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將液態(tài)金屬澆注到與零件形狀和尺寸相適應(yīng)的模具型腔中,然后冷卻凝固,得到毛坯或零件,通常稱為液態(tài)金屬成形或鑄造。
工藝流程:液態(tài)金屬→充型→凝固收縮→鑄造。
流程特征:
1.可生產(chǎn)任意復(fù)雜形狀的產(chǎn)品,尤其是內(nèi)腔形狀復(fù)雜的產(chǎn)品。
2.適應(yīng)性強(qiáng),合金種類不限,鑄件尺寸幾乎不受限制。
3、材料來源廣泛,廢品可重熔,設(shè)備投資少。
4.廢品率高,表面質(zhì)量低,工作條件差。
砂型鑄造
砂型鑄造:一種在砂型中生產(chǎn)鑄件的鑄造方法。鋼、鐵和大多數(shù)有色合金鑄件都可以通過砂型鑄造獲得。
技術(shù)特征:
1.適用于制作形狀復(fù)雜的毛坯,尤其是復(fù)雜型腔的毛坯;
2、適應(yīng)性廣,成本低;
3.對于一些塑性較差的材料,如鑄鐵,砂型鑄造是制造其零件或毛坯的唯一成型工藝。
應(yīng)用:汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋、曲軸等鑄件。
投資鑄造
熔模鑄造:通常是指用易熔材料制成型模,在型模表面涂上幾層耐火材料制成型殼,然后將型模熔化并從型殼中排出,從而得到無分型面的鑄型,經(jīng)高溫焙燒后即可填砂澆注的鑄造方案。通常被稱為“失蠟鑄造”。
優(yōu)勢:
1、尺寸精度和幾何精度高;
2、表面粗糙度高;
3.可鑄造外形復(fù)雜的鑄件,鑄造合金不限。
缺點(diǎn):工藝復(fù)雜,成本高。
用途:適用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜、精度要求高或其它加工困難的小型零件,如渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等。
壓鑄
壓鑄:利用高壓將熔融金屬以高速壓入精密的金屬型腔中,熔融金屬在壓力下冷卻凝固形成鑄件。
優(yōu)勢:
1.壓鑄時(shí),金屬液體承受高壓,流速快;
2.產(chǎn)品質(zhì)量好,尺寸穩(wěn)定,互換性好;
3、生產(chǎn)效率高,壓鑄模具多次使用;
4.適合大規(guī)模生產(chǎn),具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
缺點(diǎn):
1.鑄件容易產(chǎn)生細(xì)小氣孔和縮松。
2.壓鑄件塑性低,不適合在沖擊載荷和振動(dòng)下工作。
3.壓鑄高熔點(diǎn)合金時(shí),模具壽命短,影響壓鑄生產(chǎn)的擴(kuò)大。
應(yīng)用:壓鑄件最早用于汽車工業(yè)和儀表工業(yè),后來逐漸擴(kuò)展到各個(gè)行業(yè),如農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)床工業(yè)、電子工業(yè)、國防工業(yè)、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療器械、鐘表、照相機(jī)、日用五金等行業(yè)。
低壓鑄造(低壓鑄造)
低壓鑄造:指在低壓(0.02 ~ 0.06 MPa)下用液態(tài)金屬充填模具,在壓力下結(jié)晶形成鑄件的方法。
技術(shù)特征:
1.澆注時(shí)的壓力和速度可以調(diào)節(jié),因此可以適用于各種鑄造模具(如金屬型和砂型等)。)鑄造各種合金和各種尺寸的鑄件;
2.采用底注式充型,使熔融金屬充型平穩(wěn),無飛濺現(xiàn)象,可避免夾氣和對模壁、型芯的侵蝕,提高鑄件合格率;
3.鑄件在壓力下結(jié)晶,鑄件組織致密,輪廓清晰,表面光滑,機(jī)械性能高,特別有利于大型薄壁零件的鑄造;
4.省去了補(bǔ)縮冒口,金屬利用率提高到90% ~ 98%;
5.勞動(dòng)強(qiáng)度低,勞動(dòng)條件好,設(shè)備簡單,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。
應(yīng)用:主要是傳統(tǒng)產(chǎn)品(氣缸蓋、輪轂、氣缸架等。).
離心鑄造(離心鑄造)
離心鑄造:將熔化的金屬倒入旋轉(zhuǎn)的模具中,用離心力充滿模具使其凝固的一種鑄造方法。
優(yōu)勢:
1、澆注系統(tǒng)和冒口系統(tǒng)幾乎沒有金屬消耗,提高了工藝成品率;
2.空心鑄件可以無芯生產(chǎn),因此在生產(chǎn)長管鑄件時(shí)可以大大提高金屬的充型能力;
3.鑄件致密度高,氣孔、夾渣等缺陷少,機(jī)械性能高;
4.便于制造筒套復(fù)合金屬鑄件。
缺點(diǎn):
1.用它生產(chǎn)異形鑄件有一定的局限性;
2.鑄件內(nèi)孔直徑不準(zhǔn)確,內(nèi)孔表面粗糙,質(zhì)量差,加工余量大;
3.鑄件容易出現(xiàn)比重偏析。
應(yīng)用:
離心鑄造首先用于生產(chǎn)鑄管。國內(nèi)外冶金、礦山、交通運(yùn)輸、排灌機(jī)械、航空、國防、汽車等行業(yè)均采用離心鑄造技術(shù)生產(chǎn)鋼、鐵及非鐵碳合金鑄件。其中,離心鑄鐵管、內(nèi)燃機(jī)氣缸套和軸套是最常見的鑄件。
壓鑄法
模鑄:是指液態(tài)金屬在重力作用下填充金屬模具,并在模具中冷卻凝固而獲得鑄件的一種成型方法。
優(yōu)勢:
1.金屬型熱導(dǎo)率和熱容量大,冷卻速度快,鑄件組織致密,力學(xué)性能比砂型鑄造高15%左右。
2.可獲得尺寸精度高、表面粗糙度低的鑄件,質(zhì)量穩(wěn)定性好。
3.因?yàn)椴皇褂煤秃苌偈褂蒙靶?,改善了環(huán)境,減少了粉塵和有害氣體,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
缺點(diǎn):
1.金屬型本身沒有透氣性,必須采取一定的措施將型腔內(nèi)的空氣和砂芯產(chǎn)生的氣體導(dǎo)出;
2.金屬型沒有退讓,鑄件凝固時(shí)容易開裂;
3.金屬模具的制造周期較長,成本較高。因此,只有當(dāng)大量批量生產(chǎn)時(shí),才能顯示出良好的經(jīng)濟(jì)效果。
用途:金屬型鑄造不僅適用于形狀復(fù)雜的鋁合金、鎂合金等有色合金鑄件的批量生產(chǎn),也適用于鋼鐵鑄件和鑄錠的生產(chǎn)。
真空壓鑄
真空鑄造:一種先進(jìn)的壓鑄工藝,通過在壓鑄過程中抽出壓鑄型腔內(nèi)的氣體,消除或顯著減少壓鑄件中的氣孔和溶解氣體,從而提高壓鑄件的機(jī)械性能和表面質(zhì)量。
流程特征:
優(yōu)勢:
1.消除或減少壓鑄件中的氣孔,提高壓鑄件的機(jī)械性能和表面質(zhì)量,改善電鍍性能;
2.降低型腔的背壓??梢允褂镁哂休^低比壓和較差鑄造性能的合金。用小機(jī)器壓鑄較大的鑄件是可能的;
3.充型條件得到改善,可以壓鑄較薄的鑄件。
缺點(diǎn):
1.模具密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造和安裝困難,成本高;
2.如果真空壓鑄法控制不當(dāng),效果不會(huì)很顯著。
擠壓模鑄
擠壓鑄造:是一種在高壓下使液態(tài)或半固態(tài)金屬凝固流動(dòng)成型,從而直接獲得產(chǎn)品或毛坯的方法。它具有液態(tài)金屬利用率高、工藝簡化、質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。這是一種具有潛在應(yīng)用前景的節(jié)能金屬成形技術(shù)。
工藝流程:
直接擠壓鑄造:噴漆、合金澆注、合模、加壓、保壓、卸壓、開模、毛坯脫模、復(fù)位;
間接擠壓鑄造:噴漆、合模、補(bǔ)縮、充型、加壓、保壓、卸壓、開模、毛坯脫模、復(fù)位。
技術(shù)特征:
1、可消除氣孔、縮孔、縮松等內(nèi)部缺陷;
2.低表面粗糙度和高尺寸精度;
3、可以防止鑄造裂紋;
4.便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。
用途:可用于生產(chǎn)各種類型的合金,如鋁合金、鋅合金、銅合金、球墨鑄鐵等。
消失模鑄造
消失模鑄造(又稱實(shí)型鑄造):是一種新的鑄造方法,將與鑄件大小、形狀相似的石蠟或泡沫模型組合成模型簇,刷上防火涂料并干燥,然后嵌入干燥的石英砂中振動(dòng)成型,在負(fù)壓下進(jìn)行鑄造,使模型氣化,液態(tài)金屬占據(jù)模型的位置,凝固冷卻后形成鑄件。
工藝流程:預(yù)發(fā)泡→發(fā)泡成型→浸膠→烘干→成型→澆注→落砂→清理。
技術(shù)特征:
1、鑄件精度高,無砂芯,減少了加工時(shí)間;
2.無分型面,設(shè)計(jì)靈活,自由度高;
3、清潔生產(chǎn),無污染;
4.降低投資和生產(chǎn)成本。
用途:適用于生產(chǎn)各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的精密鑄件,合金種類和生產(chǎn)批次不限。如灰鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)箱體、高錳鋼彎頭等。
連續(xù)鑄造
連鑄:是一種先進(jìn)的鑄造方法。其原理是將熔融金屬連續(xù)不斷地倒入一種叫做結(jié)晶器的特殊金屬模具中,凝固(結(jié)殼)的鑄件從結(jié)晶器的另一端連續(xù)不斷地被拉出。它可以獲得任意或特定長度的鑄件。
工藝流程:
技術(shù)特征:
1、由于金屬快速冷卻,晶體致密,組織均勻,機(jī)械性能好;
2、節(jié)約金屬,提高成品率;
3、工序簡化,省去了造型等工序,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度;所需的生產(chǎn)面積也大大減少;
4.連鑄生產(chǎn)易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化,提高生產(chǎn)效率。
用途:連續(xù)鑄造可用于鑄造鋼、鐵、銅合金、鋁合金、鎂合金等截面形狀相同的長鑄件,如鑄錠、板坯、棒坯、管材等。