理论教育 外观铸造件的生产过程详解

外观铸造件的生产过程详解

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:离心铸造已广泛用于大批量生产铸铁管、缸套等中空件。

外观铸造件的生产过程详解

3.1.4.1 砂型铸造

砂型铸造是应用最广泛的铸造方法,其生产过程为:首先根据零件图设计和制作出模型及其他工装设备,用模型、砂箱、型砂等制作砂型,然后把熔炼好的金属液体浇入型腔。金属液凝固冷却后,可以把砂型破坏,取出铸件。经清理和检验,就能获得所需要的铸件。单件和小批量生产的铸造车间,通常采用机械化砂处理及输送系统,手工造型、机器造型或手工结合机器造型。生产效率较低,铸型、金属液及铸件的搬运、浇注则采用起吊设备完成。

大批量生产的机械化铸造车间,生产过程在流水线上连续进行,型砂处理及输送、造型、合箱、浇注、落砂及砂箱、金属液和铸件输送等绝大部分工作,都由机器自动化完成(图3-3)。

图3-3 砂型铸造工艺流程

砂型的结构组成设计有出气孔和冒口,是为了使浇注液体充满型腔,并保证液体冷凝收缩时补充金属液体,避免形成缩孔等缺陷。砂型铸造具有生产条件要求比较简单和适应性强等优点,广泛用于制造业,但砂型铸造生产的铸件存在尺寸精度低、表面粗糙度大、内在质量比较差、生产过程较复杂等不足。

外观构件、外壳零件由于壁薄,采用普通砂型铸造技术很难达到工艺要求,现广泛使用覆膜砂型铸造工艺。覆膜砂是将硅砂、锆砂、铬铁矿砂等原砂通过冷法或热法在其表面覆上一层酚醛树脂膜的树脂黏结剂,用覆膜砂可铸造几毫米的壳型或壳芯,也可以制造实体砂芯,可满足汽车、机床、柴油机、液压件、拖拉机及泵类等行业各种材料、各种生产条件复杂精密零件的生产要求。

3.1.4.2 熔模铸造

指失蜡模和消失模的实模铸造。使用石蜡或泡沫材料制作成的模型,在蜡膜上面涂抹耐火材料,硬化并干燥,将蜡模熔去,得到和蜡模一样的型腔腔壳,再进行浇注,获得铸件。

与砂型铸造比较,熔模铸造有如下几个特点:

①铸件的精度高,表面质量高,可减小机械加工余量或不进行机械加工。

②能够铸造各种合金铸件,从铜、铝等有色合金到各种合金钢均可铸造,尤其适合高熔点及难切削加工合金的铸造。

③生产批量不受限制,从单件生产到小批量生产,再到大量生产均可。

④熔模铸件的形状可以比较复杂,可铸出0.5 mm的孔,铸件的最小壁厚可达0.3 mm。可将几个零件组合而成的部件整体铸出。

⑤铸件的质量不宜太大,一般不超过25 kg,工艺过程较复杂,而且不好控制,适用生产形状复杂或难以进行机械加工的小型零件。

3.1.4.3 金属型铸造

用金属制成的铸型型腔进行浇注获得铸件。金属型可反复多次使用,铸型常用铸铁制成,也可采用钢材或铜材制作。与砂型铸造比较,金属型铸造有以下特点:

①铸件的力学性能提高。

②实现了一型多铸,节约造型时间和材料,提高了生产率。(www.daowen.com)

③金属型铸件冷却速度较快,组织比较致密。

④精度及表面质量高,加工量小。

⑤金属型的制造成本高,周期长,铸型透气性差,无退让性,易产生冷隔、浇不足和裂纹等铸造缺陷。

金属型铸造主要适用于大批量生产有色合金铸件,如飞机、汽车、拖拉机、内燃机摩托车等的汽缸体、缸盖、油泵外观构件等。

3.1.4.4 压力铸造

压力铸造在压铸机上进行,即在高压下,使液态或半液态金属以较高的速度填充铸型的型腔,并在压力作用下凝固而获得铸件的方法。压铸的铸型称为压铸模(图3-4),用耐热钢制成。压型一半固定在压铸机上,称为定型,另一半可水平移动,称为动型。

图3-4 压铸模及零件

铸件尺寸精度好、表面质量高,可不经机械加工直接使用。铸件的强度和表面硬度高。液态金属在压力下快速结晶,晶粒较细,组织致密,抗拉强度较砂型铸件提高25%~30%。可铸造形状复杂的薄壁铸件。如铝合金压铸件最小壁厚可达0.5 mm,最小孔径可达0.7 mm。生产效率高,是所有铸造方法中生产效率最高的。

压力铸造的主要缺点是:压铸高熔点合金时,压型的寿命低,设备投资大,制作压型的成本高。

压力铸造是目前应用较广泛的一种铸造方法,主要适用于中、小型,低熔点的锌、铝、镁、铜等有色合金铸件的大批量生产,如变速壳体、发动机罩、发动机汽缸体、汽缸盖、仪表和照相机外观构件等。

3.1.4.5 离心铸造

离心铸造在离心铸造机上进行,有立式和卧式离心铸造机两类。离心铸造的铸型有金属型和砂型两种,目前广泛应用的是金属型离心铸造。与砂型铸造相比较,离心铸造有如下特点:

①工艺过程简单,铸造中空筒类、管类零件时,省去了型芯、浇注系统和冒口,节约金属和其他原材料。

②离心铸造使液态金属在离心力作用下充型并凝固,铸件组织致密,无缩孔、气孔、夹渣等缺陷,力学性能较好。

③离心铸造中,铸造合金的种类几乎不受限制。

④离心铸造的不足之处是,铸件的内表面质量比较差,孔的尺寸不好把握。

离心铸造已广泛用于大批量生产铸铁管、缸套等中空件。离心铸造中空零件壁部材料质地紧密,并可制造不同材料嵌套的零件。

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