鑄(zhu)造方法選(xuǎn)擇的原則(zé)

鑄(zhù)造方法選(xuan)擇的原則(zé)

鑄造是将(jiang)通過熔煉(liàn)的金屬液(yè)體澆注入(ru)鑄型内，經(jīng)冷卻凝固(gu)獲得所需(xu)形狀和性(xing)能的零件(jian)的制作過(guò)程。鑄造是(shi)常用的制(zhì)造方法，優(yōu)點是：制造(zao)成本低，工(gōng)藝靈活性(xing)大，可以獲(huo)得複雜形(xíng)狀和大型(xing)的鑄件，在(zai)機械制造(zao)中占有很(hěn)大的比重(zhòng)，如機床占(zhàn)60～80%，汽車占25%拖(tuō)拉機占50～60%。鑄(zhu)件的質量(liang)直接影響(xiǎng)着産品的(de)質量，因此(ci)，鑄造在機(ji)械制造業(ye)中占有重(zhong)要的地位(wèi)。

     鑄造是一(yī)種古老的(de)制造方法(fa)，在我國可(kě)以追溯到(dao)6000年前。随着(zhe)工業技術(shu)的發展，鑄(zhu)造技術的(de)發展也很(hěn)迅速，特别(bié)是19世紀末(mo)和20世紀上(shang)半葉，出現(xiàn)了很多的(de)新的鑄造(zao)方法，如低(dī)壓鑄造、陶(tao)瓷鑄造、連(lián)續鑄造等(děng)，在20世紀下(xia)半葉得到(dao)完善和實(shi)用化。由于(yú)現今對鑄(zhù)造質量、鑄(zhu)造精度、鑄(zhù)造成本和(he)鑄造自動(dòng)化等要求(qiú)的提高，鑄(zhu)造技術向(xiang)着精密化(hua)、大型化、高(gao)質量、自動(dong)化和清潔(jié)化的方向(xiàng)發展，例如(ru)我國這幾(ji)年在精密(mì)鑄造技術(shu)、連續鑄造(zào)技術、特種(zhǒng)鑄造技術(shù)、鑄造自動(dòng)化和鑄造(zào)成型模拟(nǐ)技術等方(fāng)面發展迅(xùn)速。

     鑄造(zao)主要工藝(yì)過程包括(kuo)：金屬熔煉(liàn)、模型制造(zao)、澆注凝固(gù)和脫模清(qing)理等。鑄造(zào)用的主要(yào)材料是鑄(zhu)鋼、鑄鐵、鑄(zhu)造有色合(he)金(銅、鋁、鋅(xin)、鉛等)等。鑄(zhù)造方法常(cháng)用的是砂(shā)型鑄造，其(qi)次是特種(zhong)鑄造方法(fa)，如：金屬型(xíng)鑄造、熔模(mo)鑄造、石膏(gāo)型鑄造等(děng)。而砂型鑄(zhu)造又可以(yi)分爲粘土(tu)砂型、有機(ji)粘結劑砂(shā)型、樹脂自(zi)硬砂型、消(xiāo)失模等等(deng)。

     鑄造方法(fa)選擇的原(yuán)則：

     1.優先采(cai)用砂型鑄(zhù)造

     據統計(jì)，我國或是(shi)國際上，在(zai)全部鑄件(jiàn)産量中，60～70%的(de)鑄件是用(yong)砂型生産(chan)的，而且其(qi)中70%左右是(shì)用粘土砂(sha)型生産的(de)。主要原因(yīn)是砂型鑄(zhù)造較之其(qi)它鑄造方(fang)法成本低(di)、生産工藝(yi)簡單、生産(chan)周期短。所(suǒ)以象汽車(chē)的發動機(ji)氣缸體、氣(qi)缸蓋、曲軸(zhóu)等鑄件都(dou)是用粘土(tǔ)濕型砂工(gōng)藝生産的(de)。當濕型不(bú)能滿足要(yào)求時再考(kǎo)慮使用粘(zhān)土砂表幹(gan)砂型、幹砂(sha)型或其它(ta)砂型。粘土(tu)濕型砂鑄(zhù)造的鑄件(jiàn)重量可從(cong)幾公斤直(zhi)到幾十公(gong)斤，而粘土(tu)幹型生産(chǎn)的鑄件可(ke)重達幾十(shí)噸。

     一般來(lái)講，對于中(zhong)、大型鑄件(jian)，鑄鐵件可(kě)以用樹脂(zhi)自硬砂型(xíng)、鑄鋼件可(ke)以用水玻(bo)璃砂型來(lái)生産，可以(yi)獲得尺寸(cùn)準确、表面(mian)光潔的鑄(zhu)件，但成本(ben)較高。

     當然(ran)，砂型鑄造(zao)生産的鑄(zhù)件精度、表(biǎo)面光潔度(du)、材質的密(mì)度和金相(xiang)組織、機械(xie)性能等方(fang)面往往較(jiao)差，所以當(dāng)鑄件的這(zhè)些性能要(yào)求更高時(shí)，應該采用(yòng)其它鑄造(zao)方法，例如(ru)熔模(失臘(la))鑄造、壓鑄(zhu)、低壓鑄造(zao)等等。

     2.鑄造(zao)方法應和(he)生産批量(liang)相适應

     例(li)如砂型鑄(zhù)造，大量生(shēng)産的工廠(chang)應創造條(tiáo)件采用技(jì)術先進的(de)造型、造芯(xīn)方法。老式(shi)的震擊式(shì)或震壓式(shi)造型機生(shēng)産線生産(chǎn)率不夠高(gao)，工人勞動(dong)強度大，噪(zao)聲大，不适(shi)應大量生(shēng)産的要求(qiu)，應逐步加(jia)以改造。對(dui)于小型鑄(zhu)件，可以采(cǎi)用水平分(fèn)型或垂直(zhí)分型的無(wu)箱高壓造(zào)型機生産(chǎn)線、實型造(zao)型生産效(xiao)率又高，占(zhan)地面積也(yě)少；對于中(zhōng)件可選用(yong)各種有箱(xiang)高壓造型(xíng)機生産線(xiàn)、氣沖造型(xíng)線，以适應(yīng)快速、高精(jīng)度造型生(shēng)産線的要(yao)求，造芯方(fāng)法可選用(yong)：冷芯盒、熱(re)芯盒、殼芯(xīn)等制芯方(fang)法。中等批(pi)量的大型(xíng)鑄件可以(yǐ)考慮應用(yòng)樹脂自硬(ying)砂造型和(he)造芯。

     單件(jiàn)小批生産(chǎn)的重型鑄(zhù)件，手工造(zao)型仍是重(zhong)要的方法(fǎ)，手工造型(xing)能适應各(ge)種複雜的(de)要求比較(jiao)靈活，不要(yào)求很多工(gong)藝裝備。可(ke)以應用水(shui)玻璃砂型(xíng)、VRH法水玻璃(lí)砂型、有機(ji)酯水玻璃(lí)自硬砂型(xing)、粘土幹型(xíng)、樹脂自硬(ying)砂型及水(shuǐ)泥砂型等(deng)；對于單件(jiàn)生産的重(zhòng)型鑄件，采(cǎi)用地坑造(zào)型法成本(běn)低，投産快(kuai)。批量生産(chan)或長期生(sheng)産的定型(xing)産品采用(yòng)多箱造型(xíng)、劈箱造型(xíng)法比較适(shi)宜，雖然模(mo)具、砂箱等(deng)開始投資(zi)高，但可從(cóng)節約造型(xíng)工時、提高(gāo)産品質量(liàng)方面得到(dào)補償。

低壓(yā)鑄造、壓鑄(zhù)、離心鑄造(zao)等鑄造方(fang)法，因設備(bèi)和模具的(de)價格昂貴(gui)，所以隻适(shi)合批量生(sheng)産。

     3.造型方(fāng)法應适合(hé)工廠條件(jiàn)

     例如同樣(yàng)是生産大(da)型機床床(chuáng)身等鑄件(jiàn)，一般采用(yòng)組芯造型(xing)法，不制作(zuo)模樣和砂(sha)箱，在地坑(keng)中組芯；而(ér)另外的工(gōng)廠則采用(yong)砂箱造型(xing)法，制作模(mó)樣。不同的(de)企業生産(chan)條件(包括(kuo)設備、場地(di)、員工素質(zhì)等)、生産習(xí)慣、所積累(lèi)的經驗各(ge)不一樣，應(yīng)該根據這(zhè)些條件考(kao)慮适合做(zuò)什麽産品(pǐn)和不适合(hé)(或不能)做(zuo)什麽産品(pǐn)。

     4.要兼顧鑄(zhù)件的精度(dù)要求和成(cheng)本

     各種鑄(zhù)造方法所(suo)獲得的鑄(zhu)件精度不(bu)同，初投資(zī)和生産率(lǜ)也不一緻(zhi)， 經濟效益(yi)也有差異(yì)。因此，要做(zuo)到多、快、好(hǎo)、省，就應當(dang)兼顧到各(ge)個方面。應(yīng)對所選用(yòng)的鑄造方(fang)法進行初(chū)步的成本(běn)估算，以确(què)定經濟效(xiao)益高又能(neng)保證鑄件(jiàn)要求的鑄(zhu)造方法。

     鑄(zhu)造方法的(de)特點和适(shì)用範圍如(rú)下：

     手工造(zào)型：單件、小(xiao)批量和難(nán)以使用造(zào)型機的形(xing)狀複雜的(de)大型鑄件(jiàn)。

     機械造型(xíng)：适用于批(pī)量生産的(de)中、小鑄件(jian)手工：靈活(huo)、易行，但效(xiao)率低，勞動(dong)強度大，尺(chǐ)寸精度和(hé)表面質量(liang)低。

     機械：尺(chi)寸精度和(he)表面質量(liang)高，但投資(zī)大。

     金屬型(xíng)鑄造有色(sè)合

     幾十克(ke)～20公斤好複(fu)雜鑄件金(jin)屬模的費(fei)用較高小(xiǎo)批量或大(dà)批量生産(chan)的非鐵合(he)金鑄件，也(ye)用于生産(chǎn)鋼鐵鑄件(jiàn)。鑄件精度(du)、表面質量(liang)高，組織緻(zhi)密，力學性(xìng)能好，生産(chan)率高。

     熔模(mo)鑄造鑄鋼(gang)及有色合(he)金

     幾克～幾(jǐ)公斤很好(hao)任何複雜(za)程度批量(liàng)生産時比(bǐ)完全用機(jī)加工生産(chǎn)便宜各種(zhong)批量的鑄(zhù)鋼及高熔(róng)點合金的(de)小型複雜(za)精密鑄件(jian)，特别适合(hé)鑄造藝術(shu)品、精密機(jī)械零件尺(chi)寸精度高(gāo)、表面光潔(jié)，但工序繁(fán)多，勞動強(qiáng)度大。

     陶瓷(ci)型鑄造鑄(zhu)鋼及鑄鐵(tiě)幾公斤～幾(ji)百公斤很(hěn)好較複雜(zá)昂貴模具(jù)和精密鑄(zhu)件尺寸精(jing)度高、表面(mian)光潔，但生(shēng)産率低。

     石(shi)膏型鑄造(zao)鋁、鎂、鋅合(hé)金

     幾十克(kè)～幾十公斤(jin)很好較複(fu)雜高單件(jian)到小批量(liàng)，低壓鑄造(zào)有色合金(jin)幾十克～幾(jǐ)十公斤好(hao)複雜(可用(yòng)砂芯)金屬(shu)模的制作(zuo)費用高小(xiao)批量， 大批(pī)量的大、中(zhong)型有色合(he)金鑄件，可(kě)生産薄壁(bi)鑄件鑄件(jiàn)組織緻密(mì)，工藝出品(pǐn)率高，設備(bèi)較簡單，可(ke)采用各種(zhong)鑄型，但生(sheng)産效率低(dī)。

     差壓鑄造(zào)鋁、鎂合金(jīn)幾克～幾十(shí)公斤好複(fu)雜(可用砂(sha)芯)高性能(neng)和形狀複(fu)雜的有色(sè)合金鑄件(jian)壓力可控(kòng)，鑄件成型(xing)好，組織緻(zhi)密，力學性(xing)能好，但生(shēng)産效率低(di)。

     壓力鑄造(zào)鋁、鎂合金(jin)幾克～幾十(shí)公斤好複(fu)雜(可用砂(shā)芯)金屬模(mó)的制作費(fei)用很高大(dà)量生産的(de)各種有色(se)合金中小(xiǎo)型鑄件、薄(báo)壁鑄件、耐(nài)壓鑄件鑄(zhu)件尺寸精(jing)度高、表面(mian)光潔，組織(zhi)緻密，生産(chan)率高，成本(ben)低。但壓鑄(zhu)機和鑄型(xing)成本高。

     離(li)心鑄造灰(huī)鐵、球鐵幾(jǐ)十公斤～幾(jǐ)噸較好一(yī)般爲圓筒(tǒng)形鑄件較(jiao)低小批量(liang)到大批量(liàng)的旋轉體(ti)形鑄件、各(gè)種直徑的(de)管件鑄件(jiàn)尺寸精度(dù)高、表面光(guāng)潔，組織緻(zhì)密，生産率(lǜ)高連續鑄(zhu)造鋼、有色(sè)很大較差(cha)長形連續(xù)鑄件低固(gù)定截面的(de)長形鑄件(jiàn)，如鋼錠、鋼(gang)管等組織(zhī)緻密，力學(xué)性能好，生(shēng)産率高消(xiao)失模鑄造(zao)各種幾克(kè)～幾噸較好(hǎo)較複雜較(jiao)低不同批(pī)量的較複(fu)雜的各種(zhong)合金鑄件(jian)鑄件尺寸(cùn)精度較高(gāo)，鑄件設計(jì)自由度大(dà)，工藝簡單(dan)，但模樣燃(rán)燒影響環(huán)境。