⑸铸件的形状、尺寸与零件很接近,因而减少了切削加工的工作量,可节省大量金属材料。
2、缺点
(1)生产工序繁多、工艺过程较难控制、铸件易产生缺陷。
(2)铸件的尺寸均一性差,尺寸精度低,
(3)和相同形状、尺寸的锻件比,红外碳硫仪铸件的内在质量差,承载能力不及锻件。
⑷工作环境差,温度高、粉尘多,劳动强度大。
(二)铸造的分类
最基本的工艺方法是砂型铸造,还有多种特种铸造方法,如熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造等。
铸造的分类及特点铸造是一种常见的金属加工工艺,它通过熔化金属,将其倒入预先制作好的模具中,并在冷却后得到所需的零件或产品。
根据不同的铸造方法和工艺特点,铸造可以分为几种不同的分类。
本文将介绍一些常见的铸造分类及其特点。
一、砂型铸造砂型铸造是目前应用最广泛的铸造方法之一。
它的工艺流程主要包括模具制作、砂型浇注、冷却固化和零件后处理等步骤。
砂型铸造的特点如下:1. 灵活性高:砂型制作相对简单,易于调整和修改,适用于小批量、多品种的生产需求。
2. 成本较低:相比其他铸造方法,砂型铸造所需的材料成本相对较低。
3. 表面质量较差:由于砂芯的使用,容易出现砂眼、气孔等表面缺陷,需要进行后续的修磨和处理。
4. 适用范围广:砂型铸造可用于铸造几乎所有类型的金属和合金,包括铁、铝、黄铜等。
二、铸型铸造铸型铸造是一种使用金属模具(铸型)进行铸造的方法。
它的工艺流程包括铸型制作、熔炼金属、浇注和冷却固化等步骤。
铸型铸造的特点如下:1. 高精度:铸型铸造可以得到较高的尺寸精度和表面质量,适用于对形状和尺寸要求较高的零件制造。
2. 生产效率相对较低:相比砂型铸造,铸型铸造的制作和准备时间较长,生产节奏较慢。
3. 适用于大型零件:铸型铸造适用于生产大型复杂形状的零件,例如汽车发动机缸体、船舶螺旋桨等。
4. 灵活性一般:相比其他铸造方法,铸型铸造具有较低的灵活性,不太适用于小批量、多品种的生产。
三、压铸压铸是一种通过将熔化的金属注入高压下迅速充填模具,并在冷却后得到所需零件的铸造方法。
压铸的特点如下:1. 高精度和表面质量:压铸可以得到非常高的几何精度和良好的表面质量,适用于制造高精度要求的零件。
2. 生产效率高:压铸的生产周期短,能够实现高产出,适用于大规模生产。
3. 适用于较小尺寸的零件:压铸适用于制造较小尺寸的零件,例如手机外壳、汽车零配件等。
4. 高成本:相比其他铸造方法,压铸设备和模具的成本相对较高。
四、重力铸造重力铸造是利用金属重力作用实现铸造的一种方法,包括砂重力铸造和金属重力铸造两种形式。
10大铸造工艺详解及优缺点分析、应用总结铸造是成型工艺中非常重要的一种技术,通用的铸造技术共10种:1.砂型铸造(sand casting)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。
工艺流程:砂型铸造工艺流程技术特点:1、适合于制成形状复杂,特别是具有复杂内腔的毛坯;2、适应性广,成本低;3、对于某些塑性很差的材料,如铸铁等,砂型铸造是制造其零件或,毛坯的唯一的成形工艺。
应用:汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件2.熔模铸造(investment casting)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。
常称为“失蜡铸造”。
工艺流程:熔模铸造工艺流程工艺特点:优点:1、尺寸精度和几何精度高;2、表面粗糙度高;3、能够铸造外型复杂的铸件,且铸造的合金不受限制。
缺点:工序繁杂,费用较高应用:适用于生产形状复杂、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。
3.压力铸造(die casting)压铸: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。
工艺流程:压力铸造工艺流程工艺特点优点:1、压铸时金属液体承受压力高,流速快2、产品质量好,尺寸稳定,互换性好;3、生产效率高,压铸模使用次数多;4、适合大批大量生产,经济效益好。
缺点:1、铸件容易产生细小的气孔和缩松。
2、压铸件塑性低,不宜在冲击载荷及有震动的情况下工作;3、高熔点合金压铸时,铸型寿命低,影响压铸生产的扩大。
应用:压铸件最先应用在汽车工业和仪表工业,后来逐步扩大到各个行业,如农业机械、机床工业、电子工业、国防工业、计算机、医疗器械、钟表、照相机和日用五金等多个行业。
4.低压铸造(low pressure casting)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.。
生产过程中常见的铸造方法及其优缺点一、砂型铸造砂型铸造是铸造方法中最常见的一种方式。
它的原理是将金属熔化后,倒入砂型中,待金属凝固后,取出成型的铸件。
这种方法适用于各种金属的铸造,成本相对较低,生产效率高。
同时,砂型铸造可以生产大型、复杂形状的铸件,适用范围广。
然而,砂型铸造也存在一些缺点。
首先,砂型铸造需要专门的模具制作,时间较长,成本较高。
其次,砂型铸造的表面质量较差,容易产生砂眼、气孔等缺陷。
最后,砂型铸造的生产过程中,对环境造成一定的污染。
二、金属型铸造金属型铸造是一种常见的高精度铸造方法。
其原理是将金属熔化后,倒入金属型中,通过冷却成型。
金属型铸造适用于生产高精度、高表面质量要求的铸件,可以生产出形状复杂、尺寸精确的产品。
然而,金属型铸造也存在一些缺点。
首先,金属型铸造的成本较高,因为需要制作专门的金属型。
其次,金属型铸造的生产周期较长,不适合大规模生产。
此外,金属型铸造对材料的要求较高,只适用于一些特定的金属材料。
三、压铸压铸是一种高效、精密的铸造方法。
其原理是将金属熔化后,通过压力将金属注入到模具中,待冷却凝固后,取出成型的铸件。
压铸可以生产出形状复杂、尺寸精确的产品,具有高生产效率和较好的表面质量。
然而,压铸也存在一些缺点。
首先,压铸需要专门的设备和模具,成本较高。
其次,压铸对金属材料的要求较高,只适用于一些特定的金属。
此外,压铸的生产过程中,容易产生气孔和缩孔等缺陷。
四、低压铸造低压铸造是一种将熔融金属通过压力注入模具的铸造方法。
相比于传统的重力铸造,低压铸造能够更好地控制金属流动和凝固过程,提高铸件的质量和准确度。
低压铸造适用于生产中大型、薄壁铸件,具有较高的生产效率和较好的表面质量。
然而,低压铸造也存在一些缺点。
首先,低压铸造需要专门的设备和模具,成本较高。
其次,低压铸造的生产周期较长,不适合大规模生产。
此外,低压铸造对金属材料的要求较高,只适用于一些特定的金属。
不同的铸造方法在工业生产中各有优缺点。
/index.php?ed ition-view-1795-0#3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、消失模铸造,泥模铸造等;窄义的重力铸造专指金属型浇铸。
学习目标1)了解铸造的分类、特点、应用。
2)理解合金的铸造性能及对铸件质量的影响,常用铸造合金的铸造性能。
3)了解砂型铸造的工艺过程及工艺要点(分型面、浇注位置、工艺参数等的正确选择),会画简单铸件的铸造工艺简图。
4)了解其他常用特种铸造方法的特点及应用、铸造技术发展趋势。
5)初步具备合理选择典型铸件的铸造方法、分析铸件结构工艺性,具有铸件质量与成本分析的初步能力。
铸造是毛坯或零件成形的主要方法之一。
本章主要介绍铸造成形的基础理论知识;砂型铸造与常用特种铸造工艺方法、特点、应用;铸造工艺设计要点、铸件的结构等内容。
铸件第一节铸造基本知识回目录一、概述【铸造】是指将熔化后的金属液浇入铸型中,待凝固、冷却后获得具有一定形状和性能铸件的成形方法。
铸造具有如下特点:(1)对铸件形状和尺寸的适应性强。
它可以生产各种形状、各种尺寸的毛坯,特别适宜制造具有复杂内腔的零件。
铸件的尺寸可小至几毫米,大至几十米;质量(重量)从几克至数百吨。
(2)对材料的适应性强。
可适应大多数金属材料的成形,对不宜锻压和焊接的材料,铸造具有独特的优点。
(3)铸件成本低。
这是由于铸造原材料来源丰富,铸件的形状接近于零件,可减少切削加工量,从而降低铸造成本。
因此铸造是毛坯生产最主要的方法之一,如按重量计,机床中 60%~80%、汽车中50%~60%采用铸件。
但由于铸造工艺环节多,易产生多种铸造缺陷,且一般铸件的晶粒粗,力学性能不如锻件。
因此铸件一般不适宜制作受力复杂和受力大的重要零件,而主要用于受力不大或受简单静载荷(特别适合于受压应力)的零件,如箱体、床身、支架、机座等。
铸造分为砂型铸造和特种铸造两大类。
砂型铸造是以型砂为主要造型材料制备铸型的铸造工艺方法,它具有适应性广、生产准备简单、成本低廉等优点,是应用最广的铸造方法;特种铸造是除砂型铸造以外其它铸造方法的总称,常用的特种铸造方法有金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造、实型铸造等。
一、砂型铸造铸件材质:各种材质铸件质量:几十克至几十吨、几百吨铸件表面质量:差铸件结构:简单生产成本:低适用范围:最常用的铸造方法。
手工造型适用于单件、小批量和难以使用造型机的形状复杂的大型铸件。
机器造型适用于批量生产的中、小铸件。
工艺特点:手工造型:灵活、易行,但生产效率低,劳动强度高,尺寸精度和表面质量低。
机器造型:尺寸精度和表面质量高,但投资大。
简述:砂型铸造是当今铸造业中使用最普遍的铸造工艺,适用于各种材质,铁合金,非铁合金铸造都能用砂型铸造。
可以生产从几十克到几十吨,及更大的铸造件。
砂型铸造的不足之处是:只能生产结构相对简单的铸件。
砂型铸造最大的优势是:生产成本低。
但在表面光洁度、铸件金相,内部密度相对较低。
在造型方面,可手工造型,亦可机器造型。
手工造型适用于单件、小批量和难以使用造型机的形状复杂的大型铸件。
机器造型可大幅度提高表面精度和尺寸精度,但,投资较大。
二、熔模铸造铸件材质:铸钢及非铁合金铸件质量:几克至几千克铸件表面质量:很好铸件结构:任何复杂生产成本:批量生产时,比完全用机械加工生产便宜适用范围:各种批量的铸钢及高熔点的合金的小型复杂精密铸件,特别适合铸造艺术品、精密机械零件。
工艺特点:尺寸精度、表面光洁,但生产效率低。
简述:熔模铸造工艺起源较早,在我国,春秋时期迷模铸造工艺就已经应用在贵族的饰品制作方面了。
熔模铸造件一般比较复杂,不适用大型铸件。
工艺过程较复杂,且不易控制,使用和消耗的材料较贵,故它适用于生产形状复杂、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。
三、消失模铸造铸件材质:各种材质铸件质量:几克至几吨铸件表面质量:较好铸件结构:较复杂生产成本:较低适用范围:不同批量的较复杂和各种合金铸件。
工艺特点:铸件尺寸精度较高,铸件设计自由度大,工艺简单,但模样燃烧有一定的环境影响。
简述:消失模铸造是把与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注,使模型气化,液体金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。
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。
铸造的种类与优缺点简介[整理] 铸造的种类与优缺点简介:铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内,经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。
铸造是常用的制造方法,优点是:制造成本低,工艺灵活性大,可以获得复杂形状和大型的铸件,在机械制造中占有很大的比重,如机床占60,80%,汽车占25%,拖拉机占50,60%。
种类:铸造工艺可分为重力铸造、压力铸造和砂型铸造。
铸造方法常用的是砂型铸造,其次是特种铸造方法,如:金属型铸造、熔模铸造、石膏型铸造等。
而砂型铸造又可以分为粘土砂型铸造、有机粘结剂砂型铸造、树脂自硬砂型铸造、消失模铸造等等。
重力铸造: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:压力铸造是指金属液在其他外力(不含重力)的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。
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。
砂型铸造: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。
木模缺点是易变形、易损坏;除单件生产的砂型铸件外,可以使用尺寸精度较高,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。
一般多于相应的变形铝合金的含量。
铸造铝合金的分类铸造铝合金的优缺点一、铸造铝合金的分类据主要合金元素差异有四类铸造铝合金。
(1)铝硅系合金,也叫“硅铝明”或“矽铝明”。
有良好铸造性能和耐磨性能,热胀系数小,在铸造铝合金中品种最多,用量最大的合金,含硅量在4%~13%。
有时添加0.2%~0.6%镁的硅铝合金,广泛用于结构件,如壳体、缸体、箱体和框架等。
有时添加适量的铜和镁,能提高合金的力学性能和耐热性。
此类合金广泛用于制造活塞等部件。
(2)铝铜合金,含铜4.5%~5.3%合金强化效果最佳,适当加入锰和钛能显著提高室温、高温强度和铸造性能。
主要用于制作承受大的动、静载荷和形状不复杂的砂型铸件。
(3)铝镁合金,密度最小(2.55g/cm3),强度最高(355MPa左右)的铸造铝合金,含镁12%,强化效果最佳。
合金在大气和海水中的抗腐蚀性能好,室温下有良好的综合力学性能和可切削性,可用于作雷达底座、飞机的发动机机匣、螺旋桨、起落架等零件,也可作装饰材料。
(4)铝锌系合金,为改善性能常加入硅、镁元素,常称为“锌硅铝明”。
在铸造条件下,该合金有淬火作用,即“自行淬火”。
不经热处理就可使用,以变质热处理后,铸件有较高的强度。
经稳定化处理后,尺寸稳定,常用于制作模型、型板及设备支架等。
铸造铝合金具有与变形铝合金相同的合金体系,具有与变形铝合金相同的强化机理﹙除应变强化外﹚,他们主要的差别在于:铸造铝合金中合金化元素硅的最大含量超过多数变形铝合金中的硅含量。
铸造铝合金除含有强化元素之外,还必须含有足够量的共晶型元素﹙通常是硅﹚,以使合金有相当的流动性,易与填充铸造时铸件的收缩缝。
目前基本的合金只有以下6类;①AI-Cu合金,②AI-Cu-Si合金③AI-Si合金,④AI-Mg合金,⑤AI-Zn-Mg合金,⑥AI-Sn合金。
二、铸造铝合金的优缺点铸造铝合金优点:1、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;可压铸铝薄壁复杂的铸件。
铸造的种类与优缺点简介[整理] 铸造的种类与优缺点简介:铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内,经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。
铸造是常用的制造方法,优点是:制造成本低,工艺灵活性大,可以获得复杂形状和大型的铸件,在机械制造中占有很大的比重,如机床占60,80%,汽车占25%,拖拉机占50,60%。
种类:铸造工艺可分为重力铸造、压力铸造和砂型铸造。
铸造方法常用的是砂型铸造,其次是特种铸造方法,如:金属型铸造、熔模铸造、石膏型铸造等。
而砂型铸造又可以分为粘土砂型铸造、有机粘结剂砂型铸造、树脂自硬砂型铸造、消失模铸造等等。
重力铸造: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:压力铸造是指金属液在其他外力(不含重力)的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。
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。
砂型铸造: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。
木模缺点是易变形、易损坏;除单件生产的砂型铸件外,可以使用尺寸精度较高,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。
金属型铸造: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。
压铸: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。
失蜡法铸造现称熔模精密铸造,是一种少切削或无切削的铸造工艺,是铸造行业中的一项优异的工艺技术,其应用非常广泛。
它不仅适用于各种类型、各种合金的铸造,而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其它铸造方法要高,甚至其它铸造方法难于铸得的复杂、耐高温、不易于加工的铸件,均可采用熔模精密铸造铸得。
熔模精密铸造是在古代蜡模铸造的基础上发展起来的。
作为文明古国,中国是使用这一技术较早的国家之一,远在公元前数百年,我国古代劳动人民就创造了这种失蜡铸造技术,用来铸造带有各种精细花纹和文字的钟鼎及器皿等制品,如春秋时的曾侯乙墓尊盘等。
曾侯乙墓尊盘底座为多条相互缠绕的龙,它们首尾相连,上下交错,形成中间镂空的多层云纹状图案,这些图案用普通铸造工艺很难制造出来,而用失蜡法铸造工艺,可以利用石蜡没有强度、易于雕刻的特点,用普通工具就可以雕刻出与所要得到的曾侯乙墓尊盘一样的石蜡材质的工艺品,然后再附加浇注系统,涂料、脱蜡、浇注,就可以得到精美的曾侯乙墓尊盘。
现代熔模铸造方法在工业生产中得到实际应用是在二十世纪四十年代。
当时航空喷气发动机的发展,要求制造象叶片、叶轮、喷嘴等形状复杂,尺寸精确以及表面光洁的耐热合金零件。
由于耐热合金材料难于机械加工,零件形状复杂,以致不能或难于用其它方法制造,因此,需要寻找一种新的精密的成型工艺,于是借鉴古代流传下来的失蜡铸造,经过对材料和工艺的改进,现代熔模铸造方法在古代工艺的基础上获得重要的发展。
所以,航空工业的发展推动了熔模铸造的应用,而熔模铸造的不断改进和完善,也为航空工业进一步提高性能创造了有利的条件。
我国是于上世纪五、六十年代开始将熔模铸造应用于工业生产。
其后这种先进的铸造工艺得到巨大的发展,相继在航空、汽车、机床、船舶、内燃机、气轮机、电讯仪器、武器、医疗器械以及刀具等制造工业中被广泛采用,同时也用于工艺美术品的制造。
熔模铸件尺寸精度较高,一般可达CT4-6(砂型铸造为CT10~13,压铸为CT5~7),当然由于熔模铸造的工艺过程复杂,影响铸件尺寸精度的因素较多,例如模料的收缩、熔模的变形、型壳在加热和冷却过程中的线量变化、合金的收缩率以及在凝固过程中铸件的变形等,所以普通熔模铸件的尺寸精度虽然较高,但其一致性仍需提高(采用中、高温蜡料的铸件尺寸一致性要提高很多)。
压制熔模时,采用型腔表面光洁度高的压型,因此,熔模的表面光洁度也比较高。
此外,型壳由耐高温的特殊粘结剂和耐火材料配制成的耐火涂料涂挂在熔模上而制成,与熔融金属直接接触的型腔内表面光洁度高。
所以,熔模铸件的表面光洁度比一般铸造件的高,一般可达Ra.1.6~3.2μm.熔模铸造最大的优点就是由于熔模铸件有着很高的尺寸精度和表面光洁度,所以可减少机械加工工作,只是在零件上要求较高的部位留少许加工余量即可,甚至某些铸件只留打磨、抛光余量,不必机械加工即可使用。
由此可见,采用熔模铸造方法可大量节省机床设备和加工工时,大幅度节约金属原材料。
熔模铸造方法的另一优点是,它可以铸造各种合金的复杂的铸件,特别可以铸造高温合金铸件。
如喷气式发动机的叶片,其流线型外廓与冷却用内腔,用机械加工工艺几乎无法形成。
用熔模铸造工艺生产不仅可以做到批量生产,保证了铸件的一致性,而且避免了机械加工后残留刀纹的应力集中。
消失模铸造消失模铸造技术(EPC或LFC)是用泡沫塑料制作成与零件结构和尺寸完全一样的实型模具,经浸涂耐火粘结涂料,烘干后进行干砂造型,振动紧实,然后浇入金属液使模样受热气化消失,而得到与模样形状一致的金属零件的铸造方法。
消失模铸造是一种近无余量、精确成形的新技术,它不需要合箱取模,使用无粘结剂的干砂造型,减少了污染,被认为是21世纪最可能实现绿色铸造的工艺技术。
消失模铸造技术主要有以下几种:1、压力消失模铸造技术压力消失模铸造技术是消失模铸造技术与压力凝固结晶技术相结合的铸造新技术,它是在带砂箱的压力灌中,浇注金属液使泡沫塑料气化消失后,迅速密封压力灌,并通入一定压力的气体,使金属液在压力下凝固结晶成型的铸造方法。
这种铸造技术的特点是能够显著减少铸件中的缩孔、缩松、气孔等铸造缺陷,提高铸件致密度,改善铸件力学性能。
2、真空低压消失模铸造技术真空低压消失模铸造技术是将负压消失模铸造方法和低压反重力浇注方法复合而发展的一种新铸造技术。
真空低压消失模铸造技术的特点是:综合了低压铸造与真空消失模铸造的技术优势,在可控的气压下完成充型过程,大大提高了合金的铸造充型能力;与压铸相比,设备投资小、铸件成本低、铸件可热处理强化;而与砂型铸造相比,铸件的精度高、表面粗糙度小、生产率高、性能好;反重力作用下,直浇口成为补缩短通道,浇注温度的损失小,液态合金在可控的压力下进行补缩凝固,合金铸件的浇注系统简单有效、成品率高、组织致密;真空低压消失模铸造的浇注温度低,适合于多种有色合金。
3、振动消失模铸造技术振动消失模铸造技术是在消失模铸造过程中施加一定频率和振幅的振动,使铸件在振动场的作用下凝固,由于消失模铸造凝固过程中对金属溶液施加了一定时间振动,振动力使液相与固相间产生相对运动,而使枝晶破碎,增加液相内结晶核心,使铸件最终凝固组织细化、补缩提高,力学性能改善。
该技术利用消失模铸造中现成的紧实振动台,通过振动电机产生的机械振动,使金属液在动力激励下生核,达到细化组织的目的,是一种操作简便、成本低廉、无环境污染的方法。
4、半固态消失模铸造技术半固态消失模铸造技术是消失模铸造技术与半固态技术相结合的新铸造技术,由于该工艺的特点在于控制液固相的相对比例,也称转变控制半固态成形。
该技术可以提高铸件致密度、减少偏析、提高尺寸精度和铸件性能。
5、消失模壳型铸造技术消失模壳型铸造技术是熔模铸造技术与消失模铸造结合起来的新型铸造方法。
该方法是将用发泡模具制作的与零件形状一样的泡沫塑料模样表面涂上数层耐火材料,待其硬化干燥后,将其中的泡沫塑料模样燃烧气化消失而制成型壳,经过焙烧,然后进行浇注,而获得较高尺寸精度铸件的一种新型精密铸造方法。
它具有消失模铸造中的模样尺寸大、精密度高的特点,又有熔模精密铸造中结壳精度、强度等优点。
与普通熔模铸造相比,其特点是泡沫塑料模料成本低廉,模样粘接组合方便,气化消失容易,克服了熔模铸造模料容易软化而引起的熔模变形的问题,可以生产较大尺寸的各种合金复杂铸件6、消失模悬浮铸造技术。
消失模悬浮铸造技术是消失模铸造工艺与悬浮铸造结合起来的一种新型实用铸造技术。
该技术工艺过程是金属液浇入铸型后,泡沫塑料模样气化,夹杂在冒口模型的悬浮剂(或将悬浮剂放置在模样某特定位置,或将悬浮剂与EPS一起制成泡沫模样)与金属液发生物化反应从而提高铸件整体(或部分)组织性能。