鑄造方法簡(jiǎn)介

鑄造方法介紹鑄造是最基本、最常用的工藝。把熔化的金屬液注入用耐高溫材料制作的中空鑄型內(nèi)，冷凝后得到預(yù)期形狀的制品，這就是鑄造。所得到的制品就是鑄件。鑄造可按鑄件的材料分為黑色金屬鑄造（包括鑄鐵、鑄鋼）和有色金屬鑄造（包括鋁合金、銅合金、鋅合金、鎂合金等）。鑄造有可按鑄型的材料分為砂型鑄造和金屬型鑄造。鑄造還可按金屬液的澆注工藝分為重力鑄造和壓力鑄造。重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝，也稱澆鑄。廣義的重力鑄造包括砂型澆鑄、金屬型澆鑄、熔模鑄造、消失模鑄造，泥模鑄造等；窄義的重力鑄造專(zhuān)指金屬型澆鑄。壓力鑄造是指金屬液在其他外力（不含重力）作用下注入鑄型的工藝，按照壓力的大小，又分為高壓鑄造（壓鑄）和低壓鑄造。砂型鑄造是一種以砂作為主要造型材料，制作鑄型的傳統(tǒng)鑄造工藝。砂型一般采用重力鑄造，有特殊要求時(shí)也可采用低壓鑄造、離心鑄造等工藝。砂型鑄造的適應(yīng)性很廣，小件、大件，簡(jiǎn)單件、復(fù)雜件，單件、大批量都可采用。砂型鑄造用的模具，一般木材制作，通稱木模。此外，砂型比金屬型耐火度更高，因而如銅合金和黑色金屬等熔點(diǎn)較高的材料也多采用這種工藝。但是，砂型鑄造也有一些不足之處：因?yàn)槊總€(gè)砂質(zhì)鑄型只能澆注一次，獲得鑄件后鑄型即損壞，必須重新造型，所以砂型鑄造的生產(chǎn)效率較低；又因?yàn)樯暗恼w性質(zhì)軟而多孔，所以砂型鑄造的鑄件尺寸精度較低，表面也較粗糙。金屬型鑄造是用耐熱合金鋼制作鑄造用中空鑄型模具的現(xiàn)代工藝。金屬型既可采用重力鑄造，也可采用壓力鑄造。金屬型的鑄型模具能反復(fù)多次使用，每澆注一次金屬液，就獲得一次鑄件，壽命很長(zhǎng)，生產(chǎn)效率很高。金屬型的鑄件不但尺寸精度好，表面光潔，而且在澆注相同金屬液的情況下，其鑄件強(qiáng)度要比砂型的更高，更不容易損壞。因此，在大批量生產(chǎn)有色金屬的中、小鑄件時(shí)，只要鑄件材料的熔點(diǎn)不過(guò)高，一般都優(yōu)先選用金屬型鑄造。但是，金屬型鑄造也有一些不足之處：因?yàn)槟蜔岷辖痄摵驮谒厦孀龀鲋锌招颓坏募庸ざ急容^昂貴，所以金屬型的模具費(fèi)用不菲，不過(guò)總體和壓鑄模具費(fèi)用比起來(lái)則便宜多了。對(duì)小批量生產(chǎn)而言，分?jǐn)偟矫考a(chǎn)品上的模具費(fèi)用明顯過(guò)高，一般不易接受。又因?yàn)榻饘傩偷哪＞呤苣＞卟牧铣叽绾托颓患庸ぴO(shè)備、鑄造設(shè)備能力的限制，所以金屬型不適合于特別大的鑄件生產(chǎn)。在小批量及大件生產(chǎn)中，一般不采用金屬型鑄造。此外，金屬型模具雖然采用了耐熱合金鋼，但耐熱能力仍有限，一般多用于鋁合金、鋅合金、鎂合金的鑄造，在銅合金鑄造中已較少應(yīng)用，而用于黑色金屬鑄造就更少了。壓鑄是在壓鑄機(jī)上進(jìn)行的金屬型壓力鑄造，是目前生產(chǎn)效率最高的鑄造工藝。壓鑄機(jī)分為熱室壓鑄機(jī)和冷室壓鑄機(jī)兩類(lèi)。熱室壓鑄機(jī)自動(dòng)化程度高，材料損耗少，生產(chǎn)效率比冷室壓鑄機(jī)更高，但受機(jī)件耐熱能力的制約，目前還只能用于鋅合金、鎂合金等低熔點(diǎn)材料的鑄件生產(chǎn)。當(dāng)今廣泛使用的鋁合金壓鑄件，由于熔點(diǎn)較高，只能在冷室壓鑄機(jī)上生產(chǎn)。壓鑄的主要特點(diǎn)是金屬液在高壓、高速下充填型腔，并在高壓下成形、凝固，壓鑄件的不足之處是：因?yàn)榻饘僖涸诟邏?、高速下充填型腔的過(guò)程中，不可避免地把型腔中的空氣夾裹在鑄件內(nèi)部，形成皮下氣孔，所以鋁合金壓鑄件不宜熱處理，鋅合金壓鑄件不宜表面噴塑（但可噴漆）。否則，鑄件內(nèi)部氣孔在作上述處理加熱時(shí)，將遇熱膨脹而致使鑄件變形或鼓泡。此外，壓鑄件的機(jī)械切削加工余量也應(yīng)取得小一些，一般在0.5mm左右，既可減輕鑄件重量、減少切削加工量以降低成本，又可避免穿透表面致密層，露出皮下氣孔，造成工件報(bào)廢。離心鑄造centrifugalcasting將液態(tài)金屬澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型里，在離心力作用下充型并凝固成鑄件的鑄造方法。離心離心鑄造圖解[1]鑄造用的機(jī)器稱為離心鑄造機(jī)。按照鑄型的旋轉(zhuǎn)軸方向不同，離心鑄造機(jī)分為臥式立式和傾斜式3種。臥式離心鑄造機(jī)主要用于澆注各種管狀鑄件,如灰鑄鐵球墨鑄鐵的水管和煤氣管，管徑最小75毫米，最大可達(dá)3000毫米此外可澆注造紙機(jī)用大口徑銅輥筒，各種碳鋼、合金鋼管以及要求內(nèi)外層有不同成分的雙層材質(zhì)鋼軋輥。立式離心鑄造機(jī)則主要用以生產(chǎn)各種環(huán)形鑄件和較小的非圓形鑄件。離心鑄造所用的鑄型，根據(jù)鑄件形狀、尺寸和生產(chǎn)批量不同，可選用非金屬型如砂型、殼型或熔模殼型）、金屬型或在金屬型內(nèi)敷以涂料層或樹(shù)脂砂層的鑄型。鑄型的轉(zhuǎn)數(shù)是離心鑄造的重要參數(shù),既要有足夠的離心力以增加鑄件金屬的致密性，離心力又不能太大，以免阻礙金屬的收縮。尤其是對(duì)于鉛青銅，過(guò)大的離心力會(huì)在鑄件內(nèi)外壁間產(chǎn)生成分偏析。一般轉(zhuǎn)速在每分鐘幾十轉(zhuǎn)到1500轉(zhuǎn)左右。離心鑄造的特點(diǎn)是金屬液在離心力作用下充型和凝固，金屬補(bǔ)縮效果好，鑄件外層組織致密，非金屬夾雜物少，機(jī)械性能好；不用造型、制芯，節(jié)省了相關(guān)材料及設(shè)備投入。鑄造空心鑄件不需澆冒口，金屬利用率可大大提高。因此對(duì)某些特定形狀的鑄件來(lái)說(shuō)，離心鑄造是一種節(jié)省材料、節(jié)省能耗、高效益的工藝，但須特別注意采取有效的安全措施。離心鑄造可以獲得無(wú)縮孔、氣孔、夾渣的鑄件，而且組織細(xì)密、機(jī)械性能好。當(dāng)鑄造圓形中空零件時(shí)，可以省去型芯。此外，離心鑄造不需要澆注系統(tǒng)，減少了金屬的消耗。但離心鑄造鑄出的筒形零件內(nèi)孔自由表面粗糙、尺寸誤差