常用铸造工艺对比

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
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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。

锻造和铸造是两个不同的加工工艺
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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。

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。

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。