在特種鑄造方法中,歷史 悠久的是金屬型鑄造和熔模鑄造。真正現代意義上的特種鑄造是19世紀末、20世紀上半葉出現的,在20世紀下半葉得到完善和實用化。大力發展是在20世紀80年代以后。全球經濟一體化的浪潮對鑄造行業的影響巨大, 鑄鐵件市場上的競爭手段越來越多,不僅對鑄件本身的質量要求越來越高,對價格和交付期限及相關服務要求也有新的變化。因此,鑄造業要適應新變化,不斷改進生產工藝,選擇適當的鑄造工藝。
1、熔模鑄造
熔模精密鑄造是在古代失蠟鑄造基礎上發展起來的。具體的做法是:用易熔材料制成與零件相同的模型,在模型上涂掛由耐火材料(石英、剛玉等)及高強度黏結劑(硅酸乙酷或水玻璃)組成的涂料,或者用石膏澆注形成 厚度的型殼,然后加熱熔失模型,模殼經高溫焙燒后再澆注獲得鑄件的過程。
熔模鑄造方法 大的優點是鑄件有著很高的尺寸精度(CT4~6)和表面光潔度(Ra1.6~3.2μm),只是在零件上要求較高的部位留少許加工余量即可,所以可減少機械加工工作;甚至某些鑄件只留打磨、拋光余量,不必機械加工即可使用。由此可見,采用熔模鑄造可大量節省機床設備和加工工時,大幅度節約金屬材料。
熔模鑄造的另一個優點是,它可以鑄造各種合金的復雜的鑄件,特別可以鑄造高溫 合金鑄件,如:噴氣式發動機的葉片,其流線型外廓與冷卻用內腔,用機械加工工藝幾乎無法形成。用熔模鑄造工藝不僅可以做到批量生產,保證了鑄件的一致性,而且避免了機械加工后殘留刀紋的應力集中。
2、金屬模鑄造
金屬模鑄造是金屬液靠重力澆入用金屬制成的鑄型中,以獲得鑄件的方法,稱為金屬型鑄造。金屬型可重復使用,故又稱 性鑄造。
與砂型鑄造相比,金屬型鑄造有以下優點:實現了“一型多鑄”(幾十次至幾萬次),節約了大量的造型材料、工時和占地面積,提高了生產率,改善了勞動條件;金屬型冷卻快,逐漸結晶組織細密,力學性能和致密度高,例如銅、鋁合金鑄件的抗拉強度比砂型鑄造提高20%以上;鑄件精度可達IT14~IT12,表面粗糙度Ra12.5~6.3μm,加工余量為0.8~1.6mm,可實現少、無切削加工。缺點是金屬型制造成本高、周期長,不適于小批量生產,不宜鑄造形狀復雜、大型薄壁件,鑄鐵件易產生白口組織。此外, 采用機械化、自動化裝置進行生產,才能改善勞動條件。
3、消失模鑄造
消失模鑄造是把涂有耐火材料涂層的泡沫塑料模樣放入砂箱,模樣四周用干砂充填緊實,澆鑄時高溫金屬液使其熱解“消失”,并占據泡沫塑料模所推出的空間而 終獲得鑄件的鑄造工藝。
消失模鑄造的工藝過程比傳統的粘土砂鑄造工藝簡單得多。它的特點是:鑄件精度高,消失模鑄造是一種近無余量、 成形的新工藝,該工藝無需取模、無分型面、無砂芯,因而鑄件沒有飛邊、毛刺和拔模斜度,并減少了由于型芯組合而造成的尺寸誤差;設計靈活,為鑄件結構設計提供了充分的自由度。原先分為幾個零件裝配而成的結構,可以通過由幾個泡沫塑料模片粘合后鑄造而成。原先需要加工形成的孔、洞可以不用砂芯而直接鑄造出來,大大節約了機械加工和制芯成本;清潔生產,型砂中無化學粘結劑,低溫下泡沫塑料對環境 無害,澆鑄時它排放的有機物很少,而且排放時間短、地點集中,便于集中收集處理。降低投資和生產成本,砂回收系統大大簡化,模具壽命長,比傳統模具損耗小,生產模樣和鑄件可以實現自動化, 改變了傳統鑄造的“苦”“臟”“累”的形象。
4、壓力鑄造
壓力鑄造是在高壓的作用下,將金屬溶液以較高的速度壓入高精度的型腔內,力求在壓力下快速凝固,以獲得 鑄件的 鑄造方法。
在有色金屬的各種精密鑄造工藝中,壓力鑄造所占的比例 大。壓力鑄造的尺寸精度可達IT13~IT11,表面粗糙度Ra3.2~0.8μm,可實現少、無切削加工。因大多數壓鑄件不需切削加工即可直接進行裝配,所以省工、省料,成本低。壓力鑄造的生產率比其它鑄造方法都高,并易于實現半自動化、自動化。鑄件強度和表面硬度高,組織細密,其抗拉強度比砂型鑄件提高約25%~40%。缺點是壓鑄設備和壓鑄型費用高,壓鑄型制造周期長,只適用于大批量生產。
滄公備:13090002006124 |
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