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鑄造的工藝流程

文字:[大][中][小] 2012-2-21  瀏覽次數:5520

  隨著科技的進步與鑄造業的蓬勃發展,不同的鑄造方法有不同的鑄型準備內容。以應用最廣泛的砂型鑄造為例,鑄型準備包括造型材料準備和造型、造芯兩大項工作。砂型鑄造中用來造型、造芯的各種原材料,如鑄造原砂、型砂粘結劑和其他輔料,以及由它們配制成的型砂、芯砂、涂料等統稱為造型材料,造型材料準備的任務是按照鑄件的要求、金屬的性質,選擇合適的原砂、粘結劑和輔料,然后按一定的比例把它們混合成具有一定性能的型砂和芯砂。常用的混砂設備有碾輪式混砂機、逆流式混砂機和連續式混砂機。后者是專為混合化學自硬砂設計的,連續混合,混砂速度快。

   造型、造芯是根據鑄造工藝要求,在確定好造型方法,準備好造型材料的基礎上進行的。鑄件的精度和全部生產過程的經濟效果,主要取決于這道工序。在很多現代化的鑄造車間里,造型、造芯都實現了機械化或自動化。常用的砂型造型造芯設備有高、中、低壓造型機、氣沖造型機、無箱射壓造型機、冷芯盒制芯機和熱芯盒制芯機、覆膜砂制芯機等。

  鑄件自澆注冷卻的鑄型中取出后,帶有有澆口、冒口、金屬毛刺、披縫,砂型鑄造的鑄件還粘附著砂子,因此必須經過清理工序。進行這種工作的設備有磨光機、拋丸機、澆冒口切割機等。砂型鑄件落砂清理是勞動條件較差的一道工序,所以在選擇造型方法時 ,應盡量考慮到為落砂清理創造方便條件。有些鑄件因特殊要求,還要經鑄件后處理,如熱處理、整形、防銹處理、粗加工等。

  鑄造工藝可分為三個基本部分,即鑄造金屬準備、鑄型準備和鑄件處理。鑄造金屬是指鑄造生產中用于澆注鑄件的金屬材料,它是以一種金屬元素為主要成分,并加入其他金屬或非金屬元素而組成的合金,習慣上稱為鑄造合金,主要有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色合金。

  金屬熔煉不僅僅是單純的熔化,還包括冶煉過程,使澆進鑄型的金屬,在溫度、化學成分和純凈度方面都符合預期要求。為此,在熔煉過程中要進行以控制質量為目的的各種檢查測試,液態金屬在達到各項規定指標后方能允許澆注。有時,為了達到更高要求,金屬液在出爐后還要經爐外處理,如脫硫、真空脫氣、爐外精煉、孕育或變質處理等。熔煉金屬常用的設備有沖天爐、電弧爐、感應爐、電阻爐、反射爐等。

  不同的鑄造方法有不同的鑄型準備內容。以應用最廣泛的砂型鑄造為例,鑄型準備包括造型材料準備和造型造芯兩大項工作。砂型鑄造中用來造型造芯的各種原材料,如鑄造砂、型砂粘結劑和其他輔料,以及由它們配制成的型砂、芯砂、涂料等統稱為造型材料造型材料準備的任務是按照鑄件的要求、金屬的性質,選擇合適的原砂、粘結劑和輔料,然后按一定的比例把它們混合成具有一定性能的型砂和芯砂。常用的混砂設備有碾輪式混砂機、逆流式混砂機和葉片溝槽式混砂機。后者是專為混合化學自硬砂設計的,連續混合,速度快。

  造型造芯是根據鑄造工藝要求,在確定好造型方法,準備好造型材料的基礎上進行的。鑄件的精度和全部生產過程的經濟效果,主要取決于這道工序。在很多現代化的鑄造車間里,造型造芯都實現了機械化或自動化。常用的砂型造型造芯設備有高、中、低壓造型機、拋砂機、無箱射壓造型機、射芯機、冷和熱芯盒機等。

  鑄件自澆注冷卻的鑄型中取出后,有澆口、冒口及金屬毛刺披縫,砂型鑄造的鑄件還粘附著砂子,因此必須經過清理工序。進行這種工作的設備有拋丸機、澆口冒口切割機等。砂型鑄件落砂清理是勞動條件較差的一道工序,所以在選擇造型方法時,應盡量考慮到為落砂清理創造方便條件。有些鑄件因特殊要求,還要經鑄件后處理,如熱處理、整形、防銹處理、粗加工等。

  鑄造是比較經濟的毛坯成形方法,對于形狀復雜的零件更能顯示出它的經濟性。如汽車發動機的缸體和缸蓋,船舶螺旋槳以及精致的藝術品等。有些難以切削的零件,如燃汽輪機的鎳基合金零件不用鑄造方法無法成形。

  另外,鑄造的零件尺寸和重量的適應范圍很寬,金屬種類幾乎不受限制;零件在具有一般機械性能的同時,還具有耐磨、耐腐蝕、吸震等綜合性能,是其他金屬成形方法如鍛、軋、焊、沖等所做不到的。因此在機器制造業中用鑄造方法生產的毛坯零件,在數量和噸位上迄今仍是最多的。

  鑄造生產經常要用的材料有各種金屬、焦炭、木材、塑料、氣體和液體燃料、造型材料等。所需設備有冶煉金屬用的各種爐子,有混砂用的各種混砂機,有造型造芯用的各種造型機、造芯機,有清理鑄件用的落砂機、拋丸機等。還有供特種鑄造用的機器和設備以及許多運輸和物料處理的設備。

  鑄造生產有與其他工藝不同的特點,主要是適應性廣、需用材料和設備多、污染環境。鑄造生產會產生粉塵、有害氣體和噪聲對環境的污染,比起其他機械制造工藝來更為嚴重,需要采取措施進行控制。

  鑄造產品發展的趨勢是要求鑄件有更好的綜合性能,更高的精度,更少的余量和更光潔的表面。此外,節能的要求和社會對恢復自然環境的呼聲也越來越高。為適應這些要求,新的鑄造合金將得到開發,冶煉新工藝和新設備將相應出現。

  鑄造生產的機械化自動化程度在不斷提高的同時,將更多地向柔性生產方面發展,以擴大對不同批量和多品種生產的適應性。節約能源和原材料的新技術將會得到優先發展,少產生或不產生污染的新工藝新設備將首先受到重視。質量控制技術在各道工序的檢測和無損探傷、應力測定方面,將有新的發展。

   沖壓的基本工藝分為分離工序與變形工序兩類.其中分離工序包括剪裁、落料、沖孔及休整等工序。變形工序包括彎曲和拉延等工序。

  1。剪裁:是使坯料按不封閉的輪廓分開的工序。往往作為備料工序,即把坯料剪裁成條料或帶料等。

  2。落料及沖孔;是使坯料按封閉輪廓分離的工序。落料是將坯料按封閉輪廓分離,其分離部分是成品,周邊剩余部分為廢料。沖孔是將坯料按封閉輪廓分離,分離部分是廢料,周邊為成品。

  3。彎曲:是將坯料彎曲成一定角度和形狀的變形工序。由于彎曲變形過程是塑性變形與彈性變形的過程,所以當外力取消后,坯料有回彈現象即彎曲件的彈性變形部分進行恢復?;貜椀慕嵌扰c很多因素有關。如彎曲半徑、材料厚度和金屬性質等。因此在設計彎曲模時,要預先對回彈角度有所補償,以便彎曲后得到需要的準確的角度。     

  4。拉延:是使平板狀坯料變成中空杯狀或盒形成品的變形工序。它分為變薄拉延與不變薄拉延。常用的是不變薄拉延,其特點是拉延后工件的壁厚與拉延前坯料的厚度基本一致。拉延是塑性變形過程,隨著拉延次數的增加,塑性變形程度將增大,則硬化程度增加,有可能產生破裂。因此對深拉延鋼件時,一般拉延3--4次應經退火后,才能繼續拉延。

  與其它成形工藝相比,鑄造是金屬液態成形,因此可生產形狀十分復雜,尤其是具有復雜內腔的各種尺寸規格的毛坯或零件。鑄件的大小、重量及生產批量不受限制,比較靈活。生產成本低,節省資源,材料的利用率高,故應用十分廣泛。在機床、汽車、拖拉機、動力機械等制造業中,25~80%的毛坯采用鑄造。

  鑄件的力學性能不如相同化學成分的鍛件好,同時由于鑄造生產工序多、投料多,控制不好時,鑄件質量不夠穩定,廢品率也相對較高,勞動條件也較差   與其它金屬加工方法相比,鑄造具有如下優點:

 ?。?)原材料來源廣。

 ?。?)生產成本低。

 ?。?)鑄件形狀與零件接近,尺寸不受限制。
 

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