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    鑄造方法選擇的原則是什么?



    鑄造是一種古老的制造方法,在我國可以追溯到6000年前。隨著工業技術的發展,鑄造技術的發展也很迅速,特別是19世紀末和20世紀上半葉,出現了很多的新的鑄造方法,如低壓鑄造、陶瓷鑄造、連續鑄造等,在20世紀下半葉得到完善和實用化。由于現今對鑄造質量、鑄造精度、鑄造成本和鑄造自動化等要求的提高,鑄造技術向著精密化、大型化、高質量、自動化和清潔化的方向發展,例如我國這幾年在精密鑄造技術、連續鑄造技術、特種鑄造技術、鑄造自動化和鑄造成型模擬技術等方面發展迅速
    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、有機粘結劑砂型、樹脂自硬砂型、消失模等等,如下圖:

    鑄造方法選擇的原則:
    1.優先采用砂型鑄造
    據統計,我國或是國際上,在全部鑄件產量中,60~70%的鑄件是用砂型生產的,而且其中70%左右是用粘土砂型生產的。主要原因是砂型鑄造較之其它鑄造方法成本低、生產工藝簡單、生產周期短。所以象汽車的發動機氣缸體、氣缸蓋、曲軸等鑄件都是用粘土濕型砂工藝生產的。當濕型不能滿足要求時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,而粘土干型生產的鑄件可重達幾十噸。
    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,可以獲得尺寸精確、表面光潔的鑄件,但成本較高。
    當然,砂型鑄造生產的鑄件精度、表面光潔度、材質的密度和金相組織、機械性能等方面往往較差,所以當鑄件的這些性能要求更高時,應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.鑄造方法應和生產批量相適應
    例如砂型鑄造,大量生產的工廠應創造條件采用技術先進的造型、造芯方法。老式的震擊式或震壓式造型機生產線生產率不夠高,工人勞動強度大,噪聲大,不適應大量生產的要求,應逐步加以改造。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生產線、實型造型生產效率又高,占地面積也少;對于中件可選用各種有箱高壓造型機生產線、氣沖造型線,以適應快速、高精度造型生產線的要求,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用樹脂自硬砂造型和造芯。
    單件小批生產的重型鑄件,手工造型仍是重要的方法,手工造型能適應各種復雜的要求比較靈活,不要求很多工藝裝備?梢詰盟A靶、VRH法水玻璃砂型、有機酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、樹脂自硬砂型及水泥砂型等;對于單件生產的重型鑄件,采用地坑造型法成本低,投產快。批量生產或長期生產的定型產品采用多箱造型、劈箱造型法比較適宜,雖然模具、砂箱等開始投資高,但可從節約造型工時、提高產品質量方面得到補償。
    低壓鑄造、壓鑄、離心鑄造等鑄造方法,因設備和模具的價格昂貴,所以只適合批量生產。
    3.造型方法應適合工廠條件
    例如同樣是生產大型機床床身等鑄件,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。不同的企業生產條件(包括設備、場地、員工素質等)、生產習慣、所積累的經驗各不一樣,應該根據這些條件考慮適合做什么產品和不適合(或不能)做什么產品。
    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,初投資和生產率也不一致,most終的經濟效益也有差異。因此,要做到多、快、好、省,就應當兼顧到各個方面。應對所選用的鑄造方法進行初步的成本估算,以確定經濟效益高又能保證鑄件要求的鑄造方法。
    鑄造方法的特點和適用范圍見下表:
    鑄造方法 鑄件材質 鑄件重量 表面光潔度 鑄件復雜程度 生產成本 適用范圍 工藝特點
    砂型鑄造 各種材質 幾十克~很大 差 簡單 低 most常用的鑄造方法
    手工造型:單件、小批量和難以使用造型機的形狀復雜的大型鑄件
    機械造型:適用于批量生產的中、小鑄件 手工:靈活、易行,但效率低,勞動強度大,尺寸精度和表面質量低
    機械:尺寸精度和表面質量高,但投資大
    金屬型鑄造 有色合金 幾十克~20公斤 好 復雜鑄件 金屬模的費用較高 小批量或大批量生產的非鐵合金鑄件,也用于生產鋼鐵鑄件。 鑄件精度、表面質量高,組織致密,力學性能好,生產率高。
    熔模鑄造 鑄鋼及有色合金 幾克~幾公斤 很好 任何復雜程度 批量生產時比完全用機加工生產便宜 各種批量的鑄鋼及高熔點合金的小型復雜精密鑄件,特別適合鑄造藝術品、精密機械零件 尺寸精度高、表面光潔,但工序繁多,勞動強度大
    陶瓷型鑄造 鑄鋼及鑄鐵 幾公斤~幾百公斤 很好 較復雜 昂貴 模具和精密鑄件 尺寸精度高、表面光潔,但生產率低
    石膏型鑄造 鋁、鎂、鋅合金 幾十克~幾十公斤 很好 較復雜 高 單件到小批量
    低壓鑄造 有色合金 幾十克~幾十公斤 好 復雜(可用砂芯) 金屬模的制作費用高 小批量,most好是大批量的大、中型有色合金鑄件, 可生產薄壁鑄件 鑄件組織致密,工藝出品率高,設備較簡單,可采用各種鑄型,但生產效率低
    差壓鑄造 鋁、鎂合金 幾克~幾十公斤 好 復雜(可用砂芯) 高性能和形狀復雜的有色合金鑄件 壓力可控,鑄件成型好,組織致密,力學性能好,但生產效率低
    壓力鑄造 鋁、鎂合金 幾克~幾十公斤 好 復雜(可用砂芯) 金屬模的制作費用很高 大量生產的各種有色合金中小型鑄件、薄壁鑄件、耐壓鑄件 鑄件尺寸精度高、表面光潔,組織致密,生產率高,成本低。但壓鑄機和鑄型成本高
    離心鑄造 灰鐵、球鐵 幾十公斤~幾噸 較好 一般為圓筒形鑄件 較低 小批量到大批量的旋轉體形鑄件、 各種直徑的管件 鑄件尺寸精度高、表面光潔,組織致密,生產率高
    連續鑄造 鋼、有色 很大 較差 長形連續鑄件 低 固定截面的長形鑄件,如鋼錠、鋼管等 組織致密,力學性能好,生產率高
    消失模鑄造 各種 幾克~幾噸 較好 較復雜 較低 不同批量的較復雜的各種合金鑄件 鑄件尺寸精度較高,鑄件設計自由度大,工藝簡單,但模樣燃燒影響環境

    【上一個】 特種鑄造方法主要有哪幾種和特種鑄造的優點 【下一個】 商代中期達到鼎盛時期泥范鑄造法的具體步驟

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