鑄造技術(shù)的方法選擇

1、鑄造技術(shù)的方法選擇鑄造是將通過熔煉的金屬液體澆注入鑄型內(nèi)，經(jīng)冷卻凝固獲 得所需形狀和性能的零件的制作過程。鑄造是常用的制造方 法，優(yōu)點(diǎn)是：制造成本低，工藝靈活性大，可以獲得復(fù)雜形 狀和大型的鑄件，在機(jī)械制造中占有很大的比重，如機(jī)床占 6080% ,汽車占25%拖拉機(jī)占5060% 。鑄件的質(zhì)量 直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量，因此，鑄造在機(jī)械制造業(yè)中占有重 要的地位。鑄造是一種古老的制造方法，在我國可以追溯到6000年前。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，鑄造技術(shù)的發(fā)展也很迅速，特 別是19世紀(jì)末和20世紀(jì)上半葉，生現(xiàn)了很多的新的鑄造 方法，如低壓鑄造、陶瓷鑄造、連續(xù)鑄造等，在 20世紀(jì)下 半葉得到完善和實(shí)用化。由于現(xiàn)

2、今對鑄造質(zhì)量、鑄造精度、 鑄造成本和鑄造自動(dòng)化等要求的提高，鑄造技術(shù)向著精密 化、大型化、高質(zhì)量、自動(dòng)化和清潔化的方向發(fā)展，例如我 國這幾年在精密鑄造技術(shù)、連續(xù)鑄造技術(shù)、特種鑄造技術(shù)、 鑄造自動(dòng)化和鑄造成型模擬技術(shù)等方面發(fā)展迅速鑄造主要工藝過程包括：金屬熔煉、模型制造、澆注凝 固和脫模清理等。鑄造用的主要材料是鑄鋼、鑄鐵、鑄造有 色合金（銅、鋁、鋅、鉛等）等。鑄造方法常用的是砂型鑄造， 其次是特種鑄造方法，如：金屬型鑄造、熔模鑄造、石膏型鑄造 等。而砂型鑄造又可以分為粘土砂型、有機(jī)粘結(jié)劑砂型、樹脂自硬砂型、消失模等等 ，如下圖：化學(xué)粘結(jié)劑砂型工I粘土濕型粘土眇型催擢型植物油砂型L杷工十生吠哺樹

3、脂砂型加熱硬化砂型-酚醛樹脂砂型（殼型,殼芯），聚乙烯醇砂型 無機(jī)粘結(jié)劑砂型水混砂型水玻璃砂型礦渣水玻璃砂型有機(jī)的硬化砂型堿性酚醛樹脂自硬砂型有機(jī)粘結(jié)劑砂型中崛烷樹脂自硬砂L眼味哺樹脂自硬砂型水玻璃砂型吹氣硬化砂型吹二氧化碳硬化砂型1VRH 法無祜姑劑砂型r冰凍鑄造 減壓鑄造 真空啜熔I消失模播造三乙胺冷芯盒法 有機(jī)粘結(jié)劑砂型，二氧化畸冷芯盒法 I酷醛酯硬化法鑄造方法選擇的原則：1 .優(yōu)先采用砂型鑄造據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國或是國際上，在全部鑄件產(chǎn)量中，6070 % 的鑄件是用砂型生產(chǎn)的，而且其中70 %左右是用粘土砂型生產(chǎn)的。主要原因是砂型鑄造較之其它鑄造方法成本低、生 產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)周期短。所以象汽

4、車的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體、氣 缸蓋、曲軸等鑄件都是用粘土濕型砂工藝生產(chǎn)的。當(dāng)濕型不 能滿足要求時(shí)再考慮使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂 型。粘土濕型砂鑄造的鑄件重量可從幾公斤直到幾十公斤， 而粘土干型生產(chǎn)的鑄件可重達(dá)幾十噸。一般來講，對于中、大型鑄件，鑄鐵件可以用樹脂自硬砂 型、鑄鋼件可以用水玻璃砂型來生產(chǎn)，可以獲得尺寸精確、表面光潔的鑄件，但成本較高。當(dāng)然，砂型鑄造生產(chǎn)的鑄件精度、表面光潔度、材質(zhì)的密 度和金相組織、機(jī)械性能等方面往往較差，所以當(dāng)鑄件的這 些性能要求更高時(shí)，應(yīng)該采用其它鑄造方法，例如熔模（失 臘）鑄造、壓鑄、低壓鑄造等等。2 .鑄造方法應(yīng)和生產(chǎn)批量相適應(yīng)例如砂型鑄造，大量生產(chǎn)的工廠

5、應(yīng)創(chuàng)造條件采用技術(shù)先進(jìn) 的造型、造芯方法。老式的震擊式或震壓式造型機(jī)生產(chǎn)線生 產(chǎn)率不夠高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，噪聲大，不適應(yīng)大量生產(chǎn)的 要求，應(yīng)逐步加以改造。對于小型鑄件，可以采用水平分型 或垂直分型的無箱高壓造型機(jī)生產(chǎn)線、實(shí)型造型生產(chǎn)效率又 高，占地面積也少；對于中件可選用各種有箱高壓造型機(jī)生 產(chǎn)線、氣沖造型線，以適應(yīng)快速、高精度造型生產(chǎn)線的要求， 造芯方法可選用：冷芯盒、熱芯盒、殼芯等高效制芯方法。中等批量的大型鑄件可以考慮應(yīng)用樹脂自硬砂造型和造芯。單件小批生產(chǎn)的重型鑄件，手工造型仍是重要的方法，手 工造型能適應(yīng)各種復(fù)雜的要求比較靈活，不要求很多工藝裝 備。可以應(yīng)用水玻璃砂型、 VRH法水玻璃

6、砂型、有機(jī)酯水玻 璃自硬砂型、粘土干型、樹脂自硬砂型及水泥砂型等；對于 單件生產(chǎn)的重型鑄件，采用地坑造型法成本低，投產(chǎn)快。批 量生產(chǎn)或長期生產(chǎn)的定型產(chǎn)品采用多箱造型、劈箱造型法比 較適宜，雖然模具、砂箱等開始投資高，但可從節(jié)約造型工時(shí)、提高產(chǎn)品質(zhì)量方面得到補(bǔ)償。低壓鑄造、壓鑄、離心鑄造等鑄造方法，因設(shè)備和模具的 價(jià)格昂貴，所以只適合批量生產(chǎn)。3 .造型方法應(yīng)適合工廠條件例如同樣是生產(chǎn)大型機(jī)床床身等鑄件，一般采用組芯造型 法，不制作模樣和砂箱，在地坑中組芯；而另外的工廠則采 用砂箱造型法，制作模樣。不同的企業(yè)生產(chǎn)條件（包括設(shè)備、 場地、員工素質(zhì)等）、生產(chǎn)習(xí)慣、所積累的經(jīng)驗(yàn)各不一樣， 應(yīng)該根據(jù)這些

7、條件考慮適合做什么產(chǎn)品和不適合（或不能） 做什么產(chǎn)品。4 .要兼顧鑄件的精度要求和成本各種鑄造方法所獲得的鑄件精度不同，初投資和生產(chǎn)率也 不一致，最終的經(jīng)濟(jì)效益也有差異。因此，要做到多、快、 好、省，就應(yīng)當(dāng)兼顧到各個(gè)方面。應(yīng)對所選用的鑄造方法進(jìn) 行初步的成本估算，以確定經(jīng)濟(jì)效益高又能保證鑄件要求的 鑄造方法。鑄造方法的特點(diǎn)和適用范圍見下表：鑄表鑄鑄造鑄件件面件生產(chǎn)適用范圍工藝特點(diǎn)方法材質(zhì)重光復(fù)成本量潔雜度程度最常用的鑄造方法手工：靈活、幾手工造型：單易行，但效率十件、小批量和難低，勞動(dòng)強(qiáng)度砂型各種克差簡低以使用造型機(jī)大，尺寸精度鑄造材質(zhì)單的形狀復(fù)雜的和表面質(zhì)量低很大型鑄件機(jī)械：尺寸精大機(jī)械造型

8、：適度和表面質(zhì)量用于批量生產(chǎn)高，但投資大的中、小鑄件幾十復(fù)金屬小批量或大批鑄件精度、表金屬有色克雜模的量生產(chǎn)的非鐵面質(zhì)量高，組型鑄合金好鑄費(fèi)用合金鑄件，也用織致密，力學(xué)造20件較局于生產(chǎn)鋼鐵鑄性能好，生產(chǎn)公件。率高。斤熔模鑄鋼幾很任批量各種批量的鑄尺寸精度局、鑄造及有克好何生產(chǎn)鋼及高熔點(diǎn)合表面光潔，但色合復(fù)時(shí)比金的小型復(fù)雜工序繁多，勞金幾雜完全精密鑄件，特別動(dòng)強(qiáng)度大公程用機(jī)適合鑄造藝術(shù)斤度加工品、精密機(jī)械零生產(chǎn)件便宜幾公陶瓷型鑄鑄鋼及鑄斤很較復(fù)昂貴模具和精密鑄尺寸精度局、表面光潔，但造鐵幾百好雜件生產(chǎn)率低公斤幾鋁、十石臂型鑄鎂、鋅合克 很好較復(fù)高單件到小批量造金幾十雜公斤幾復(fù)十雜金屬小批量，最

9、好是鑄件組織致克密，工藝由品(模的大批量的大、中低壓有色好可制作型有色合金鑄率高，設(shè)備較鑄造合金幾用費(fèi)用件，可生產(chǎn)薄簡單，可采用十各種鑄型，但砂高壁鑄件公生產(chǎn)效率低斤心;幾復(fù)克雜壓力可控，鑄鋁、(高性能和形狀件成型好，組差壓鎂合幾好可復(fù)雜的有色合織致密，力學(xué)鑄造金十用金鑄件性能好，但生公砂產(chǎn)效率低斤芯）幾復(fù)金屬大量生產(chǎn)的各鑄件尺寸精度鋁、克雜模的高、表面光潔，壓力鎂合好(制作種有色合金中組織致密，生鑄造金幾可費(fèi)用小型鑄件、薄壁產(chǎn)率高，成本鑄件、耐壓鑄件十用很高低。但壓鑄機(jī)公砂和鑄型成本高斤芯）離心鑄造灰鐵、球鐵幾 十 公 斤幾 噸較好般 為 圓 筒 形 鑄 件較低小批量到大批量的旋轉(zhuǎn)體形 鑄件、各種直徑的管件鑄件尺寸精度 高