石膏模鑄造加工
石膏型鑄造就是:將熔模組裝,并固定在專供灌漿用的砂箱平板上,在真空下把石膏漿料灌入,待漿料凝結(jié)后經(jīng)干燥即可脫除熔模,再經(jīng)烘干、焙燒成為石膏型,在真空下澆注獲得鑄件。
陶瓷模鑄造加工
陶瓷型鑄造模具與石膏型鑄造模具的原理和方法很類似,只是材料不同。使用陶瓷模具時(shí)將陶瓷基泥混合漿注入模器,當(dāng)基泥形成彈性膠狀物時(shí)便可將模器移除。與石膏型鑄造模具一樣,陶瓷模具可以鑄造為光滑表面、細(xì)長(zhǎng)部件和精細(xì)零部件。陶瓷??缮a(chǎn)極細(xì)小部件,也可以生產(chǎn)噸級(jí)的大型部件。
殼型鑄造加工
殼型鑄造是用薄殼鑄型生產(chǎn)鑄件的鑄造方法。殼型鑄造是德國(guó)人J.克羅寧于1943年發(fā)明的,1944年在德國(guó)首次應(yīng)用,1947年后其他國(guó)家開始采用。工藝過(guò)程用一種遇熱硬化的型砂覆蓋在加熱的金屬模板上,使其硬化為薄殼,薄殼厚度一般為6~12毫米,具有足夠的強(qiáng)度和剛度,因此將上下兩片型殼用夾具卡緊或用樹脂粘牢后,不用砂箱即可構(gòu)成鑄型,澆注鑄件金屬模板的加熱溫度一般為300℃左右,使用的型砂為樹脂砂,即以酚醛樹脂為粘結(jié)劑的樹脂砂。
壓鑄加工
壓鑄是鑄造模鍛的一種方法。壓鑄模鍛工藝是一種在專用的壓鑄模鍛機(jī)上完成的工藝。它的基本工藝過(guò)程是:金屬液先低速或高速鑄造充型進(jìn)模具的型腔內(nèi),模具有活動(dòng)的型腔面,它隨著金屬液的冷卻過(guò)程加壓鍛造,既消除毛坯的縮孔縮松缺陷,也使毛坯的內(nèi)部組織達(dá)到鍛態(tài)的破碎晶粒。毛坯的綜合機(jī)械性能得到顯著的提高。另外,該工藝生產(chǎn)出來(lái)的毛坯,外表面光潔度達(dá)到7級(jí)(Ra1.6),如冷擠壓工藝或機(jī)加工出來(lái)的表面一樣,有金屬光澤。所以,我們將壓鑄模鍛工藝稱為“極限成形工藝”,比“無(wú)切削、少余量成形工藝”更進(jìn)了一步。壓鑄模鍛工藝還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)是,除了能生產(chǎn)傳統(tǒng)的鑄造材料外,它還能用變形合金、鍛壓合金,生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的零件。這些合金牌號(hào)包括:硬鋁超硬鋁合金、鍛鋁合金,如LY11、LY12、6061、6063、LYC、LD等)。這些材料的抗拉強(qiáng)度,比普通鑄造合金高近一倍,對(duì)于鋁合金汽車輪轂、車架等希望用更高強(qiáng)度耐沖擊材料生產(chǎn)的部件,有更積極的意義。
金屬型鑄造永久型鑄造加工
金屬型鑄造又稱硬模鑄造。用鑄鐵、碳鋼或低合金鋼等金屬材料制成鑄型,在重力作用下,金屬液充填金屬型型腔,冷卻成形而獲得鑄件的工藝方法稱為金屬型鑄造,也稱為硬模鑄造、鐵模鑄造、永久型鑄造、冷硬鑄造、冷激模鑄造等。金屬型鑄造既可采用金屬芯,也可以用砂芯取代難以抽拔的金屬芯。金屬型的鑄型可反復(fù)使用。鑄件組織致密,力學(xué)性能好,精度和表面質(zhì)量較好。
金屬鑄造(大類)加工
金屬鑄造(metal casting)是將金屬熔煉成符合一定要求的液體并澆進(jìn)鑄型里,經(jīng)冷卻凝固、清整處理后得到有預(yù)定形狀、尺寸和性能的鑄件的工藝過(guò)程。鑄造毛胚因近乎成形,而達(dá)到免機(jī)械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上減少了時(shí)間.鑄造是現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)的基礎(chǔ)工藝之一。金屬鑄造種類造型方法習(xí)慣上分為:①普通砂型鑄造,包括濕砂型、干砂型和化學(xué)硬化砂型3類。②特種鑄造,按造型材料又可分為以天然礦產(chǎn)砂石為主要造型材料的特種鑄造(如熔模鑄造、泥型鑄造、鑄造車間殼型鑄造、負(fù)壓鑄造、實(shí)型鑄造、陶瓷型鑄造等)和以金屬為主要鑄型材料的特種鑄造(如金屬型鑄造、壓力鑄造、連續(xù)鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等)兩類。金屬鑄造工藝通常包括:①鑄型(使液態(tài)金屬成為固態(tài)鑄件的容器)準(zhǔn)備,鑄型按所用材料可分為砂型、金屬型、陶瓷型、泥型、石墨型等,按使用次數(shù)可分為一次性型、半永久型和永久型,鑄型準(zhǔn)備的優(yōu)劣是影響鑄件質(zhì)量的主要因素;②鑄造金屬的熔化與澆注,鑄造金屬(鑄造合金)主要有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色合金;③鑄件處理和檢驗(yàn),鑄件處理包括清除型芯和鑄件表面異物、切除澆冒口、鏟磨毛刺和披縫等凸出物以及熱處理、整形、防銹處理和粗加工等。
離心鑄造加工
將液態(tài)金屬澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型里,在離心力作用下充型并凝固成鑄件的鑄造方法。離心鑄造用的機(jī)器稱為離心鑄造機(jī)。按照鑄型的旋轉(zhuǎn)軸方向不同,離心鑄造機(jī)分為臥式立式和傾斜式3種。臥式離心鑄造機(jī)主要用于澆注各種管狀鑄件,如灰鑄鐵球墨鑄鐵的水管和煤氣管,管徑最小75毫米,最大可達(dá)3000毫米此外可澆注造紙機(jī)用大口徑銅輥筒,各種碳鋼、合金鋼管以及要求內(nèi)外層有不同成分的雙層材質(zhì)鋼軋輥。立式離心鑄造機(jī)則主要用以生產(chǎn)各種環(huán)形鑄件和較小的非圓形鑄件。離心鑄造所用的鑄型,根據(jù)鑄件形狀、尺寸和生產(chǎn)批量不同,可選用非金屬型(如砂型、殼型或熔模殼型)、金屬型或在金屬型內(nèi)敷以涂料層或樹脂砂層的鑄型。鑄型的轉(zhuǎn)數(shù)是離心鑄造的重要參數(shù),既要有足夠的離心力以增加鑄件金屬的致密性,離心力又不能太大,以免阻礙金屬的收縮。尤其是對(duì)于鉛青銅,過(guò)大的離心力會(huì)在鑄件內(nèi)外壁間產(chǎn)生成分偏析。一般轉(zhuǎn)速在每分鐘幾十轉(zhuǎn)到1500轉(zhuǎn)左右。離心鑄造的特點(diǎn)是金屬液在離心力作用下充型和凝固,金屬補(bǔ)縮效果好,鑄件組織致密,機(jī)械性能好;鑄造空心鑄件不需澆冒口,金屬利用率可大大提高。因此對(duì)某些特定形狀的鑄件來(lái)說(shuō),離心鑄造是一種節(jié)省材料、節(jié)省能耗、高效益的工藝,但須特別注意采取有效的安全措施。
溶模精密鑄造加工
熔模鑄造又稱失蠟鑄造,通常是在蠟?zāi)1砻嫱可蠑?shù)層耐火材料,待其硬化干燥后,將其中的蠟?zāi)H廴ザ瞥尚蜌ぃ俳?jīng)過(guò)焙燒,然后進(jìn)行澆注,而獲得鑄件的一種方法,由于獲得的鑄件具有較高的尺寸精度和表面光潔度,故又稱熔模精密鑄造.可用熔模鑄造法生產(chǎn)的合金種類有碳素鋼、合金鋼、耐熱合金、不銹鋼、精密合金、永磁合金、軸承合金、銅合金、鋁合金、鈦合金和球墨鑄鐵等。熔模鑄件的形狀一般都比較復(fù)雜,鑄件上可鑄出孔的最小直徑可達(dá)0.5mm,鑄件的最小壁厚為0.3mm.在生產(chǎn)中可將一些原來(lái)由幾個(gè)零件組合而成的部件,通過(guò)改變零件的結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)成為整體零件而直接由熔模鑄造鑄出,以節(jié)省加工工時(shí)和金屬材料的消耗,使零件結(jié)構(gòu)更為合理。熔模鑄件的重量大多為零點(diǎn)幾十牛(即幾十克到幾公斤),太重的鑄件用熔模鑄造法生產(chǎn)較為麻煩,但目前生產(chǎn)大的熔模鑄件的重量已達(dá)800牛左右。
砂型鑄造加工
砂型鑄造以型砂和芯砂為造型材料制成鑄型,液態(tài)金屬在重力下充填鑄型來(lái)生產(chǎn)鑄件的鑄造方法。鋼、鐵和大多數(shù)有色合金鑄件都可用砂型鑄造方法獲得。由于砂型鑄造所用的造型材料價(jià)廉易得,鑄型制造簡(jiǎn)便,對(duì)鑄件的單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)均能適應(yīng),長(zhǎng)期以來(lái),一直是鑄造生產(chǎn)中的基本工藝。砂型鑄造所用鑄型一般由外砂型和型芯組合而成。為了提高鑄件的表面質(zhì)量,常在砂型和型芯表面刷一層涂料。涂料的主要成分是耐火度高、高溫化學(xué)穩(wěn)定性好的粉狀材料和粘結(jié)劑,另外還加有便于施涂的載體(水或其他溶劑)和各種附加物。砂型制造砂型的基本原材料是鑄造砂和型砂粘結(jié)劑。最常用的鑄造砂是硅質(zhì)砂。硅砂的高溫性能不能滿足使用要求時(shí)則使用鋯英砂、鉻鐵礦砂、剛玉砂等特種砂。為使制成的砂型和型芯具有一定的強(qiáng)度,在搬運(yùn)、合型及澆注液態(tài)金屬時(shí)不致變形或損壞,一般要在鑄造中加入型砂粘結(jié)劑,將松散的砂粒粘結(jié)起來(lái)成為型砂。應(yīng)用最廣的型砂粘結(jié)劑是粘土,也可采用各種干性油或半干性油、水溶性硅酸鹽或磷酸鹽和各種合成樹脂作型砂粘結(jié)劑。砂型鑄造中所用的外砂型按型砂所用的粘結(jié)劑及其建立強(qiáng)度的方式不同分為粘土濕砂型、粘土干砂型和化學(xué)硬化砂型3種。粘土濕砂型以粘土和適量的水為型砂的主要粘結(jié)劑,制成砂型后直接在濕態(tài)下合型和澆注。濕型鑄造歷史悠久,應(yīng)用較廣。濕型砂的強(qiáng)度取決于粘土和水按一定比例混合而成的粘土漿。型砂一經(jīng)混好即具有一定的強(qiáng)度,經(jīng)舂實(shí)制成砂型后,即可滿足合型和澆注的要求。因此型砂中的粘土量和水分是十分重要的工藝因素。粘土干砂型制造這種砂型用的型砂濕態(tài)水分略高于濕型用的型砂。砂型制好以后,型腔表面要涂以耐火涂料,再置于烘爐中烘干,待其冷卻后即可合型和澆注。烘干粘土砂型需很長(zhǎng)時(shí)間,要耗用大量燃料,而且砂型在烘干過(guò)程中易產(chǎn)生變形,使鑄件精度受到影響。粘土干砂型一般用于制造鑄鋼件和較大的鑄鐵件。自化學(xué)硬化砂得到廣泛采用后,干砂型已趨于淘汰?;瘜W(xué)硬化砂型這種砂型所用的型砂稱為化學(xué)硬化砂。其粘結(jié)劑一般都是在硬化劑作用下能發(fā)生分子聚合進(jìn)而成為立體結(jié)構(gòu)的物質(zhì),常用的有各種合成樹脂和水玻璃?;瘜W(xué)硬化基本上有自硬、氣霧硬化、加熱硬化3種方式。
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