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工業生產中鑄造技術的選擇與展望

時間:2018-01-08 16:27 作者:東建鑄造 點擊:

在各種鑄造方法中,應用   普遍的是砂型鑄造。這是因為它具有多方面的優越性:利用砂型鑄造可以得到具有復雜內腔和外形的機械零件;無論黑色金屬還是有色金屬均適用;鑄造工藝設備簡單,成本低廉;在生產過程中可以準確掌握金屬用量,因而可以在設計階段控制、確保金屬不被浪費;由于冶金特性的影響,有些金屬和合金只能通過鑄造而不能用其它方法來生產;鑄件幾乎不受重量和尺寸的限制,有的鑄鐵件重達200t。雖然砂型鑄造在鑄造生產中應用很普遍,但用此法生產的鑄件,其尺寸精度、表面光潔度和鑄件的內部質量,遠遠不能滿足許多機械零件特別是一些航空、航天產品如噴氣式發動機中的葉片、葉輪、噴嘴等耐熱合金零件的要求,這些零件不僅對尺寸精度和表面光潔度要求高,而且不能用其他方法制造。為適應這些要求,鑄造工作者發明了許多新的鑄造方法.這些方法區別于普通砂型鑄造,統稱為特種鑄造方法,即特種鑄造。
與普通砂型鑄造相比,特種鑄造具有兩個基本特點:①改變鑄型的制造工藝或材料。②改善液體金屬充填鑄型及隨后的冷凝條件。對于每一種特種鑄造方法,它可能只具有某一方面的特點,也可能同時具有兩方面的特點。
常用的特種鑄造方法有熔模精密鑄造、金屬型鑄造、消失模鑄造、壓力鑄造、石膏型精密鑄造、陶瓷型精密鑄造、低壓鑄造、真空吸鑄、擠壓鑄造、離心鑄造、連續鑄造、半連續鑄造、殼型鑄造、石墨型鑄造、電渣熔鑄等。
一、鑄造技術的選擇
特種鑄造共有的特點是:鑄件尺寸   ,表面粗糙值低,   接近零件   后尺寸,從而易于實現少切削或無切削加工;鑄件內部質量好,力學性能高,鑄件壁厚可以減薄;減低金屬消耗和鑄件廢品率;簡化鑄造工序(除熔模鑄造外),便于實現生產過程的機械化、自動化;改善勞動條件,提高勞動生產率。不過盡管特種鑄造技術有其突出的優點,但每種工藝也有其缺點和局限性,并非所有的零件都適合某一種鑄造方法。對于具體零件,要具體分析,主要根據以下因素來考慮選用哪一種方法。在選用時,要充分考慮到鑄件的批量、鑄件的材質、鑄件的大小和鑄件的結構。
(1)單件小批量生產時,尺寸精度和表面質量要求不高時,首先考慮砂型鑄造,畢竟砂型鑄造較其它鑄造方法成本低、生產工藝簡單、生產周期短。所以像汽車的發動機氣缸體、氣缸蓋、曲軸等鑄件采用砂型鑄造。
(2)對于質量小或者尺寸小、薄壁復雜的鑄件,選擇其他方法難以達到時可以考慮熔模鑄造。其鑄件質量可為幾十克到幾十千克,其   小壁厚可達0.3mm,   小直徑可達0.5mm。因此,熔模鑄造很適合生產質量小的鑄件。熔模鑄造主要用于生產汽輪機、渦輪發動機的葉片或葉輪,切削刀具,以及飛機、汽車、拖拉機、風動工具和機床上的小型零件。
(3)壓鑄可直接鑄出各種孔眼、螺紋、齒形、花紋和圖案等,也可壓鑄鑲嵌件。壓鑄目前主要用于大批量生產鋁、鎂、鋅、銅等有色金屬的中小型鑄件,在汽車、拖拉機、電器儀表、航空、航海、精密儀器、醫療器械日用五金及國防工業等部門獲得廣泛應用。
(4)對于結構非常復雜,原來用砂型鑄造需要很多砂芯的鑄件,采用消失模鑄造。消失模不存在與分型和起模有關的鑄件結構工藝性問題。消失模對鑄造結構的適應性非常強,套同類、缸體、螺旋槳、水泵葉輪、殼體等結構特別復雜、芯子特別多的鑄件,其經濟效益非常顯著。
(5)批量大,結構簡單、尺寸精度和表面質量高的鑄件,特別是有色金屬鑄件可考慮金屬型鑄造。此法生產率高。
二、特種鑄造技術的發展展望
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,未來的鑄造業在向著精密化、大型化、   方向發展的同時,還將有以下幾個趨勢:
(1)繼續向自動化和清潔化的方向發展。保護環境的呼聲越來越高,保護環境刻不容緩,對于鑄造過程中出現的污染物,應在實現自動化、大型化的同時,有效降低污染是一個長期的目標。
(2)信息技術在鑄造生產中將得到廣泛應用。由計算機、網絡技術、傳感技術、人工智能等所構成的信息技術近年來在鑄造生產中得到   為廣泛的應用,這正在改變著鑄造生產的面貌。可以說,現代鑄造技術的主要特征就是將傳統的鑄造工藝與信息技術溶于一體。
(3)快速原型技術在鑄造生產中的應用將起著很重要的作用。它除了可應用于制造新產品試制用的模樣及熔模鑄造的蠟模外,還可用于直接造出酚醛樹脂殼型、殼芯,它們可直接用來裝配成砂型。用這種方法極大地提高生產率,適合各種復雜、單件小批量生產。
特種鑄造技術大批量生產精度高、表面質量好的鑄件時發揮著越來越重要的作用;為了適應現代制造技術的發展,鑄造技術必然會在業內和業外受到巨大的挑戰而不斷地創新,向著自動化、大型化、清潔化和快速化的方向發展。

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