铝合金砂型铸造工艺
- 格式:doc
- 大小:216.50 KB
- 文档页数:6
铝合金产品制造工艺流程一、原材料准备。
铝合金制造嘛,那原材料肯定得先备好。
这原材料就是铝锭啦,就像做菜得先把食材准备好一样。
铝锭有不同的纯度和规格,要根据咱要制造的铝合金产品的要求去挑选。
比如说,要是做那种对强度要求比较高的铝合金门窗框架,那可能就得选纯度高一点、质量好一点的铝锭。
而且这些铝锭得保证质量,不能有啥明显的缺陷,就像挑苹果似的,得挑那些个又大又好没有烂疤的。
二、熔炼。
选好了铝锭,就开始熔炼这一步。
把铝锭放进熔炼炉里,就像把小冰块放进热锅里一样。
这熔炼炉里的温度可高啦,能达到好几百摄氏度呢。
在熔炼的时候,还会加入一些其他的元素,像镁、硅之类的。
这就好比做菜的时候加调料,不同的调料加进去,味道就不一样啦。
加这些元素是为了改变铝合金的性能,让它变得更强、更耐腐蚀或者更容易加工。
在熔炼的过程中,要不断地搅拌,让这些元素能均匀地分布在铝液里。
要是搅拌不均匀,那做出来的铝合金产品可能有的地方性能好,有的地方就不行,就像蛋糕没烤匀一样,有的地方熟了,有的地方还是生的。
三、精炼。
熔炼完了的铝液可不能就这么直接用,还得精炼呢。
精炼就像是给铝液做个大扫除,把里面的杂质去掉。
这杂质就像汤里的渣滓一样,要是不去掉,做出来的铝合金产品就不纯净,质量就不好。
精炼的时候会用一些特殊的方法,比如说吹气精炼法,往铝液里吹入气体,让杂质跟着气体跑出去。
还有过滤精炼法,就像筛沙子一样,把杂质过滤掉。
这一步可重要啦,就像化妆之前得先把脸洗干净一样,精炼好了的铝液才能做出高质量的铝合金产品。
四、铸造。
精炼后的铝液就可以进行铸造啦。
铸造的方法有好多种呢。
比如说压铸,这就像把铝液快速地挤进一个模具里,就像挤牙膏一样,不过速度要快得多。
压铸出来的铝合金产品精度比较高,表面也比较光滑,适合做一些形状复杂、对尺寸精度要求高的小零件,像汽车发动机的一些小部件就可以用压铸的方法来做。
还有砂型铸造,就是用沙子做模具,把铝液倒进去。
这种方法比较传统,适合做一些大型的、对精度要求不是特别高的铝合金产品,像一些大型的铝合金雕塑啥的。
金属常见铸造工艺一、砂型铸造砂型铸造是金属铸造中最常见的一种工艺。
它以砂为主要原料,通过制作砂型,将熔化的金属注入砂型中,冷却后取出成型的零件。
砂型铸造工艺具有成本低、适用范围广等优势。
在砂型铸造中,常用的砂型材料有石英砂、水玻璃砂和石膏砂等。
二、金属型铸造金属型铸造是一种将熔化金属倒入金属型中制造零件的工艺。
与砂型铸造相比,金属型铸造具有更高的表面光洁度和尺寸精度。
常见的金属型材料有铸铁、铸钢、铝合金等。
金属型铸造工艺适用于制造复杂形状、高精度要求的零件。
三、压力铸造压力铸造是一种将金属熔液通过高速喷射到模具中制造零件的工艺。
压力铸造具有生产效率高、零件表面质量好等优点。
在压力铸造中,常用的金属包括铝合金、锌合金、镁合金等。
压力铸造广泛应用于汽车、航空航天等领域。
四、失重铸造失重铸造是一种利用失重环境制造金属零件的工艺。
常见的失重铸造方法有真空铸造、离心铸造和低压铸造等。
失重铸造工艺可以获得高质量的零件,尤其适用于制造大型复杂的铸件。
五、连续铸造连续铸造是一种连续生产长条状铸件的工艺。
在连续铸造中,金属熔液通过连续流动的铸模,经过冷却和凝固,最终形成所需的长条状铸件。
连续铸造工艺适用于生产钢坯、铸铁坯等。
六、精密铸造精密铸造是一种制造高精度、高表面质量零件的工艺。
它通过采用精密模具和特殊工艺控制,实现零件尺寸、形状和表面质量的要求。
精密铸造广泛应用于航空航天、光电子等领域。
七、熔模铸造熔模铸造是一种以熔融模具为模具材料制造零件的工艺。
常见的熔模材料有蜡、塑料等。
熔模铸造工艺可以制造出具有复杂内部结构和高表面质量的零件,广泛应用于航空航天、汽车等领域。
八、低压铸造低压铸造是一种将金属熔液通过压力推入模具中制造零件的工艺。
低压铸造具有生产效率高、零件质量好等优点。
常见的低压铸造材料有铝合金、镁合金等。
九、注射铸造注射铸造是一种将金属熔液通过高速注射进入模具中制造零件的工艺。
注射铸造具有生产效率高、零件尺寸精度高等优点。
铝合金电机壳低压砂型铸造工艺设计摘要:近年来,在节能减排和环保的需求下,汽车制造企业的研发重点正在由传统燃料汽车向新能源汽车转移。
铝合金电机壳作为新能源汽车的动力总成核心铸件,结构比较复杂,铸造难度大。
水冷电机壳体的侧壁环绕冷却水套的密封性是产品的重要技术要求,也是产品最大的铸造。
同时,电机壳体上、下端面以及侧壁的缩松也是工艺开发中需要避免的铸造缺陷。
随着计算机技术在铸造领域的迅速发展,通过铸造过程模拟仿真分析模拟可以预测铸造缺陷,评估工艺可行性。
关键词:铝合金电机壳;低压砂型铸造;工艺设计;前言:由于大型薄壁壳体类铸件壁的空间分布无明显规律,有必要在低压铸造设备完备的前提下针对树脂砂或石墨型低压铸造方法进行工艺试验研究,从而铸造成组织致密、尺寸精确的优质铸件这类铸件在核电装备中亦具有重要地位。
一、对象目前,型号弹上产品的壳体类铸件可以分为两大类:①四面体结构;②五面体结构。
四面体壳体铸件长一般为260~280 mm,宽140~150 mm,高120~150 mm,最小壁厚3 mm,最大壁厚10 mm。
在每个侧面的两端都有突出的台肩;要求铸件满足规定的各项技术要求;其材质选用ZL 104或ZL 114A,铸件毛坯重约20 kg;要求铸件不能有裂纹、气孔、缩松、夹杂等铸造缺陷;铸件针孔度要求为三级,局部允许四级。
以往所采用的砂型重力铸造方法不能满足技术要求。
二、铝合金电机壳低压砂型铸造工艺设计1.铸件的浇注位置。
铸件的浇注位置是指浇注时铸件在铸型中的位置。
浇注位置是根据零件的结构特点、尺寸、重量、技术要求、铸造合金特性、铸造方法以及生产车间的条件决定的。
正确的浇注位置应能保证获得健全的铸件,并使造型、造芯和清理方便。
铸件的加工面、主要工作面应尽量放在底部或侧面,以防止这些表面上产生沙眼、气孔、夹渣等铸造缺陷。
因此,根据上述要求和有利于铸件的凝固顺序,以及有利于砂心的定位和稳固支撑、使排气顺畅等的分析,砂箱中铸件数量的确定砂箱中铸件的数量一般要根据工艺要求和生产条件(生产批量及设备的相互要求和配合等)来确定。
铝合金薄壁铸件砂型无模铸造工艺摘要:介绍铝合金薄壁铝合金铸件采用砂型无模铸造的工艺流程及特点,并通过零件结构分析产生冷隔、缩松等缺陷风险,设计了双浇口开放式顶注式浇注系统及内浇口上方设置多处异性冒口。
结果表明,双浇口开放顶注重力式浇注可以解决薄壁件砂型浇注产生的冷隔、缩松等缺陷,取得显著的经济效益。
关键词:砂型无模;无模精密成型;凝固收缩中图分类号:Sand mold less casting process for thin wall aluminum alloycastingsOU Hong-rong ZHOU Liang-jian FAN Jin-qianGuangxi Yuchai Machinery Co. Ltd.Yulin,Guangxi Province,China,537000Abstract: The technological process and characteristics of sand mold less casting for thin-walled aluminum alloy castings are introduced. Through the structural analysis of the parts, the risk of defects such as cold shut and shrinkage porosity is caused. The double gate open top injection gating system is designed, and a number of heterogeneous risers are set above the inner gate. The results show that the double gate open top pouring gravity pouring can solve the defects of cold shut and shrinkage caused by sand mold pouring ofthin-walled parts, and obtain significant economic benefits.Key words: Sand mould without mould;Dieless precision forming;Solidification shrinkage1引言节能减排和轻量化是目前发动机制造行业不断追求的目标,目前大多数柴油发动机的零部件都是由铸铁材料铸造而成。
铝合金铸造工艺一、铸造概论铝合金铸造的种类如下:由于铝合金各组元不同,从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同,结晶过程也不尽相同。
故必须针对铝合金特性,合理选择铸造方法,才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生,从而优化铸件。
1、铝合金铸造工艺性能铝合金铸造工艺性能,通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。
流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。
铝合金这些特性取决于合金的成分,但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。
(1) 流动性流动性是指合金液体充填铸型的能力。
流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。
在铝合金中共晶合金的流动性最好。
影响流动性的因素很多,主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒,但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力(俗称浇注压头)的高低。
(2) 收缩性收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。
一般讲,合金从液体浇注到凝固,直至冷到室温,共分为三个阶段,分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响,它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。
通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩,在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。
铝合金收缩大小,通常以百分数来表示,称为收缩率。
①体收缩体收缩包括液体收缩与凝固收缩。
铸造合金液从浇注到凝固,在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩,这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见,并分为集中缩孔和分散性缩孔。
集中缩孔的孔径大而集中,并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。
分散性缩孔形貌分散而细小,大部分分布在铸件轴心和热节部位。
显微缩孔肉眼难以看到,显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。
缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一,产生的原因是液态收缩大于固态收缩。
生产中发现,铸造铝合金凝固范围越小,越易形成集中缩孔,凝固范围越宽,越易形成分散性缩孔,因此,在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则,即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充,是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。
简述铸造成型的工艺特点铸造成型是一种重要的制造工艺,采用这种工艺可以制造出大量高质量的零部件和组件。
不同的铸造成型工艺有着各自独特的特点,本文将按照工艺类别对其各自的特点进行简述。
一、砂型铸造砂型铸造是应用最广泛的一种铸造成型工艺。
其工艺特点主要有以下几个方面:1. 砂型制作灵活,能够适应各种形状、大小、结构的铸件制作。
2. 砂型材料便宜,易得,能够降低成本,提高生产效率。
3. 砂型铸造适用于各种铸造材料,包括铸铁、铸钢、铝合金等材料。
4. 砂型铸造的表面质量较差,需要进行后续处理和加工,才能达到要求。
二、压铸工艺压铸是另一种常见的铸造成型工艺,其工艺特点主要有以下几个方面:1. 压铸制品表面质量高,尺寸精度高,能够生产出复杂、高精度的零部件和组件。
2. 压铸工艺节约原材料,减少成本,提高生产效率。
3. 压铸同时还能够进行镁合金、铝合金、铜合金等各种工程材料铸造,可满足不同领域的需要。
三、熔模铸造熔模铸造是一种相对高级的工艺,其工艺特点主要有以下几个方面:1. 熔模铸造制品的表面质量和尺寸精度都非常高,能够铸造出复杂形状和高精度的铸件,适用于生产高质量的小批量铸件。
2. 熔模铸造适用于铸造高熔点,难加工的合金,如钨合金等。
3. 熔模铸造的模具寿命长,可反复使用,具有较高的经济效益,但是模具的制造成本也较高。
四、连铸工艺连铸是大型铸造工艺中的一种,其工艺特点主要有以下几个方面:1. 连铸生产效率高,适用于大规模、长期稳定的铸造生产。
2. 连铸制品表面质量好,尺寸精度高,适用于生产大量定尺的铸件。
3. 连铸适用于各种合金的铸造生产,包括铝合金、铜合金、钢等。
总体而言,铸造成型是一种非常常用的制造工艺。
不同的工艺具有各自的优缺点,工程师和制造商需要根据铸件特点和生产需要综合选择具体的铸造成型工艺,以平衡成本、质量和生产效率等因素。
铝合金砂型铸造工艺
摘要:介绍了砂型铸造的生产过程及特点,包含了铸造工艺简介,并且以此为基础进一步涉入铝合金砂型铸造工艺。
其中阐述了铝合金砂型铸造气孔缺陷研究及消除砂型铸造铝合金铸件气孔缺陷探索等。
关键字:砂型铸造铝合金
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。
铸造是指将室温中为液态但不久后将固化的物质倒入特定形状的铸模待其凝固成形的加工方式。
被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属(例:铜、铁、铝、锡、铅等),而铸模的材料可以是沙、金属甚至陶瓷。
因应不同要求,使用的方法也会有所不同。
随着科技的进步与铸造业的蓬勃发展,不同的铸造方法有不同的铸型准备内容。
以应用最广泛的砂型铸造为例,铸型准备包括造型材料准备和造型造芯两大项工作。
砂型铸造中用来造型造芯的各种原材料,如铸造砂、型砂粘结剂和其他辅料,以及由它们配制成的型砂、芯砂、涂料等统称为造型材料造型材料准备的任务是按照铸件的要求、金属的性质,选择合适的原砂、粘结剂和辅料,然后按一定的比例把它们混合成具有一定性能的型砂和芯砂。
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。
砂型铸造所用铸型一般由外砂型和型芯组合而成。
为了提高铸件的表面质量,常在砂型和型芯表面刷一层涂料。
涂料的主要成分是耐火度高、高温化学稳定性好的粉状材料和粘结剂,另外还加有便于施涂的载体(水或其他溶剂)和各种附加物。
一、砂型铸造的生产过程及特点
砂型铸造适合于在各种生产条件下,生产各种合金的铸件。
二、砂型铸造工艺简介(如图一)
砂型铸造工艺包括造型、熔炼与浇注、落砂与清理等工序。
(图一砂型铸造的生产过程)
三、铸造工艺图
1.浇注位置的选择(如图二、图三)
(1)应将铸件上质量要求高的表面或主要加工面,放在铸型的下面。
(2)对于一些需要补缩的铸件,应把截面较厚的部分放在铸型的上部或侧面。
(3)对于具有大面积的薄壁铸件,应将薄壁部分放在铸型的下部,同时尽量使薄壁立放或倾斜浇注。
(4)对于具有大平面的铸件,应将铸件的大平面放在铸型的下面。
2.铸型分型面的选择
(1)分型面应选在铸件的最大截面上,并力求采用平面。
(2)应尽量减少分型面的数量,并尽量做到只有一个分型面。
(3)应尽可能减少活块和型芯的数量,注意减小砂箱高度。
(4)尽量把铸件的大部分或全部放在一个砂箱内,并使铸件的重要加工面、工作面、加工基准面及主要型芯位于下型内。
3.主要工艺参数的确定
铸造工艺参数包括:①铸造收缩率;②机械加工余量;③起模斜度;④铸造圆角;⑤型芯头;⑥最小铸出孔及槽。
4.铸造工艺图
铸造工艺图是指导模样(芯盒)设计、生产准备、铸型制造和铸件检验的基本技术文件。
(图二圆锥齿轮的浇注位置—)(图三箱盖的浇注位置)
铝合金砂型铸造气孔缺陷研究
在铝合金砂型铸造生产中,铸件中经常出现气孔缺陷。
气孔的存在不但减小铸件的有效工作面,还产生应力集中,显著降低铸件的强度和塑性,成为零件断裂的根源之一。
弥散性气孔和针孔还使铸件组织疏松,降低铸件的气密性,使铸件失去原有的功能。
因此研究气孔的来源,产生的机理,表现的特征以及采取的措施具有十分现实的意义。
气孔的形成与铝液在整个生产流程中的气体环境有密切的联系。
熔炼过程中合金液本身溶解的气体;铸件在浇注过程中,型腔中存留的空气;浇注时铸型材料在合金液热作用下产生的气体;铸型和冷铁在浇注时产生的气体;浇注系统设置不当,随合金液卷入型腔的气体等都与气孔缺陷密不可分。
因此,防止因铸型材料因素产生气孔的方法为:
1)砂型要适当的扎排气孔;
2)湿砂造型时,紧实度不要过高;
3)铸件在适当部位设置出气孑L或出气冒口;
4)砂芯设有排气孔,对复杂、弯曲的砂芯要设置蜡线或草绳;
5)砂芯甚至整个铸型进行烘烤。
6)放置时间不能过长。
另外,铸型材料中的辅料、涂料等在浇注时也会在型腔内产生气体,这些气体都将给铸件带来影响,因此在添加辅料时要考虑到他们对铸件的负面作用。
解决气孔缺陷的产生首先要分析出气孔的来源,并在各个环节上始终把握两个内容,即:预防和排除。
预防就是想尽一切办法减少气体产生的根源,坚决并且严格执行各项工艺操作规程;排除就是要正确认识气孔,从气孔的大小、位置、分布、形态研究气孔形成的原因及机理,采取相应的措施,铸件的气孔缺陷也就迎刃而解。
消除砂型铸造铝合金铸件气孔缺陷探索
铝合金以其良好的力学性能 (较高的比强度、比刚度)和优良的铸造性能,
在工业中被广泛使用,是汽车、造船、航空航天及其他制造业的重要结构材料。
生产中对铝合金铸件的品质要求也越来越高,除了保证化学成分、力学性能和尺寸精度外,不允许铸件有缩孔缩松、气孔和夹渣等铸造缺陷。
实际生产中,铝合金铸件会出现多种缺陷,气孔缺陷是砂型铸造中经常产生的缺陷,是影响铝铸件质量的重要问题。
气孔缺陷常出现在大型铝铸件的厚大部位以及中小型铝铸件的冒口根部和加工端面。
气孔的产生除与型砂的水分、透气性有关外,还与合金的熔炼质量及合金的原材料有关,如何消除该缺陷值得铸造工作者重视。
要防止砂型铸造中铝合金铸件气孔缺陷的产生,就要采取有效措施尽量减少原材料的水分,强化熔炼质量管理,合理选择铸造工艺,提高铸型的排气能力。
具体有以下几个方面:
1)所有原材料及熔炼用工具都要仔细清除表面的锈迹、油污及熔渣等,中间合金和回炉料的质量也要控制好,质量差的回炉料如碎金属屑、浇冒口不宜大量使用。
2)操作中应尽量缩短熔炼时间,减少合金的吸气量。
熔炼温度不宜过高,温度越高,吸气量越大,一般不超过 800oC,熔炼过程要有测温装置控制。
3)控制砂型的透气性。
还要严格控制砂型中的水分含量,一般控制在4%~5%。
4)在砂型的上型及下型应扎通气孔,以增大在浇注过程中气体的排放。
5)增强砂芯的排气能力。
6)增强冷铁排气,为形成顺序凝固,有些铸件会放置冷铁以提高冷凝速度,而冷铁的排气性较差。
砂型铸造中铝合金铸件的气孔缺陷控制是一个复杂的问题,需要从多方面人手,除操作者要严格、精心操作外,工艺措施要得当,并加强管理,强化工艺过程中的质量检查,缺陷是能够消除的。
总结
铝合金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,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。
参考文献:1./view/1168481.htm
2./zhu-zao/zhi-shi/010/
3.《机械工人》2007年第4期
4. 张小宇郭忠民《电讯工程》2007年
SHANGHAI UNIVERSITY
工程材料课程小论文Engineering Materials (Exercise)
题目:铝合金砂型铸造工艺
学院高等技术学院
专业机电一体化(09中英合作)
学号09320049
提交人孙苠
完成日期2010年2月16日
小组成员孙苠刘婧怡周夏慧叶晓彤
王诗苑王亦欢王辉高敏
工程材料2010-2。