铸造工艺_特点及其应用
6页1、铸造(casting)铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形,而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间铸造是现代制造工业的基础工艺之一。把金属材料做成所需制品的工艺方法很多,如铸造、锻造、挤压、轧制、拉延、冲压、切削、粉末冶金等等。其中,铸造是最基本、最常用的工艺。铸造种类很多,按造型方法习惯上分为:普通砂型铸造,包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型 3 类。特种铸造,按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造(如熔模铸造、泥型铸造、铸造车间壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等)和以金属为主要铸型材料的特种铸造(如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等)两类。铸造可按铸件的材料分为:黑色金属铸造(包括铸铁、铸钢)和有色金属铸造(包括铝合金、铜合金、锌合金、镁合金等)铸造有可按铸型的材料分为:砂型铸造和金属型铸造。按照金属液的浇注工艺可分为:1、重力铸造:指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺,也称浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型
2、浇铸、熔模铸造、消失模铸造,泥模铸造等;窄义的重力铸造专指金属型浇铸。2、压力铸造是指金属液在其他外力(不含重力)作用下注入铸型的工艺,按照压力的大小,又分为高压铸造(压铸)和低压铸造。补充知识:1、 精密铸造是相对于传统的铸造工艺而言的一种铸造方法。它能获得相对准确地形状和较高的铸造精度。较普遍的做法是:首先做出所需毛坯(可留余量非常小或者不留余量)的电极,然后用电极腐蚀模具体,形成空腔。再用浇铸的方法铸蜡,获得原始的蜡模。在蜡模上一层层刷上耐高温的液体砂料。待获得足够的厚度之后晾干,再加温,使内部的蜡模溶化掉,获得与所需毛坯一致的型腔。再在型腔里浇铸铁水,固化之后将外壳剥掉,就能获得精密制造的成品2、 选择铸造方式时应考虑:a优先采用砂型铸造 b铸造方法应和生产批量相适c造型方法应适合工厂条件 d要兼顾铸件的精度要求和成3、 金属材料的力学性能主要指:强度、刚度、硬度、塑性、韧性等。铸造方式 概念 铸造工艺及特点 注意事项及应用范围(含模具) 力学性能砂型铸造砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料,制作铸型的传统铸造工艺。砂型一般采用重力铸造,有特殊要求时也可采用低压铸造、离心铸造等工
3、艺优点:成本低、生产工艺简单、生产周期短;缺点:因为每个砂质铸型只能浇注一次,获得铸件后铸型即损坏,必须重新造型,所以砂型铸造的生产效率较低;又因为砂的整体性质软而多孔,所以砂型铸造的铸件尺寸精度较低,表面也较粗糙。铸件精度、表面光洁度、材质的密度和金相组织、机械性能等方面往往较差,所以当铸件的这些性能要求更高时,应该采用其它铸造方法。砂型铸造的适应性很广,小件、大件,简单件、复杂件,单件、大批量都可采用。砂型比金属型耐火度更高,因而如铜合金和黑色金属等熔点较高的材料也多采用这种工艺。砂型铸造用的模具,一般木材制作,通称木模。为了提高尺寸精度较高,也常使用寿命较长的铝合金模具或树脂模具。虽然价格有所提高,但仍比金属型铸造用的模具便宜得多,在小批量及大件生产中,价格优势尤为突出。金属型铸造用耐热合金钢制作铸造用中空铸型模具的现代工艺。金属型既可采用重力铸造,也可采用压力铸造优点:铸型是用金属制成,可以反复使用多次(几百次到几千次) ;金 属 型 生 产 的 铸件 , 其 机 械 性 能 比 砂 型 铸 件 高 。 金 属型 铸 造 的 生 产 效 率 高 ; 使 铸 件 产 生 缺陷 的
4、 原 因 减 少 ; 工 序 简 单 , 易 实 现 机械 化 和 自 动 化缺 点 : 金 属 型 制 造 成 本 高 ; 金 属 型 不透 气 , 而 且 无 退 让 性 , 易 造 成 铸 件 洗不 足 、 开 裂 或 铸 铁 件 白 日 等 缺 陷 ; 对铸 件 的 质 量 的 影 响 甚 为 敏 感 , 需 要 严格 控 制采 用 金 属 型 铸 造 时 , 必 须 综 合 考 虑 下 列 各 因 素 :制 造 周 期 长 、 成 本 高 , 不 适 合 单 件 、 小 批 生 产 ; 不 适宜 铸 造 形 状 复 杂 ( 尤 其 是 内 腔 ) 、 薄 壁 和 大 型 铸 件( 金属型的模具受模具材料尺寸和型腔加工设备、铸造设备能力的限制,所以金属型不适合于特别大的铸件生产)模具费比砂型贵,比压铸便宜金 属 型 生 产 的 铸 件 ,其 机 械 性 能 比 砂 型铸 件 高 。 同 样 合 金 ,其 抗 拉 强 度 平 均 可提 高 约 25 , 屈服 强 度 平 均 提 高 约20 , 其 抗 蚀 性 能和 硬 度 亦 显 著 提 高 ;铸造方式 概念 铸造工艺及特点 注
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