鑄造(zao)方法(fa)選擇(ze)的原(yuan)則

鑄造(zao)方法(fa)選擇(ze)的原(yuan)則

鑄(zhu)造是(shi)将通(tong)過熔(rong)煉的(de)金屬(shu)液體(ti)澆注(zhu)入鑄(zhu)型内(nei)，經冷(leng)卻凝(ning)固獲(huo)得所(suo)需形(xing)狀和(he)性能(neng)的零(ling)件的(de)制作(zuo)過程(cheng)。鑄造(zao)是常(chang)用的(de)制造(zao)方法(fa)，優點(dian)是：制(zhi)造成(cheng)本低(di)，工藝(yi)靈活(huo)性大(da)，可以(yi)獲得(de)複雜(za)形狀(zhuang)和大(da)型的(de)鑄件(jian)，在機(ji)械制(zhi)造中(zhong)占有(you)很大(da)的比(bi)重，如(ru)機床(chuang)占60～80%，汽(qi)車占(zhan)25%拖拉(la)機占(zhan)50～60%。鑄件(jian)的質(zhi)量直(zhi)接影(ying)響着(zhe)産品(pin)的質(zhi)量，因(yin)此，鑄(zhu)造在(zai)機械(xie)制造(zao)業中(zhong)占有(you)重要(yao)的地(di)位。

     鑄(zhu)造是(shi)一種(zhong)古老(lao)的制(zhi)造方(fang)法，在(zai)我國(guo)可以(yi)追溯(su)到6000年(nian)前。随(sui)着工(gong)業技(ji)術的(de)發展(zhan)，鑄造(zao)技術(shu)的發(fa)展也(ye)很迅(xun)速，特(te)别是(shi)19世紀(ji)末和(he)20世紀(ji)上半(ban)葉，出(chu)現了(le)很多(duo)的新(xin)的鑄(zhu)造方(fang)法，如(ru)低壓(ya)鑄造(zao)、陶瓷(ci)鑄造(zao)、連續(xu)鑄造(zao)等，在(zai)20世紀(ji)下半(ban)葉得(de)到完(wan)善和(he)實用(yong)化。由(you)于現(xian)今對(dui)鑄造(zao)質量(liang)、鑄造(zao)精度(du)、鑄造(zao)成本(ben)和鑄(zhu)造自(zi)動化(hua)等要(yao)求的(de)提高(gao)，鑄造(zao)技術(shu)向着(zhe)精密(mi)化、大(da)型化(hua)、高質(zhi)量、自(zi)動化(hua)和清(qing)潔化(hua)的方(fang)向發(fa)展，例(li)如我(wo)國這(zhe)幾年(nian)在精(jing)密鑄(zhu)造技(ji)術、連(lian)續鑄(zhu)造技(ji)術、特(te)種鑄(zhu)造技(ji)術、鑄(zhu)造自(zi)動化(hua)和鑄(zhu)造成(cheng)型模(mo)拟技(ji)術等(deng)方面(mian)發展(zhan)迅速(su)。

     鑄(zhu)造主(zhu)要工(gong)藝過(guo)程包(bao)括：金(jin)屬熔(rong)煉、模(mo)型制(zhi)造、澆(jiao)注凝(ning)固和(he)脫模(mo)清理(li)等。鑄(zhu)造用(yong)的主(zhu)要材(cai)料是(shi)鑄鋼(gang)、鑄鐵(tie)、鑄造(zao)有色(se)合金(jin)(銅、鋁(lü)、鋅、鉛(qian)等)等(deng)。鑄造(zao)方法(fa)常用(yong)的是(shi)砂型(xing)鑄造(zao)，其次(ci)是特(te)種鑄(zhu)造方(fang)法，如(ru)：金屬(shu)型鑄(zhu)造、熔(rong)模鑄(zhu)造、石(shi)膏型(xing)鑄造(zao)等。而(er)砂型(xing)鑄造(zao)又可(ke)以分(fen)爲粘(zhan)土砂(sha)型、有(you)機粘(zhan)結劑(ji)砂型(xing)、樹脂(zhi)自硬(ying)砂型(xing)、消失(shi)模等(deng)等。

     鑄(zhu)造方(fang)法選(xuan)擇的(de)原則(ze)：

     1.優先(xian)采用(yong)砂型(xing)鑄造(zao)

     據統(tong)計，我(wo)國或(huo)是國(guo)際上(shang)，在全(quan)部鑄(zhu)件産(chan)量中(zhong)，60～70%的鑄(zhu)件是(shi)用砂(sha)型生(sheng)産的(de)，而且(qie)其中(zhong)70%左右(you)是用(yong)粘土(tu)砂型(xing)生産(chan)的。主(zhu)要原(yuan)因是(shi)砂型(xing)鑄造(zao)較之(zhi)其它(ta)鑄造(zao)方法(fa)成本(ben)低、生(sheng)産工(gong)藝簡(jian)單、生(sheng)産周(zhou)期短(duan)。所以(yi)象汽(qi)車的(de)發動(dong)機氣(qi)缸體(ti)、氣缸(gang)蓋、曲(qu)軸等(deng)鑄件(jian)都是(shi)用粘(zhan)土濕(shi)型砂(sha)工藝(yi)生産(chan)的。當(dang)濕型(xing)不能(neng)滿足(zu)要求(qiu)時再(zai)考慮(lü)使用(yong)粘土(tu)砂表(biao)幹砂(sha)型、幹(gan)砂型(xing)或其(qi)它砂(sha)型。粘(zhan)土濕(shi)型砂(sha)鑄造(zao)的鑄(zhu)件重(zhong)量可(ke)從幾(ji)公斤(jin)直到(dao)幾十(shi)公斤(jin)，而粘(zhan)土幹(gan)型生(sheng)産的(de)鑄件(jian)可重(zhong)達幾(ji)十噸(dun)。

     一般(ban)來講(jiang)，對于(yu)中、大(da)型鑄(zhu)件，鑄(zhu)鐵件(jian)可以(yi)用樹(shu)脂自(zi)硬砂(sha)型、鑄(zhu)鋼件(jian)可以(yi)用水(shui)玻璃(li)砂型(xing)來生(sheng)産，可(ke)以獲(huo)得尺(chi)寸準(zhun)确、表(biao)面光(guang)潔的(de)鑄件(jian)，但成(cheng)本較(jiao)高。

     當(dang)然，砂(sha)型鑄(zhu)造生(sheng)産的(de)鑄件(jian)精度(du)、表面(mian)光潔(jie)度、材(cai)質的(de)密度(du)和金(jin)相組(zu)織、機(ji)械性(xing)能等(deng)方面(mian)往往(wang)較差(cha)，所以(yi)當鑄(zhu)件的(de)這些(xie)性能(neng)要求(qiu)更高(gao)時，應(ying)該采(cai)用其(qi)它鑄(zhu)造方(fang)法，例(li)如熔(rong)模(失(shi)臘)鑄(zhu)造、壓(ya)鑄、低(di)壓鑄(zhu)造等(deng)等。

     2.鑄(zhu)造方(fang)法應(ying)和生(sheng)産批(pi)量相(xiang)适應(ying)

     例如(ru)砂型(xing)鑄造(zao)，大量(liang)生産(chan)的工(gong)廠應(ying)創造(zao)條件(jian)采用(yong)技術(shu)先進(jin)的造(zao)型、造(zao)芯方(fang)法。老(lao)式的(de)震擊(ji)式或(huo)震壓(ya)式造(zao)型機(ji)生産(chan)線生(sheng)産率(lü)不夠(gou)高，工(gong)人勞(lao)動強(qiang)度大(da)，噪聲(sheng)大，不(bu)适應(ying)大量(liang)生産(chan)的要(yao)求，應(ying)逐步(bu)加以(yi)改造(zao)。對于(yu)小型(xing)鑄件(jian)，可以(yi)采用(yong)水平(ping)分型(xing)或垂(chui)直分(fen)型的(de)無箱(xiang)高壓(ya)造型(xing)機生(sheng)産線(xian)、實型(xing)造型(xing)生産(chan)效率(lü)又高(gao)，占地(di)面積(ji)也少(shao)；對于(yu)中件(jian)可選(xuan)用各(ge)種有(you)箱高(gao)壓造(zao)型機(ji)生産(chan)線、氣(qi)沖造(zao)型線(xian)，以适(shi)應快(kuai)速、高(gao)精度(du)造型(xing)生産(chan)線的(de)要求(qiu)，造芯(xin)方法(fa)可選(xuan)用：冷(leng)芯盒(he)、熱芯(xin)盒、殼(ke)芯等(deng)制芯(xin)方法(fa)。中等(deng)批量(liang)的大(da)型鑄(zhu)件可(ke)以考(kao)慮應(ying)用樹(shu)脂自(zi)硬砂(sha)造型(xing)和造(zao)芯。

     單(dan)件小(xiao)批生(sheng)産的(de)重型(xing)鑄件(jian)，手工(gong)造型(xing)仍是(shi)重要(yao)的方(fang)法，手(shou)工造(zao)型能(neng)适應(ying)各種(zhong)複雜(za)的要(yao)求比(bi)較靈(ling)活，不(bu)要求(qiu)很多(duo)工藝(yi)裝備(bei)。可以(yi)應用(yong)水玻(bo)璃砂(sha)型、VRH法(fa)水玻(bo)璃砂(sha)型、有(you)機酯(zhi)水玻(bo)璃自(zi)硬砂(sha)型、粘(zhan)土幹(gan)型、樹(shu)脂自(zi)硬砂(sha)型及(ji)水泥(ni)砂型(xing)等；對(dui)于單(dan)件生(sheng)産的(de)重型(xing)鑄件(jian)，采用(yong)地坑(keng)造型(xing)法成(cheng)本低(di)，投産(chan)快。批(pi)量生(sheng)産或(huo)長期(qi)生産(chan)的定(ding)型産(chan)品采(cai)用多(duo)箱造(zao)型、劈(pi)箱造(zao)型法(fa)比較(jiao)适宜(yi)，雖然(ran)模具(ju)、砂箱(xiang)等開(kai)始投(tou)資高(gao)，但可(ke)從節(jie)約造(zao)型工(gong)時、提(ti)高産(chan)品質(zhi)量方(fang)面得(de)到補(bu)償。

低(di)壓鑄(zhu)造、壓(ya)鑄、離(li)心鑄(zhu)造等(deng)鑄造(zao)方法(fa)，因設(she)備和(he)模具(ju)的價(jia)格昂(ang)貴，所(suo)以隻(zhi)适合(he)批量(liang)生産(chan)。

     3.造型(xing)方法(fa)應适(shi)合工(gong)廠條(tiao)件

     例(li)如同(tong)樣是(shi)生産(chan)大型(xing)機床(chuang)床身(shen)等鑄(zhu)件，一(yi)般采(cai)用組(zu)芯造(zao)型法(fa)，不制(zhi)作模(mo)樣和(he)砂箱(xiang)，在地(di)坑中(zhong)組芯(xin)；而另(ling)外的(de)工廠(chang)則采(cai)用砂(sha)箱造(zao)型法(fa)，制作(zuo)模樣(yang)。不同(tong)的企(qi)業生(sheng)産條(tiao)件(包(bao)括設(she)備、場(chang)地、員(yuan)工素(su)質等(deng))、生産(chan)習慣(guan)、所積(ji)累的(de)經驗(yan)各不(bu)一樣(yang)，應該(gai)根據(ju)這些(xie)條件(jian)考慮(lü)适合(he)做什(shi)麽産(chan)品和(he)不适(shi)合(或(huo)不能(neng))做什(shi)麽産(chan)品。

     4.要(yao)兼顧(gu)鑄件(jian)的精(jing)度要(yao)求和(he)成本(ben)

     各種(zhong)鑄造(zao)方法(fa)所獲(huo)得的(de)鑄件(jian)精度(du)不同(tong)，初投(tou)資和(he)生産(chan)率也(ye)不一(yi)緻， 經(jing)濟效(xiao)益也(ye)有差(cha)異。因(yin)此，要(yao)做到(dao)多、快(kuai)、好、省(sheng)，就應(ying)當兼(jian)顧到(dao)各個(ge)方面(mian)。應對(dui)所選(xuan)用的(de)鑄造(zao)方法(fa)進行(hang)初步(bu)的成(cheng)本估(gu)算，以(yi)确定(ding)經濟(ji)效益(yi)高又(you)能保(bao)證鑄(zhu)件要(yao)求的(de)鑄造(zao)方法(fa)。

     鑄造(zao)方法(fa)的特(te)點和(he)适用(yong)範圍(wei)如下(xia)：

     手工(gong)造型(xing)：單件(jian)、小批(pi)量和(he)難以(yi)使用(yong)造型(xing)機的(de)形狀(zhuang)複雜(za)的大(da)型鑄(zhu)件。

     機(ji)械造(zao)型：适(shi)用于(yu)批量(liang)生産(chan)的中(zhong)、小鑄(zhu)件手(shou)工：靈(ling)活、易(yi)行，但(dan)效率(lü)低，勞(lao)動強(qiang)度大(da)，尺寸(cun)精度(du)和表(biao)面質(zhi)量低(di)。

     機械(xie)：尺寸(cun)精度(du)和表(biao)面質(zhi)量高(gao)，但投(tou)資大(da)。

     金屬(shu)型鑄(zhu)造有(you)色合(he)

     幾十(shi)克～20公(gong)斤好(hao)複雜(za)鑄件(jian)金屬(shu)模的(de)費用(yong)較高(gao)小批(pi)量或(huo)大批(pi)量生(sheng)産的(de)非鐵(tie)合金(jin)鑄件(jian)，也用(yong)于生(sheng)産鋼(gang)鐵鑄(zhu)件。鑄(zhu)件精(jing)度、表(biao)面質(zhi)量高(gao)，組織(zhi)緻密(mi)，力學(xue)性能(neng)好，生(sheng)産率(lü)高。

     熔(rong)模鑄(zhu)造鑄(zhu)鋼及(ji)有色(se)合金(jin)

     幾克(ke)～幾公(gong)斤很(hen)好任(ren)何複(fu)雜程(cheng)度批(pi)量生(sheng)産時(shi)比完(wan)全用(yong)機加(jia)工生(sheng)産便(bian)宜各(ge)種批(pi)量的(de)鑄鋼(gang)及高(gao)熔點(dian)合金(jin)的小(xiao)型複(fu)雜精(jing)密鑄(zhu)件，特(te)别适(shi)合鑄(zhu)造藝(yi)術品(pin)、精密(mi)機械(xie)零件(jian)尺寸(cun)精度(du)高、表(biao)面光(guang)潔，但(dan)工序(xu)繁多(duo)，勞動(dong)強度(du)大。

     陶(tao)瓷型(xing)鑄造(zao)鑄鋼(gang)及鑄(zhu)鐵幾(ji)公斤(jin)～幾百(bai)公斤(jin)很好(hao)較複(fu)雜昂(ang)貴模(mo)具和(he)精密(mi)鑄件(jian)尺寸(cun)精度(du)高、表(biao)面光(guang)潔，但(dan)生産(chan)率低(di)。

     石膏(gao)型鑄(zhu)造鋁(lü)、鎂、鋅(xin)合金(jin)

     幾十(shi)克～幾(ji)十公(gong)斤很(hen)好較(jiao)複雜(za)高單(dan)件到(dao)小批(pi)量，低(di)壓鑄(zhu)造有(you)色合(he)金幾(ji)十克(ke)～幾十(shi)公斤(jin)好複(fu)雜(可(ke)用砂(sha)芯)金(jin)屬模(mo)的制(zhi)作費(fei)用高(gao)小批(pi)量， 大(da)批量(liang)的大(da)、中型(xing)有色(se)合金(jin)鑄件(jian)，可生(sheng)産薄(bao)壁鑄(zhu)件鑄(zhu)件組(zu)織緻(zhi)密，工(gong)藝出(chu)品率(lü)高，設(she)備較(jiao)簡單(dan)，可采(cai)用各(ge)種鑄(zhu)型，但(dan)生産(chan)效率(lü)低。

     差(cha)壓鑄(zhu)造鋁(lü)、鎂合(he)金幾(ji)克～幾(ji)十公(gong)斤好(hao)複雜(za)(可用(yong)砂芯(xin))高性(xing)能和(he)形狀(zhuang)複雜(za)的有(you)色合(he)金鑄(zhu)件壓(ya)力可(ke)控，鑄(zhu)件成(cheng)型好(hao)，組織(zhi)緻密(mi)，力學(xue)性能(neng)好，但(dan)生産(chan)效率(lü)低。

     壓(ya)力鑄(zhu)造鋁(lü)、鎂合(he)金幾(ji)克～幾(ji)十公(gong)斤好(hao)複雜(za)(可用(yong)砂芯(xin))金屬(shu)模的(de)制作(zuo)費用(yong)很高(gao)大量(liang)生産(chan)的各(ge)種有(you)色合(he)金中(zhong)小型(xing)鑄件(jian)、薄壁(bi)鑄件(jian)、耐壓(ya)鑄件(jian)鑄件(jian)尺寸(cun)精度(du)高、表(biao)面光(guang)潔，組(zu)織緻(zhi)密，生(sheng)産率(lü)高，成(cheng)本低(di)。但壓(ya)鑄機(ji)和鑄(zhu)型成(cheng)本高(gao)。

     離心(xin)鑄造(zao)灰鐵(tie)、球鐵(tie)幾十(shi)公斤(jin)～幾噸(dun)較好(hao)一般(ban)爲圓(yuan)筒形(xing)鑄件(jian)較低(di)小批(pi)量到(dao)大批(pi)量的(de)旋轉(zhuan)體形(xing)鑄件(jian)、各種(zhong)直徑(jing)的管(guan)件鑄(zhu)件尺(chi)寸精(jing)度高(gao)、表面(mian)光潔(jie)，組織(zhi)緻密(mi)，生産(chan)率高(gao)連續(xu)鑄造(zao)鋼、有(you)色很(hen)大較(jiao)差長(zhang)形連(lian)續鑄(zhu)件低(di)固定(ding)截面(mian)的長(zhang)形鑄(zhu)件，如(ru)鋼錠(ding)、鋼管(guan)等組(zu)織緻(zhi)密，力(li)學性(xing)能好(hao)，生産(chan)率高(gao)消失(shi)模鑄(zhu)造各(ge)種幾(ji)克～幾(ji)噸較(jiao)好較(jiao)複雜(za)較低(di)不同(tong)批量(liang)的較(jiao)複雜(za)的各(ge)種合(he)金鑄(zhu)件鑄(zhu)件尺(chi)寸精(jing)度較(jiao)高，鑄(zhu)件設(she)計自(zi)由度(du)大，工(gong)藝簡(jian)單，但(dan)模樣(yang)燃燒(shao)影響(xiang)環境(jing)。