三(sān)种铸造工艺方法分析(xī)及其优缺点
发布时间(jiān): 2020-03-14 来源:洛阳PG电子和顺祥机械有限公司(sī) 点击:1023
普通砂型铸造的基本原(yuán)材料是铸造砂和型砂粘结(jié)剂。常用的(de)铸造(zào)砂是硅质砂,硅砂的高温性能不能(néng)满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚(gāng)玉砂等特种砂。应用广的型砂粘结剂是粘土,也可(kě)采用各种干性油或(huò)半(bàn)干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型(xíng)砂粘结剂(jì)。
砂型铸(zhù)造中所用的外砂型按型砂所(suǒ)用的(de)粘(zhān)结剂及其(qí)建立强度的方式不同(tóng)分为(wéi)粘土湿砂型、粘土干砂型(xíng)和(hé)化(huà)学硬化砂型3种。
砂型铸(zhù)造用的是很流行和很(hěn)简单(dān)类(lèi)型(xíng)的铸件(jiàn)已延用几个世(shì)纪.砂型铸造是用来制(zhì)造大型部件,如灰铸铁,球墨(mò)铸铁(tiě),不锈钢和其(qí)它类型(xíng)钢材等工序的砂型铸造。其中主要步骤包(bāo)括(kuò)绘画,模具(jù),制芯,造型,熔化及浇(jiāo)注,清洁等。
工艺参(cān)数(shù)的选择
1.加工余(yú)量
所(suǒ)谓加(jiā)工余量,就是铸件上需要切削加工的表面,应预先留出一定(dìng)的加工余量,其大小取决于铸造合金的(de)种类、造(zào)型方(fāng)法、铸件大小(xiǎo)及加工面在铸型中(zhōng)的位置等诸多因素。2.起模(mó)斜(xié)度
为了使模样便于从(cóng)铸(zhù)型中(zhōng)取出,垂直(zhí)于分型面的立壁上所加(jiā)的斜度(dù)称(chēng)为起模斜度。3.铸造(zào)圆角
为了防止铸件(jiàn)在壁的(de)连接和拐角处(chù)产生(shēng)应(yīng)力和裂(liè)纹,防止铸(zhù)型的尖角损坏和(hé)产生砂眼,在设计铸件(jiàn)时,铸件壁的连接和(hé)拐角部(bù)分应设(shè)计成圆角(jiǎo)。4.型芯头
为了保证型芯在铸型中(zhōng)的定位(wèi)、固定和排气,模样和型芯都要设计出型芯(xīn)头。5.收缩余量
由于铸件在浇(jiāo)注后的冷却收缩,制作模样时(shí)要加上这部分(fèn)收缩尺寸(cùn)。
优点:
1.粘土的资源丰富(fù)、价格便(biàn)宜(yí)。使用过的粘土湿砂经(jīng)适当的砂处理(lǐ)后,绝大部分均可回收再用;2.制造铸型的(de)周期短、工效高;3.混好的型砂可使用的时(shí)间长;4.适应性很广(guǎng)。小件、大件,简单件、复杂件,单件、大(dà)批量都(dōu)可采用;缺点及局限性(xìng):1.因为每个砂质(zhì)铸型只能浇(jiāo)注一次(cì),获(huò)得铸(zhù)件后铸型即损坏,必须(xū)重新造型,所以砂型铸造的生产效率较低;2.铸(zhù)型的刚度不高,铸件的尺寸精度较差;3.铸件易于(yú)产生冲砂、夹砂、气孔等缺(quē)陷。
压(yā)铸工(gōng)艺原理是(shì)利用高压将金属(shǔ)液高速(sù)压入一精密金属模具型(xíng)腔内,金属液在压力作用下冷却凝(níng)固而形(xíng)成(chéng)铸件。
a)合型浇注 b) 压射 c) 开型(xíng)顶件
冷、热室压铸是(shì)压铸工艺的两种基本方(fāng)式(shì)。冷(lěng)室压铸(zhù)中金(jīn)属(shǔ)液由(yóu)手工(gōng)或自动浇注装置浇入压室内,然后压射冲头前进,将金属液(yè)压入型腔。在热室压铸(zhù)工艺中,压室垂直于坩埚内,金(jīn)属液通过压(yā)室上的进料口自动流(liú)入压室(shì)。压射冲头向下运(yùn)动(dòng),推动(dòng)金属液通(tōng)过鹅颈(jǐng)管进入型腔(qiāng)。金属(shǔ)液凝固后,压铸模具(jù)打开(kāi),取出铸件,完成一个压(yā)铸(zhù)循环。
熔模铸造用蜡料做模样时(shí),熔模铸(zhù)造(zào)又称"失蜡铸造"。熔模铸造通常是(shì)指在易(yì)熔材料制成模样,在模样表面包覆若干层耐(nài)火材料制成型壳,再将(jiāng)模样熔化排出型(xíng)壳,从(cóng)而(ér)获(huò)得无分(fèn)型(xíng)面(miàn)的(de)铸型,经高温焙烧(shāo)后即可填(tián)砂浇注的(de)铸造方案。由于(yú)模样广泛采(cǎi)用蜡(là)质材料来制造,故常将熔(róng)模铸造称(chēng)为(wéi)“失(shī)蜡铸造”。
可用熔模(mó)铸造法(fǎ)生产的合金种类有碳素钢(gāng)、合金(jīn)钢、耐热合金、不锈钢、精密合金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金(jīn)、钛合金和球墨铸铁(tiě)等(děng)。
熔模铸造工艺过程
优点:
1.尺(chǐ)寸精度较高。一般可达CT4-6(砂型铸造为CT10~13,压铸为(wéi)CT5~7);
2.可以提高金属材料(liào)的利用率。熔模铸(zhù)造能显著减少产品的成形表(biǎo)面(miàn)和配合表面的(de)加工量,节省(shěng)加工台时(shí)和刃具材料的消(xiāo)耗;
3.能(néng)极大限度地(dì)提高毛坯与(yǔ)零(líng)件之(zhī)间的相似程(chéng)度,为零件的结构设计带来(lái)很大(dà)方便。铸造形(xíng)状(zhuàng)复杂的(de)铸件熔模(mó)铸(zhù)造能铸出形(xíng)状十(shí)分(fèn)复杂的(de)铸件,也能铸造壁(bì)厚为0.5mm、重量小至(zhì)1g的铸件,还(hái)可以(yǐ)铸造组合的(de)、整(zhěng)体的铸件;
4.不受合金材料的(de)制约。熔模(mó)铸造法可以铸造(zào)碳钢、合金(jīn)钢、球墨(mò)铸铁、铜合金和(hé)铝(lǚ)合金铸件(jiàn),还可以铸造高温合金(jīn)、镁合金(jīn)、钛合金以及贵金属等材料(liào)的铸件(jiàn)。对于难以(yǐ)锻造(zào)、焊接和切削加工的合金(jīn)材料,特别适宜于用精铸方法铸(zhù)造;
5.生(shēng)产灵(líng)活性高、适应性(xìng)强熔模铸造既适用于大批量生产,也适用小批(pī)量(liàng)生产(chǎn)甚至(zhì)单件生产。
缺点及局限性:
铸件尺寸(cùn)不能太大工(gōng)艺过程复杂铸件(jiàn)冷却(què)速度慢。熔模铸造在所有毛坯成形方法(fǎ)中,工艺很复杂(zá),铸件成本也很高,但(dàn)是如果产品选择(zé)得当,零(líng)件(jiàn)设计合理(lǐ),高昂的铸造成(chéng)本由于减少(shǎo)切削加工、装配和节约金(jīn)属(shǔ)材料等方面而得到补偿,则熔模铸造具有良好的经济性。
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