鑄造方法選擇的(de)原則

鑄造方法選擇(zé)的原則

鑄造是将(jiang)通過熔煉的金屬(shu)液體澆注入鑄型(xing)内，經冷卻凝固獲(huo)得所需形狀和性(xìng)能的零件的制作(zuò)過程。鑄造是常用(yòng)的制造方法，優點(diǎn)是：制造成本低，工(gong)藝靈活性大，可以(yǐ)獲得複雜形狀和(hé)大型的鑄件，在機(jī)械制造中占有很(hen)大的比重，如機床(chuang)占60～80%，汽車占25%拖拉機(ji)占50～60%。鑄件的質量直(zhí)接影響着産品的(de)質量，因此，鑄造在(zài)機械制造業中占(zhan)有重要的地位。

     鑄(zhù)造是一種古老的(de)制造方法，在我國(guo)可以追溯到6000年前(qian)。随着工業技術的(de)發展，鑄造技術的(de)發展也很迅速，特(tè)别是19世紀末和20世(shì)紀上半葉，出現了(le)很多的新的鑄造(zào)方法，如低壓鑄造(zao)、陶瓷鑄造、連續鑄(zhù)造等，在20世紀下半(bàn)葉得到完善和實(shí)用化。由于現今對(duì)鑄造質量、鑄造精(jīng)度、鑄造成本和鑄(zhu)造自動化等要求(qiú)的提高，鑄造技術(shu)向着精密化、大型(xíng)化、高質量、自動化(hua)和清潔化的方向(xiang)發展，例如我國這(zhè)幾年在精密鑄造(zào)技術、連續鑄造技(jì)術、特種鑄造技術(shu)、鑄造自動化和鑄(zhu)造成型模拟技術(shù)等方面發展迅速(sù)。

     鑄造主要工(gong)藝過程包括：金屬(shu)熔煉、模型制造、澆(jiao)注凝固和脫模清(qīng)理等。鑄造用的主(zhu)要材料是鑄鋼、鑄(zhù)鐵、鑄造有色合金(jīn)(銅、鋁、鋅、鉛等)等。鑄(zhu)造方法常用的是(shì)砂型鑄造，其次是(shi)特種鑄造方法，如(rú)：金屬型鑄造、熔模(mo)鑄造、石膏型鑄造(zào)等。而砂型鑄造又(you)可以分爲粘土砂(sha)型、有機粘結劑砂(shā)型、樹脂自硬砂型(xing)、消失模等等。

     鑄造(zao)方法選擇的原則(ze)：

     1.優先采用砂型鑄(zhu)造

     據統計，我國或(huò)是國際上，在全部(bù)鑄件産量中，60～70%的鑄(zhù)件是用砂型生産(chan)的，而且其中70%左右(yòu)是用粘土砂型生(sheng)産的。主要原因是(shi)砂型鑄造較之其(qi)它鑄造方法成本(ben)低、生産工藝簡單(dān)、生産周期短。所以(yǐ)象汽車的發動機(jī)氣缸體、氣缸蓋、曲(qǔ)軸等鑄件都是用(yòng)粘土濕型砂工藝(yì)生産的。當濕型不(bú)能滿足要求時再(zai)考慮使用粘土砂(sha)表幹砂型、幹砂型(xing)或其它砂型。粘土(tǔ)濕型砂鑄造的鑄(zhu)件重量可從幾公(gōng)斤直到幾十公斤(jīn)，而粘土幹型生産(chan)的鑄件可重達幾(ji)十噸。

     一般來講，對(duì)于中、大型鑄件，鑄(zhù)鐵件可以用樹脂(zhī)自硬砂型、鑄鋼件(jian)可以用水玻璃砂(shā)型來生産，可以獲(huo)得尺寸準确、表面(miàn)光潔的鑄件，但成(cheng)本較高。

     當然，砂型(xíng)鑄造生産的鑄件(jiàn)精度、表面光潔度(dù)、材質的密度和金(jin)相組織、機械性能(néng)等方面往往較差(cha)，所以當鑄件的這(zhè)些性能要求更高(gao)時，應該采用其它(ta)鑄造方法，例如熔(rong)模(失臘)鑄造、壓鑄(zhù)、低壓鑄造等等。

     2.鑄(zhù)造方法應和生産(chan)批量相适應

     例如(rú)砂型鑄造，大量生(shēng)産的工廠應創造(zào)條件采用技術先(xiān)進的造型、造芯方(fang)法。老式的震擊式(shì)或震壓式造型機(jī)生産線生産率不(bú)夠高，工人勞動強(qiang)度大，噪聲大，不适(shi)應大量生産的要(yào)求，應逐步加以改(gǎi)造。對于小型鑄件(jiàn)，可以采用水平分(fèn)型或垂直分型的(de)無箱高壓造型機(jī)生産線、實型造型(xíng)生産效率又高，占(zhàn)地面積也少；對于(yú)中件可選用各種(zhǒng)有箱高壓造型機(ji)生産線、氣沖造型(xíng)線，以适應快速、高(gao)精度造型生産線(xian)的要求，造芯方法(fa)可選用：冷芯盒、熱(re)芯盒、殼芯等制芯(xīn)方法。中等批量的(de)大型鑄件可以考(kao)慮應用樹脂自硬(ying)砂造型和造芯。

     單(dan)件小批生産的重(zhòng)型鑄件，手工造型(xíng)仍是重要的方法(fa)，手工造型能适應(ying)各種複雜的要求(qiu)比較靈活，不要求(qiú)很多工藝裝備。可(ke)以應用水玻璃砂(sha)型、VRH法水玻璃砂型(xing)、有機酯水玻璃自(zì)硬砂型、粘土幹型(xíng)、樹脂自硬砂型及(jí)水泥砂型等；對于(yu)單件生産的重型(xíng)鑄件，采用地坑造(zao)型法成本低，投産(chan)快。批量生産或長(zhǎng)期生産的定型産(chǎn)品采用多箱造型(xing)、劈箱造型法比較(jiao)适宜，雖然模具、砂(shā)箱等開始投資高(gāo)，但可從節約造型(xíng)工時、提高産品質(zhi)量方面得到補償(cháng)。

低壓鑄造、壓鑄、離(lí)心鑄造等鑄造方(fāng)法，因設備和模具(ju)的價格昂貴，所以(yǐ)隻适合批量生産(chǎn)。

     3.造型方法應适合(he)工廠條件

     例如同(tóng)樣是生産大型機(ji)床床身等鑄件，一(yī)般采用組芯造型(xing)法，不制作模樣和(hé)砂箱，在地坑中組(zu)芯；而另外的工廠(chang)則采用砂箱造型(xíng)法，制作模樣。不同(tong)的企業生産條件(jiàn)(包括設備、場地、員(yuán)工素質等)、生産習(xí)慣、所積累的經驗(yàn)各不一樣，應該根(gēn)據這些條件考慮(lǜ)适合做什麽産品(pin)和不适合(或不能(néng))做什麽産品。

     4.要兼(jiān)顧鑄件的精度要(yào)求和成本

     各種鑄(zhù)造方法所獲得的(de)鑄件精度不同，初(chū)投資和生産率也(ye)不一緻， 經濟效益(yì)也有差異。因此，要(yao)做到多、快、好、省，就(jiu)應當兼顧到各個(gè)方面。應對所選用(yòng)的鑄造方法進行(háng)初步的成本估算(suan)，以确定經濟效益(yì)高又能保證鑄件(jian)要求的鑄造方法(fǎ)。

     鑄造方法的特點(diǎn)和适用範圍如下(xia)：

     手工造型：單件、小(xiǎo)批量和難以使用(yong)造型機的形狀複(fú)雜的大型鑄件。

     機(jī)械造型：适用于批(pī)量生産的中、小鑄(zhù)件手工：靈活、易行(hang)，但效率低，勞動強(qiáng)度大，尺寸精度和(he)表面質量低。

     機械(xie)：尺寸精度和表面(mian)質量高，但投資大(da)。

     金屬型鑄造有色(sè)合

     幾十克～20公斤好(hǎo)複雜鑄件金屬模(mó)的費用較高小批(pi)量或大批量生産(chan)的非鐵合金鑄件(jian)，也用于生産鋼鐵(tiě)鑄件。鑄件精度、表(biao)面質量高，組織緻(zhi)密，力學性能好，生(shēng)産率高。

     熔模鑄造(zào)鑄鋼及有色合金(jīn)

     幾克～幾公斤很好(hǎo)任何複雜程度批(pi)量生産時比完全(quán)用機加工生産便(biàn)宜各種批量的鑄(zhù)鋼及高熔點合金(jīn)的小型複雜精密(mi)鑄件，特别适合鑄(zhù)造藝術品、精密機(jī)械零件尺寸精度(dù)高、表面光潔，但工(gong)序繁多，勞動強度(dù)大。

     陶瓷型鑄造鑄(zhù)鋼及鑄鐵幾公斤(jin)～幾百公斤很好較(jiao)複雜昂貴模具和(hé)精密鑄件尺寸精(jing)度高、表面光潔，但(dàn)生産率低。

     石膏型(xing)鑄造鋁、鎂、鋅合金(jin)

     幾十克～幾十公斤(jīn)很好較複雜高單(dān)件到小批量，低壓(ya)鑄造有色合金幾(jǐ)十克～幾十公斤好(hǎo)複雜(可用砂芯)金(jin)屬模的制作費用(yong)高小批量， 大批量(liàng)的大、中型有色合(he)金鑄件，可生産薄(bao)壁鑄件鑄件組織(zhī)緻密，工藝出品率(lü)高，設備較簡單，可(ke)采用各種鑄型，但(dan)生産效率低。

     差壓(ya)鑄造鋁、鎂合金幾(jǐ)克～幾十公斤好複(fu)雜(可用砂芯)高性(xing)能和形狀複雜的(de)有色合金鑄件壓(ya)力可控，鑄件成型(xíng)好，組織緻密，力學(xue)性能好，但生産效(xiào)率低。

     壓力鑄造鋁(lǚ)、鎂合金幾克～幾十(shí)公斤好複雜(可用(yòng)砂芯)金屬模的制(zhi)作費用很高大量(liàng)生産的各種有色(sè)合金中小型鑄件(jiàn)、薄壁鑄件、耐壓鑄(zhu)件鑄件尺寸精度(dù)高、表面光潔，組織(zhī)緻密，生産率高，成(cheng)本低。但壓鑄機和(he)鑄型成本高。

     離心(xin)鑄造灰鐵、球鐵幾(jǐ)十公斤～幾噸較好(hao)一般爲圓筒形鑄(zhù)件較低小批量到(dao)大批量的旋轉體(ti)形鑄件、各種直徑(jing)的管件鑄件尺寸(cùn)精度高、表面光潔(jié)，組織緻密，生産率(lü)高連續鑄造鋼、有(you)色很大較差長形(xing)連續鑄件低固定(dìng)截面的長形鑄件(jiàn)，如鋼錠、鋼管等組(zǔ)織緻密，力學性能(néng)好，生産率高消失(shī)模鑄造各種幾克(kè)～幾噸較好較複雜(zá)較低不同批量的(de)較複雜的各種合(he)金鑄件鑄件尺寸(cùn)精度較高，鑄件設(she)計自由度大，工藝(yì)簡單，但模樣燃燒(shāo)影響環境。