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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 鑄造技術(shù)的方法選擇 [打印本頁]
作者: 望山石    時(shí)間: 2006-9-30 17:16
標(biāo)題: 鑄造技術(shù)的方法選擇
      鑄造是將通過熔煉的金屬液體澆注入鑄型內(nèi),，經(jīng)冷卻凝固獲得所需形狀和性能的零件的制作過程,。鑄造是常用的制造方法,，優(yōu)點(diǎn)是：制造成本低,，工藝靈活性大，可以獲得復(fù)雜形狀和大型的鑄件,，在機(jī)械制造中占有很大的比重,，如機(jī)床占60～80%，汽車占25%拖拉機(jī)占50～60%,。鑄件的質(zhì)量直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量,，因此，鑄造在機(jī)械制造業(yè)中占有重要的地位,。
        鑄造是一種古老的制造方法,，在我國(guó)可以追溯到6000年前。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,，鑄造技術(shù)的發(fā)展也很迅速,，特別是19世紀(jì)末和20世紀(jì)上半葉，出現(xiàn)了很多的新的鑄造方法,，如低壓鑄造,、陶瓷鑄造、連續(xù)鑄造等,，在20世紀(jì)下半葉得到完善和實(shí)用化,。由于現(xiàn)今對(duì)鑄造質(zhì)量、鑄造精度,、鑄造成本和鑄造自動(dòng)化等要求的提高,，鑄造技術(shù)向著精密化、大型化,、高質(zhì)量,、自動(dòng)化和清潔化的方向發(fā)展，例如我國(guó)這幾年在精密鑄造技術(shù),、連續(xù)鑄造技術(shù),、特種鑄造技術(shù),、鑄造自動(dòng)化和鑄造成型模擬技術(shù)等方面發(fā)展迅速 : R7 P5 C4 U$ k3 p; c# I2 c. X

        鑄造主要工藝過程包括：金屬熔煉、模型制造,、澆注凝固和脫模清理等,。鑄造用的主要材料是鑄鋼,、鑄鐵,、鑄造有色合金(銅、鋁,、鋅,、鉛等)等。鑄造方法常用的是砂型鑄造,，其次是特種鑄造方法,，如：金屬型鑄造、熔模鑄造,、石膏型鑄造......等,。而砂型鑄造又可以分為粘土砂型、有機(jī)粘結(jié)劑砂型,、樹脂自硬砂型,、消失模等等,如下圖：

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鑄造方法選擇的原則：
1．優(yōu)先采用砂型鑄造
         據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)或是國(guó)際上,，在全部鑄件產(chǎn)量中,，60～70％的鑄件是用砂型生產(chǎn)的，而且其中70％左右是用粘土砂型生產(chǎn)的,。主要原因是砂型鑄造較之其它鑄造方法成本低,、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短,。所以象汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體,、氣缸蓋、曲軸等鑄件都是用粘土濕型砂工藝生產(chǎn)的,。當(dāng)濕型不能滿足要求時(shí)再考慮使用粘土砂表干砂型,、干砂型或其它砂型。粘土濕型砂鑄造的鑄件重量可從幾公斤直到幾十公斤,，而粘土干型生產(chǎn)的鑄件可重達(dá)幾十噸,。
         一般來講，對(duì)于中,、大型鑄件,，鑄鐵件可以用樹脂自硬砂型、鑄鋼件可以用水玻璃砂型來生產(chǎn),，可以獲得尺寸精確,、表面光潔的鑄件,，但成本較高。
         當(dāng)然,，砂型鑄造生產(chǎn)的鑄件精度,、表面光潔度、材質(zhì)的密度和金相組織,、機(jī)械性能等方面往往較差,，所以當(dāng)鑄件的這些性能要求更高時(shí)，應(yīng)該采用其它鑄造方法,，例如熔模（失臘）鑄造,、壓鑄、低壓鑄造等等,。

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2．鑄造方法應(yīng)和生產(chǎn)批量相適應(yīng)
         例如砂型鑄造,，大量生產(chǎn)的工廠應(yīng)創(chuàng)造條件采用技術(shù)先進(jìn)的造型、造芯方法,。老式的震擊式或震壓式造型機(jī)生產(chǎn)線生產(chǎn)率不夠高,，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，噪聲大,，不適應(yīng)大量生產(chǎn)的要求,，應(yīng)逐步加以改造。對(duì)于小型鑄件,，可以采用水平分型或垂直分型的無箱高壓造型機(jī)生產(chǎn)線,、實(shí)型造型生產(chǎn)效率又高，占地面積也少,；對(duì)于中件可選用各種有箱高壓造型機(jī)生產(chǎn)線,、氣沖造型線，以適應(yīng)快速,、高精度造型生產(chǎn)線的要求,，造芯方法可選用：冷芯盒、熱芯盒,、殼芯等高效制芯方法,。中等批量的大型鑄件可以考慮應(yīng)用樹脂自硬砂造型和造芯。
         單件小批生產(chǎn)的重型鑄件,，手工造型仍是重要的方法,，手工造型能適應(yīng)各種復(fù)雜的要求比較靈活，不要求很多工藝裝備,�,？梢詰�(yīng)用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有機(jī)酯水玻璃自硬砂型,、粘土干型,、樹脂自硬砂型及水泥砂型等；對(duì)于單件生產(chǎn)的重型鑄件,，采用地坑造型法成本低,，投產(chǎn)快。批量生產(chǎn)或長(zhǎng)期生產(chǎn)的定型產(chǎn)品采用多箱造型,、劈箱造型法比較適宜,，雖然模具、砂箱等開始投資高,，但可從節(jié)約造型工時(shí),、提高產(chǎn)品質(zhì)量方面得到補(bǔ)償。
        低壓鑄造,、壓鑄、離心鑄造等鑄造方法,，因設(shè)備和模具的價(jià)格昂貴,，所以只適合批量生產(chǎn)。

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3．造型方法應(yīng)適合工廠條件
         例如同樣是生產(chǎn)大型機(jī)床床身等鑄件,，一般采用組芯造型法,，不制作模樣和砂箱，在地坑中組芯,；而另外的工廠則采用砂箱造型法,，制作模樣。不同的企業(yè)生產(chǎn)條件（包括設(shè)備,、場(chǎng)地,、員工素質(zhì)等）、生產(chǎn)習(xí)慣,、所積累的經(jīng)驗(yàn)各不一樣,，應(yīng)該根據(jù)這些條件考慮適合做什么產(chǎn)品和不適合（或不能）做什么產(chǎn)品。

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4．要兼顧鑄件的精度要求和成本
         各種鑄造方法所獲得的鑄件精度不同,，初投資和生產(chǎn)率也不一致,，最終的經(jīng)濟(jì)效益也有差異。因此,，要做到多,、快、好,、省,，就應(yīng)當(dāng)兼顧到各個(gè)方面。應(yīng)對(duì)所選用的鑄造方法進(jìn)行初步的成本估算，以確定經(jīng)濟(jì)效益高又能保證鑄件要求的鑄造方法,。    
        鑄造方法的特點(diǎn)和適用范圍見下表：

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鑄造方法 鑄件材質(zhì) 鑄件重量 表面光潔度 鑄件復(fù)雜程度 生產(chǎn)成本 適用范圍 工藝特點(diǎn)
砂型鑄造 * o" l2 }* n" I4 ]( d7 q; g: M

各種材質(zhì)

 幾十克～很大 差 簡(jiǎn)單 低   最常用的鑄造方法
  手工造型:單件,、小批量和難以使用造型機(jī)的形狀復(fù)雜的大型鑄件
  機(jī)械造型：適用于批量生產(chǎn)的中、小鑄件		 手工：靈活,、易行,，但效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大,，尺寸精度和表面質(zhì)量低
機(jī)械：尺寸精度和表面質(zhì)量高,，但投資大
金屬型鑄造 4 l5 H7 z f- r! `/ ]. c' m

有色合金

 幾十克～20公斤 好 復(fù)雜鑄件 金屬模的費(fèi)用較高 小批量或大批量生產(chǎn)的非鐵合金鑄件，也用于生產(chǎn)鋼鐵鑄件,。 $ V& ]; E {; U) f 鑄件精度,、表面質(zhì)量高，組織致密,，力學(xué)性能好,，生產(chǎn)率高。
熔模鑄造 7 \ k, `. J0 c

鑄鋼及有色合金

 幾克～幾公斤 很好 任何復(fù)雜程度 批量生產(chǎn)時(shí)比完全用機(jī)加工生產(chǎn)便宜 各種批量的鑄鋼及高熔點(diǎn)合金的小型復(fù)雜精密鑄件,，特別適合鑄造藝術(shù)品,、精密機(jī)械零件 尺寸精度高、表面光潔,，但工序繁多,，勞動(dòng)強(qiáng)度大
陶瓷型鑄造 鑄鋼及鑄鐵 幾公斤～幾百公斤 很好 較復(fù)雜 昂貴 模具和精密鑄件 尺寸精度高、表面光潔,，但生產(chǎn)率低
石膏型鑄造 ( ^) m# R+ ^9 b/ b: D: [" z: c0 a% z

鋁,、鎂、鋅合金

 幾十克～幾十公斤 很好 較復(fù)雜 高 單件到小批量 　
低壓鑄造 有色合金 幾十克～幾十公斤 好 復(fù)雜（可用砂芯） 金屬模的制作費(fèi)用高 小批量,，最好是大批量的大,、中型有色合金鑄件， 可生產(chǎn)薄壁鑄件 鑄件組織致密,，工藝出品率高,，設(shè)備較簡(jiǎn)單，可采用各種鑄型,，但生產(chǎn)效率低
差壓鑄造 鋁,、鎂合金 幾克～幾十公斤 好 復(fù)雜（可用砂芯） 　 高性能和形狀復(fù)雜的有色合金鑄件 壓力可控，鑄件成型好,，組織致密,，力學(xué)性能好，但生產(chǎn)效率低
壓力鑄造 鋁,、鎂合金 幾克～幾十公斤 好 復(fù)雜（可用砂芯） 金屬模的制作費(fèi)用很高 大量生產(chǎn)的各種有色合金中小型鑄件,、薄壁鑄件,、耐壓鑄件 鑄件尺寸精度高、表面光潔,，組織致密,，生產(chǎn)率高，成本低,。但壓鑄機(jī)和鑄型成本高
離心鑄造 灰鐵,、球鐵 幾十公斤～幾噸 較好 一般為圓筒形鑄件 較低 小批量到大批量的旋轉(zhuǎn)體形鑄件、 各種直徑的管件 鑄件尺寸精度高,、表面光潔,，組織致密，生產(chǎn)率高
連續(xù)鑄造 鋼,、有色 很大 較差 長(zhǎng)形連續(xù)鑄件 低 固定截面的長(zhǎng)形鑄件,，如鋼錠、鋼管等 組織致密,，力學(xué)性能好,，生產(chǎn)率高
消失模鑄造 各種 幾克～幾噸 較好 較復(fù)雜 較低 不同批量的較復(fù)雜的各種合金鑄件 鑄件尺寸精度較高，鑄件設(shè)計(jì)自由度大,，工藝簡(jiǎn)單,，但模樣燃燒影響環(huán)境
作者: hl001    時(shí)間: 2006-10-4 10:26
標(biāo)題: Re: 鑄造技術(shù)的方法選擇
暈！樓主你學(xué)過嗎,？我曾經(jīng)學(xué)了點(diǎn)皮毛哦！蠻有興趣的,，真正去學(xué)比較難懂!
9 @% O- M9 P7 R: k請(qǐng)問問個(gè)問題：鑄件表面有氣孔,，砂孔，夾渣,，怎么解決,？還有我公司現(xiàn)在在生產(chǎn)高錳鋼，用低溫蠟做成的,，澆注之后表面有很多缺陷,，主要是表面有氣孔（包括內(nèi)部也有），請(qǐng)問在澆注時(shí)有什么特別要求使得沒有這種缺陷,？
作者: nizainian    時(shí)間: 2006-10-6 15:52
標(biāo)題: Re: 鑄造技術(shù)的方法選擇
有這個(gè)方面的書籍嗎,？傳上來
作者: zhangdewei2008    時(shí)間: 2006-10-7 09:34
標(biāo)題: Re: 鑄造技術(shù)的方法選擇
2樓 問的問題,就其所產(chǎn)生的原因,非常的復(fù)雜,如果單從澆注來說的話,在澆注開始時(shí),要快,把直澆道全部封閉,在澆注過程中,要保持直澆道一直是滿的,防止氣體進(jìn)入.個(gè)人見解.
作者: wtyaak    時(shí)間: 2006-10-8 10:55
標(biāo)題: Re: 鑄造技術(shù)的方法選擇
2樓說的有一點(diǎn)想法,
; i- a% ^& k2 |5 o7 h一,改良熔液的流動(dòng)平穩(wěn)性,如增加穩(wěn)定槽
& G( y  [/ g3 C! I3 e7 X二,改良?xì)獾赖呐艢庑?br /> * x$ K2 o7 [) ^: e/ J$ P( @* F6 u三,金屬液熔煉過程中的排氣除渣控制
( W6 M9 [+ F4 i" T/ T$ G# q; }四,設(shè)法使氣孔等不良集中到一處
作者: yangtch    時(shí)間: 2006-10-10 08:52
標(biāo)題: Re: 鑄造技術(shù)的方法選擇
是熔模鑄造嗎？型殼是否醅燒是否充分,？
作者: zjg521999    時(shí)間: 2006-10-30 13:55
標(biāo)題: Re: 鑄造技術(shù)的方法選擇
2樓的我覺得是鑄造的方式?jīng)Q定了氣孔的產(chǎn)生~~石蠟本來是有機(jī)物,產(chǎn)生氣體是肯定的~
+ R- ]; L/ R. Z7 B7 L" d0 E9 U! J就算外面的空氣進(jìn)不去,也一樣有氣孔~~這個(gè)避免不了的~~
  e- N+ Z5 {9 Y# }  ?- p作高錳鋼用低溫石蠟確實(shí)是個(gè)好辦法~~
4 X; a- s- J1 T* T4 @3 K因?yàn)楦咤i鋼焊接,、氣割和機(jī)加工都不行的~~焊接性能不好,氣割容易裂,機(jī)加工加工不動(dòng).
+ |! N  v, F* _; L- t- E用石蠟雖然材料費(fèi)用高,但是減少了很多后續(xù)的費(fèi)用.
( S3 X- a' }( T/ m) L0 W6 C減少氣孔的方法就是減少殘留石蠟,延長(zhǎng)培燒時(shí)間.
: n+ J) k7 F: F. q) V8 G4 F個(gè)人觀點(diǎn)!
作者: hqh525313    時(shí)間: 2007-8-9 11:38
標(biāo)題: Re: 鑄造技術(shù)的方法選擇
請(qǐng)問各位大佬如何保證鑄件的平整度
作者: kang110ta    時(shí)間: 2009-6-26 10:34
你們現(xiàn)在還在搞鑄造技術(shù)嗎？
作者: 夏輝夏    時(shí)間: 2012-2-6 14:40
受教啦,，很好的入門資料,。
作者: 夏輝夏    時(shí)間: 2012-2-8 12:25
要是能更詳細(xì)點(diǎn)就更好啦
作者: zoubo    時(shí)間: 2012-2-12 18:01
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是熔模鑄造嗎？型殼是否醅燒是否充分？



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