精铸——精密铸造,属特种铸造。用此方法获得的零件一般不需再进行机加工。如熔模铸造、压力铸造等。
砂铸是用粘土粘结砂作造型材料生产铸件,是历史悠远长久的工艺方法,也是应用范围最广的工艺方法。砂型铸造产品表面粗糙度大,精密铸造表面粗糙度好。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得,砂型铸造铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,一般作为铸造生产中的基本工艺。
落砂工艺是指在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用落砂工艺获得。
由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺,砂型铸造工艺制作的工件成型后有必要进行后续的加工处理,
3D砂型打印的过程,就是先铺一层砂,用粘接剂进行固化,然后层层叠加。砂模的材料是石英砂,由于是利用树脂把砂材料粘结起来,所以这种砂也叫树脂砂。树脂砂材料的层厚可以低至仅仅300微米(三根人类头发丝的厚度)。
3D砂型打印后,流程就是CAD设计→工艺仿线D打印砂型→铸造。原来往往要一个月的周期,现在只要几天就能够实现,快速缩短了生产周期,并且省掉了大量的人工工作。
铸造生产的全部过程是一个复杂的综合性工序的组合,它包括许多生产工序和环节,从金属材料及非金属材料的准备,到合金熔炼,造型,制芯,合型浇注,清理,铸件消除缺陷热处理以至获得合格的铸件,铸造生产的全部过程包括下列主要工序:
1.型砂和芯砂的制备型砂的制备过程直接影响到型砂的质量,型砂的制备大体上分为原材料的准备及检验和型砂的制备及质量控制
2.造型用型砂及模样等工艺装备制造砂型的方法和过程称为造型。造型的方法种类很多,它取决于铸件的形状,大小,和技术方面的要求等。
3.熔炼通过加热使金属由固态转变为液体,并通过冶金反应去除金属液中的杂质,使其温度和成分达到规定要求的过程和操作成为熔炼。熔炼金属的设备种类较多,我们生产铸铁平台,机床铸件一般都会采用冲天炉。
4.砂型烘干对一些较大型或质量发展要求高的铸件一般都会采用干型浇注。例如大型铸铁平台,机床床身铸件,机床工作台,机床铸件等。
7.铸件热处理将铸件加热到一定的温度范围,保温一段时间,再以规定的速度冷却到适当的温度,以获得预期的组织与性能的过程,叫铸件热处理。对铸件进行热处理的目的是为了消除铸件的铸造应力。比如铸铁平台,机床铸件,机床工作台都要经过热处理后才能进行加工。
液态金属充型能力不够,或充型条件较差,在型腔被填满之前,金属液便停止流动,将使铸件产生浇不足或冷隔缺陷。浇不足时,会使铸件不能获得完整的形状;冷隔时,铸件虽可获得完整的外形,但因存有未完全融合的接缝,铸件的力学性能严重受损。
气体在金属液结壳之前未及时逸出,在铸件内生成的孔洞类缺陷。气孔的内壁光滑,明亮或带有轻微的氧化色。铸件中产生气孔后,将会减小其有效承载面积,且在气孔周围会引起应力集中而降低铸件的抗冲击性和抗疲劳性。气孔还会降低铸件的致密性,致使某些要求承受水压试验的铸件报废。另外,气孔对铸件的耐腐的能力和耐热性也有不良的影响。
防止气孔的产生:降低金属液中的含气量,增大砂型的透气性,以及在型腔的最高处增设出气冒口等。
铸件表面上粘附有一层难以清除的砂粒称为粘砂。粘砂既影响铸件外观,又增加铸件清理和切削加工的工作量,甚至会影响机器的寿命。例如铸齿表面有粘砂时容易损坏,泵或发动机等机器零件中若有粘砂,则将影响燃料油、气体、润滑油与冷却水等流体的流动,并会玷污和磨损整个机器。
铸件中产生夹砂的部位大多是与砂型上表面相接触的地方,型腔上表面受金属液辐射热的作用,容易拱起和翘曲,当翘起的砂层受金属液流不断冲刷时可能断裂破碎,留在原处或被带入其它部位。铸件的上表面越大,型砂体积膨胀越大,形成夹砂的倾向性也越大。
浇注时在金属液的压力作用下,铸型型壁移动,铸件局部胀大形成的缺陷。为避免胀砂,应提高砂型强度、砂箱刚度、加大合箱时的压箱力或紧固力,并适当降低浇注温度,使金属液的表面提早结壳,以降低金属液对铸型的压力。
砂型铸造所用铸型一般由外砂型和型芯组合而成。为了更好的提高铸件的表面上的质量,常在砂型和型芯表面刷一层涂料。涂料的主要成分是耐火度高、高温化学稳定性高的粉状材料和粘结剂,另外还加有便于施涂的载体(水或其他溶剂)和各种附加物。
砂型铸造:在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。
3、对于某些塑性很差的材料,如铸铁等,砂型铸造是制造其零件或,毛坯的唯一的成形工艺。
熔模铸造:通常是指在易熔材料制造成模样,在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳,再将模样熔化排出型壳,从而获得无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。常称为“失蜡铸造”。
应用:适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件,如涡轮发动机的叶片等。
压铸:是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内,金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。
应用:压铸件最先应用在汽车工业和仪表工业,后来逐步扩大到各个行业,如农业机械、机床工业、电子工业、国防工业、计算机、医疗器械、钟表、照相机和日用五金等多个行业。
低压铸造:是指使液体金属在较低压力(0.02~0.06MPa)作用下充填铸型,并在压力下结晶以形成铸件的方法.。
1、浇注时的压力和速度能调节,故可适用于各种不同铸型(如金属型、砂型等),铸造各种合金及各种大小的铸件;
2、采用底注式充型,金属液充型平稳,无飞溅现象,可避免卷入气体及对型壁和型芯的冲刷,提高了铸件的合格率;
3、铸件在压力下结晶,铸件组织致密、轮廓清晰、表面光洁,力学性能较高,对于大薄壁件的铸造尤为有利;
离心铸造:是将金属液浇入旋转的铸型中,在离心力作用下填充铸型而凝固成形的一种铸造方法。
2、生产中空铸件时可不用型芯,故在生产长管形铸件时可大幅度地改善金属充型能力;
离心铸造最早用来生产铸管,国内外在冶金、矿山、交通、排灌机械、航空、国防、汽车等行业中均采用离心铸造工艺,来生产钢、铁及非铁碳合金铸件。其中尤以离心铸铁管、内燃机缸套和轴套等铸件的生产最为普遍。
金属型铸造:指液态金属在重力作用下充填金属铸型并在型中冷却凝固而获得铸件的一种成型方法。
1、金属型的热导率和热容量大,冷却速度快,铸件组织致密,力学性能比砂型铸件高15%左右。
1、金属型本身无透气性,一定要采用一定的措施导出型腔中的空气和砂芯所产生的气体;
3、金属型制造周期较长,成本比较高。因此只有在大量成批生产时,才能显示出好的经济效果。
应用:金属型铸造既适用于大批量生产形状复杂的铝合金、镁合金等非铁合金铸件,也适合于生产钢铁金属的铸件、铸锭等。
1.模具生产部分:按照图纸要求制作制作模具,一般单件生产可以用木模、批量生产能制作塑料模、金属模,大批量铸件能制作模板。
2.混砂阶段:按照砂型制造的要求及铸件的种类不同,配制合格的型砂,以供造型所用。
3.造型(制芯)阶段:包括了造型(用型砂形成铸件的形腔)、制芯(形成铸件的内部形状)、配模(把坭芯放入型腔里面,把上下砂箱合好)。造型是铸造中的关键环节。
4.熔炼阶段:按照所需要的金属成份配好化学成份,选择正真适合的熔化炉熔化合金材料,形成合格的液态金属液(包括成份合格,温度合格)
5.浇注阶段:把合格的融熔金属注入配好模的砂箱里。浇注阶段危险性比较大,要特种注意。
6.清理阶段:浇注后等融熔金属凝固后,把型砂清除掉,打掉浇口等附设件,就形成了所需要的铸件了。
砂型铸造是指在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。
铸造是将铸铁或钢融化后浇注到事先准备好的模壳中,冷却后去掉外壳既成为零件毛坯,采用这种工艺减少了加工量,特别是外形曲面较多难于加工的零件采用铸造就解决了加工困难,并且提高了生产效率,砂铸就是用石英砂做砂型干燥后就可浇注,特点是简单成本低,外形比较粗糙精度要求不高的零件能够使用,熔模铸造就是用塑料泡沫制成的模胎外表滚上涂层,干燥后放入砂箱中对砂箱抽真空后再浇铸,高温的铁水将泡沫燃成气体冷却后就成为零件这种铸造也叫真空铸造,成本比较高燃烧的气体对环境影响较大,精密铸造也就是蜡模铸造,用石蜡做成模胎再滚上涂料和石英砂凉干后再脱蜡后就成为模壳,铁水浇进去冷却后将模壳打掉就成为零件,这种工艺制出的零件外表光洁度好,尺寸精确,所以叫精密铸造。