鑄造工藝的分類的介紹
發(fā)布時間:2018-08-08
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來源: 百度文庫
1.重力鑄造
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,泥模鑄造等;窄義的重力鑄造專指金屬型澆鑄。
2.壓力鑄造
壓力鑄造是指金屬液在其他外力(不含重力)的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。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。
3.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(tǒng)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。木模缺點是易變形、易損壞;除單件生產(chǎn)的砂型鑄件外,可以使用尺寸精度較高,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(chǎn)中,價格優(yōu)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(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;又因為砂的整體性質(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。?
4.特種鑄造方法
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(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,只要鑄件材料的熔點不過高,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(chǎn)而言,分攤到每件產(chǎn)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(chǎn)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。
5.壓鑄
壓鑄是在壓鑄機上進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(chǎn)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(chǎn)。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(chǎn)。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(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,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。
6.熔模鑄造
失蠟法鑄造現(xiàn)稱熔模精密鑄造,是一種少切削或無切削的鑄造工藝,是鑄造行業(yè)中的一項優(yōu)異的工藝技術,其應用非常廣泛。它不僅適用于各種類型、各種合金的鑄造,而且生產(chǎn)出的鑄件尺寸精度、表面質(zhì)量比其它鑄造方法要高,甚至其它鑄造方法難于鑄得的復雜、耐高溫、不易于加工的鑄件,均可采用熔模精密鑄造鑄得。
7.消失模鑄造
消失模鑄造技術(EPC或LFC)是用泡沫塑料制作成與零件結構和尺寸完全一樣的實型模具,經(jīng)浸涂耐火粘結涂料,烘干后進行干砂造型,振動緊實,然后澆入金屬液使模樣受熱氣化消失,而得到與模樣形狀一致的金屬零件的鑄造方法。消失模鑄造是一種近無余量、精確成形的新技術,它不需要合箱取模,使用無粘結劑的干砂造型,減少了污染,被認為是21世紀最可能實現(xiàn)綠色鑄造的工藝技術。
8.細晶鑄造
細晶鑄造技術或工藝(FGCP)的原理是通過控制普通熔模鑄造工藝,強化合金的形核機制,在鑄造過程中使合金形成大量結晶核心,并阻止晶粒長大,從而獲得平均晶粒尺寸小于1.6mm的均勻、細小、各向同性的等軸晶鑄件,較典型的細晶鑄件晶粒度為美國標準ASTM0~2級。細晶鑄造在使鑄件晶粒細化的同時,還使高溫合金中的初生碳化物和強化相γ'尺寸減小,形態(tài)改善。因此,細晶鑄造的突出優(yōu)點是大幅度地提高鑄件在中低溫(≤760℃)條件下的低周疲勞壽命,并顯著減小鑄件力學性能數(shù)據(jù)的分散度,從而提高鑄造零件的設計容限。同時該技術還在一定程度上改善鑄件抗拉性能和持久性能,并使鑄件具有良好的熱處理性能。
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,泥模鑄造等;窄義的重力鑄造專指金屬型澆鑄。
2.壓力鑄造
壓力鑄造是指金屬液在其他外力(不含重力)的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。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。
3.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(tǒng)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。木模缺點是易變形、易損壞;除單件生產(chǎn)的砂型鑄件外,可以使用尺寸精度較高,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(chǎn)中,價格優(yōu)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(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;又因為砂的整體性質(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。?
4.特種鑄造方法
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(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,只要鑄件材料的熔點不過高,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(chǎn)而言,分攤到每件產(chǎn)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(chǎn)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。
5.壓鑄
壓鑄是在壓鑄機上進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(chǎn)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(chǎn)。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(chǎn)。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(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,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。
6.熔模鑄造
失蠟法鑄造現(xiàn)稱熔模精密鑄造,是一種少切削或無切削的鑄造工藝,是鑄造行業(yè)中的一項優(yōu)異的工藝技術,其應用非常廣泛。它不僅適用于各種類型、各種合金的鑄造,而且生產(chǎn)出的鑄件尺寸精度、表面質(zhì)量比其它鑄造方法要高,甚至其它鑄造方法難于鑄得的復雜、耐高溫、不易于加工的鑄件,均可采用熔模精密鑄造鑄得。
7.消失模鑄造
消失模鑄造技術(EPC或LFC)是用泡沫塑料制作成與零件結構和尺寸完全一樣的實型模具,經(jīng)浸涂耐火粘結涂料,烘干后進行干砂造型,振動緊實,然后澆入金屬液使模樣受熱氣化消失,而得到與模樣形狀一致的金屬零件的鑄造方法。消失模鑄造是一種近無余量、精確成形的新技術,它不需要合箱取模,使用無粘結劑的干砂造型,減少了污染,被認為是21世紀最可能實現(xiàn)綠色鑄造的工藝技術。
8.細晶鑄造
細晶鑄造技術或工藝(FGCP)的原理是通過控制普通熔模鑄造工藝,強化合金的形核機制,在鑄造過程中使合金形成大量結晶核心,并阻止晶粒長大,從而獲得平均晶粒尺寸小于1.6mm的均勻、細小、各向同性的等軸晶鑄件,較典型的細晶鑄件晶粒度為美國標準ASTM0~2級。細晶鑄造在使鑄件晶粒細化的同時,還使高溫合金中的初生碳化物和強化相γ'尺寸減小,形態(tài)改善。因此,細晶鑄造的突出優(yōu)點是大幅度地提高鑄件在中低溫(≤760℃)條件下的低周疲勞壽命,并顯著減小鑄件力學性能數(shù)據(jù)的分散度,從而提高鑄造零件的設計容限。同時該技術還在一定程度上改善鑄件抗拉性能和持久性能,并使鑄件具有良好的熱處理性能。
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