鑄造:將液態(tài)金屬澆注到具有與零件形狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型型腔中,待其冷卻凝固,以獲得毛坯或零件的生產(chǎn)方法,稱為鑄造。
一、鑄造的概述
(一)鑄造特點
1、優(yōu)點:
(1)可制成形狀復(fù)雜、特別是具有復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯,如箱體、氣缸體等。
(2)適應(yīng)范圍廣。
(3)鑄造可直接利用成本低廉的廢機件和切屑,設(shè)備費用較低。
⑷鑄件的尺寸與質(zhì)量幾乎不受限制。
⑸鑄件的形狀、尺寸與零件很接近,因而減少了切削加工的工作量,可節(jié)省大量金屬材料 。
2、缺點
(1)生產(chǎn)工序繁多、工藝過程較難控制、鑄件易產(chǎn)生缺陷。
(2)鑄件的尺寸均一性差,尺寸精度低,
(3)和相同形狀、尺寸的鍛件比,鑄件的內(nèi)在質(zhì)量差,承載能力不及鍛件。
⑷工作環(huán)境差,溫度高、粉塵多,勞動強度大。
(二)鑄造的分類
最基本的工藝方法是砂型鑄造,還有多種特種鑄造方法,如熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造等。
砂型鑄造
用型砂緊實成形的鑄造方法??煞譃闈裆靶停ú唤?jīng)烘干可直接進行澆注的砂型)鑄造和干砂型(經(jīng)烘干高黏土砂型)鑄造兩種。
工藝過程一般由造型、造芯、烘干、合型、澆注、落砂、清理及鑄件檢驗等組成。
二、砂型的制作
(一)砂型
鑄型:用型砂、金屬或其他耐火材料制成,包括形成鑄件形狀的空腔、型心和澆冒口系統(tǒng)的組成整體。
砂型:用型砂制成的鑄型;砂型的制作是砂型鑄造工藝過程的主要工序。
(二)造型材料
制造型砂和砂芯的材料,包括砂、黏土、有機或屋脊粘結(jié)劑和其他附加物。
型(芯)砂的性能要求:
(1) 可槊性:型砂在外力作用下成形,外力消除后仍能保持其形狀的性能
(2) 強度:抵抗外力破壞的能力
(3) 耐火性:型砂在高溫熔融金屬的作用下不軟化、不熔融燒結(jié)及不粘附在鑄件表面的性能
(4) 透氣性:
(5) 退讓性:鑄件冷卻收縮時,砂型與型芯的體積可以被壓縮的性能
(三)模樣和芯盒
1、模樣:
由木材、金屬或其他材料制成,用來形成鑄型型腔的工藝裝備,模樣是按照根據(jù)零件圖樣要求繪制的鑄造工藝圖樣制造的
制造模樣注意的幾點:
⑴ 加工余量:指為了保證逐漸加工面尺寸和兩件精度,在鑄件工藝設(shè)計時預(yù)先增加而在機械加工時切去的金屬層厚度。其大小根據(jù)鑄件尺寸公差和加工余量等級來確定。一般小型鑄件的加工余量為2-6mm;
⑵ 收縮余量:指為了補償鑄件收縮,模樣比鑄件圖樣增大的數(shù)值;
⑶ 起模斜度:指為使模樣容易從鑄型中取出或型芯自芯盒中脫落。平行于起模方向在模樣或芯盒壁上的斜度,一般為0.5°-3°;
2、芯盒:
制造型芯或其他類耐火材料芯所用的裝備。
(四)造型
用造型混合料及模樣等工藝裝備制造鑄型的過程稱為造型。分為手工造型、機器造型和自動化造型。
(五)造芯
制造型芯的過程,是為了獲得鑄件的內(nèi)孔或局部外形,用芯砂或其他材料制成的安放在型腔內(nèi)部的鑄型組元。
(六)澆注系統(tǒng)和冒口
澆注系統(tǒng)是為填充型腔和冒口而開設(shè)于鑄型中的一系列通道。通常由澆口杯、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道組成;其作用:保證熔融的金屬平穩(wěn)、均勻、連續(xù)地充滿型腔;阻止熔渣、氣體和砂粒隨熔融金屬進入型腔;控制逐漸冷凝收縮時所需補充的金屬溶液(補縮)。
冒口是在鑄型內(nèi)儲存供補縮鑄件用熔融金屬的空腔。除補縮外,冒口有時還起排氣和集渣的作用,一般設(shè)在鑄件最高處或最厚處。
(七)合型
將鑄型的各個組元如上型、下型、型芯、澆口盆等組合成一個完整鑄型的操作過程(又稱合箱)。