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工藝品鑄造發布日期:2018-11-28 09:19:47     點擊:1365

工藝品鑄造



重力鑄造介紹:

重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝,也稱重力澆鑄。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;窄義的重力鑄造主要指金屬型澆鑄。

重力鑄造分類:
把金屬材料做成所需制品的工藝方法很多,如鑄造、鍛造、擠壓、軋制、拉延、沖壓、切削、粉末冶金等等。其中,鑄造是最基本、最常用及最廣泛的工藝。

把熔化的金屬液注入用耐高溫材料制作的中空鑄型內,冷凝后得到預期形狀的制品,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)。有色精密鑄件廠專業從事有色金屬鑄造,重點是鋁合金和鋅合金鑄造。
鑄造有可按鑄型的材料分為砂型鑄造和金屬型鑄造。精密鑄件廠對這兩種鑄造工藝都得心應手,并自行設計、制造這兩類鑄造模具。
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。廣義的壓力鑄造包括壓鑄機的壓力鑄造和真空鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等;窄義的壓力鑄造專指壓鑄機的金屬型壓力鑄造,簡稱壓鑄。精密鑄件廠長期從事砂型和金屬型的重力鑄造。這幾種鑄造工藝是目前有色金屬鑄造中最常用的、也是相對價格最低的。

砂型鑄造
砂型鑄造是一種以砂作為主要造型材料,制作鑄型的傳統鑄造工藝。砂型一般采用重力鑄造,有特殊要求時也可采用低壓鑄造、離心鑄造等工藝。砂型鑄造的適應性很廣,小件、大件,簡單件、復雜件,單件、大批量都可采用。砂型鑄造用的模具,以前多用木材制作,通稱木模。旭東精密鑄件廠為改變木模易變形、易損壞等弊病,除單件生產的砂型鑄件外,全部改為尺寸精度較高,并且使用壽命較長的鋁合金模具或樹脂模具。雖然價格有所提高,但仍比金屬型鑄造用的模具便宜得多,在小批量及大件生產中,價格優勢尤為突出。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:因為每個砂質鑄型只能澆注一次,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效率較低;又因為砂的整體性質軟而多孔,所以砂型鑄造的鑄件尺寸精度較低,表面也較粗糙。不過,精密鑄件廠集多年的技術積累,已大大改善了砂型鑄件的表面狀況,其拋丸后的效果可與金屬型鑄件媲美。

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多次使用,每澆注一次金屬液,就獲得一次鑄件,壽命很長,生產效率很高。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,其鑄件強度要比砂型的更高,更不容易損壞。因此,在大批量生產有色金屬的中、小鑄件時,只要鑄件材料的熔點不過高,一般都優先選用金屬型鑄造。但是,金屬型鑄造也有一些不足之處:因為耐熱合金鋼和在它上面做出中空型腔的加工都比較昂貴,所以金屬型的模具費用不菲,不過總體和壓鑄模具費用比起來則便宜多了。對小批量生產而言,分攤到每件產品上的模具費用明顯過高,一般不易接受。又因為金屬型的模具受模具材料尺寸和型腔加工設備、鑄造設備能力的限制,所以對特別大的鑄件也顯得無能為力。因而在小批量及大件生產中,很少使用金屬型鑄造。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用,而用于黑色金屬鑄造就更少了。

壓鑄
壓鑄是在壓鑄機上進行的金屬型壓力,是目前生產效率最高的鑄造工藝。壓鑄機分為熱室壓鑄機和冷室壓鑄機兩類。熱室壓鑄機自動化程度高,材料損耗少,生產效率比冷室壓鑄機更高,但受機件耐熱能力的制約,目前還只能用于鋅合金、鎂合金等低熔點材料的鑄件生產。當今廣泛使用的鋁合金壓鑄件,由于熔點較高,只能在冷室壓鑄機上生產。壓鑄的主要特點是金屬液在高壓、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:因為金屬液在高壓、高速下充填型腔的過程中,不可避免地把型腔中的空氣夾裹在鑄件內部,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,鑄件內部氣孔在作上述處理加熱時,將遇熱膨脹而致使鑄件變形或鼓泡。此外,壓鑄件的機械切削加工余量也應取得小一些,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,造成工件報廢。

反重力鑄造:
反重力鑄造(Counter—Gravity Casting,CGC)是20世紀50年代發展起來的一種鑄件成形工藝.是帕斯卡原理在鑄造生產中的應用。就其工藝而言,它是介于壓力鑄造和重力鑄造之間的一種液態成形方法。合金液充填鑄型的驅動力與重力方向相反,合金液沿與重力相反方向流動。與重力鑄造相比,反重力鑄造液態成形過程中熔體的流態可控,可以通過外力的作用來增強凝固補縮能力,因此,這種工藝方法可以做到液態充型平穩,鑄件組織致密,鑄造缺陷能夠得到有效控制,是生產優質鑄件的優選方法
。
由于外加驅動力的存在,使得CGC成為一種可控工藝,在金屬液充填過程中,通過控制外加力的大小可以實現不同充型速度的充填,滿足不同工藝的要求。同時,充填結束后可以繼續增加外力,使鑄件在一較大力的作用下凝固,提高金屬液的補縮能力,降低縮孔、氣孔和針孔等鑄造缺陷。近幾十年來,相繼出現了多種CGC方法,根據金屬液充填鑄型驅動力的施加形式不同,CGC技術可以分為低壓鑄造、差壓鑄造、調壓鑄造等。

微重力鑄造:
一種利用電磁模擬微重力裝置進行澆注的鑄造方法。金屬液置于相互垂直、交叉的電磁場中,在金屬液中激發的電磁容積力作用在金屬液上,物理性質類似微重力,能消除金屬液的密度偏析,獲得均勻的銅-鉛、鋁-鉛、鋁-鋰等合金液,制成優質鑄件和軸承。



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