铸件的飞边、毛刺需通过清理工序去除,避免装配时划伤或影响精度。铸件在铸造过程中,由于模具分型面之间存在间隙、合模力不足等原因,金属液会在分型面处形成飞边;在铸件的浇冒口、棱角等部位也会产生毛刺,飞边和毛刺不影响铸件的外观质量,还会在装配过程中划伤操作人员或其他零件,影响装配精度和设备的正常运行。因此,铸件的清理工序是铸造生产中不可或缺的环节。清理飞边和毛刺的方法包括人工清理、机械清理和化学清理等,人工清理适用于小批量、形状复杂的铸件,通过锉刀、砂纸等工具去除飞边和毛刺,但效率低、劳动强度;机械清理适用于批量生产,常用的设备有滚筒清理机、抛丸清理机、砂带打磨机等,能够高效地去除飞边和毛刺,提高清...
铸件的缺陷可能包括气孔、缩孔、裂纹、夹杂等,需通过检测剔除不合格品。气孔是铸件中常见的缺陷,通常是由于熔融金属中含有过多的气体,或浇注过程中卷入气体,在冷却凝固时气体无法排出而形成的,气孔会降低铸件的强度和致密性,影响其使用性能。缩孔是由于铸件在冷却凝固过程中,金属液补给不足,在铸件凝固的部位形成的孔洞,缩孔会导致铸件局部强度降低,甚至引起断裂。裂纹是铸件在凝固过程中或冷却后产生的断裂现象,主要是由于铸件内应力过或材料脆性过高引起的,裂纹会严重影响铸件的力学性能和安全性。夹杂是指铸件中混入的外来杂质,如砂粒、炉渣等,夹杂会破坏铸件的连续性,降低其强度和耐磨性。为了保证铸件质量,需要对铸件进行严...
熔模铸造生产的铸件尺寸精度高,可直接用于装配,应用于航空发动机叶片制造。熔模铸造又称失蜡铸造,是一种高精度的铸造方法,其工艺流程包括制作蜡模、涂挂耐火涂料、撒砂、干燥硬化、脱蜡、焙烧、浇注、清理等环节。熔模铸造采用蜡模复制铸件的形状,蜡模可以通过精密模具压制而成,尺寸精度高,表面光洁,因此能够保证铸件具有较高的尺寸精度和表面质量,铸件的尺寸公差可达 ±0.05 毫米,表面粗糙度可达 Ra1.6μm 以下,无需进行量的后续机械加工即可直接用于装配,实现了 “近净成形”。航空发动机叶片是一种形状复杂、尺寸精度要求高、承受高温高压的关键部件,其内部有复杂的冷却通道,表面有精密的叶型,采用熔模铸造可以...
球化处理是改善铸铁铸件性能的关键工艺,可提升其塑性和韧性。球化处理主要用于球墨铸铁的生产,普通灰铸铁中的石墨呈片状分布,会割裂金属基体,导致铸铁的塑性和韧性较差,而球化处理通过在铁水中加入球化剂(如镁、铈、镧等稀土元素),使石墨在凝固过程中呈球状析出,从而改善铸铁的性能。球化处理的工艺过程包括球化剂的选择和加入、处理温度的控制、反应时间的掌握等,球化剂的加入量需根据铁水的成分和处理要求精确控制,加入量不足会导致石墨球化不良,加入量过多则会增加成本并可能产生不良影响。处理温度过高会导致球化剂烧损严重,降低球化效果;温度过低则会使铁水流动性差,影响球化反应的进行。经过球化处理的球墨铸铁,石墨呈球状...
镁合金铸件比铝合金更轻,但耐腐蚀性较差,需通过表面处理改善。镁合金的密度约为 1.7g/cm³,比铝合金的密度(2.7g/cm³)小约 37%,因此镁合金铸件具有更优异的轻量化效果,在航空航天、汽车、电子等领域具有广阔的应用前景,如飞机的零部件、汽车的仪表盘支架、笔记本电脑的外壳等采用镁合金铸件,可减轻产品重量,提高燃油效率或续航能力。然而,镁是一种活泼金属,镁合金铸件在潮湿环境中容易发生氧化腐蚀,表面会产生疏松的氧化膜,影响其使用寿命和外观质量。为了改善镁合金铸件的耐腐蚀性,需要对其进行表面处理,常用的表面处理方法包括阳极氧化、电镀、化学转化膜处理、涂漆等。阳极氧化可以在镁合金表面形成一层致...
砂型铸造是成本较低、应用的铸件生产方法之一。砂型铸造以砂为主要造型材料,通过制作砂型模具来生产铸件,其工艺流程包括制模、配砂、造型、制芯、合型、浇注、冷却、落砂、清理等环节。首先,根据铸件的形状和尺寸制作木模或金属模;然后,将砂、粘结剂、水等按一定比例混合配制成型砂;接着,用型砂在模具周围造型,形成砂型型腔,对于复杂铸件还需要制作砂芯来形成内部空腔;之后,将砂型和砂芯合在一起,形成完整的铸型;再将熔融金属浇注到铸型型腔中,待冷却凝固后进行落砂,去除铸件表面的型砂;,对铸件进行清理、打磨、去除浇冒口等后续加工。砂型铸造的优点是造型材料来源、成本低,能够生产各种尺寸和形状的铸件,从几克的小零件到数...
球化处理是改善铸铁铸件性能的关键工艺,可提升其塑性和韧性。球化处理主要用于球墨铸铁的生产,普通灰铸铁中的石墨呈片状分布,会割裂金属基体,导致铸铁的塑性和韧性较差,而球化处理通过在铁水中加入球化剂(如镁、铈、镧等稀土元素),使石墨在凝固过程中呈球状析出,从而改善铸铁的性能。球化处理的工艺过程包括球化剂的选择和加入、处理温度的控制、反应时间的掌握等,球化剂的加入量需根据铁水的成分和处理要求精确控制,加入量不足会导致石墨球化不良,加入量过多则会增加成本并可能产生不良影响。处理温度过高会导致球化剂烧损严重,降低球化效果;温度过低则会使铁水流动性差,影响球化反应的进行。经过球化处理的球墨铸铁,石墨呈球状...
计算机模拟技术(如 CAST 软件)可预测铸件的成型过程,优化铸造工艺参数。传统的铸造工艺设计主要依靠经验和试错法,不周期长、成本高,而且难以保证铸件质量,计算机模拟技术的出现改变了这一现状。CAST 软件等铸造模拟软件基于传热学、流体力学、金属学等理论,通过建立数学模型,对铸件的充型、凝固、冷却等过程进行数值模拟,能够直观地显示金属液在模具型腔中的流动状态、温度场分布、应力分布等,预测铸件可能出现的气孔、缩孔、裂纹等缺陷的位置和原因。根据模拟结果,技术人员可以对铸造工艺参数进行优化,如调整浇注温度、浇注速度、模具温度、冷却系统布局等,以避免缺陷的产生。例如,通过模拟发现铸件某部位存在缩孔缺陷...
球墨铸铁铸件的韧性和强度优于普通灰铸铁,常用于制造受力部件。球墨铸铁是通过在灰铸铁中加入球化剂(如镁、铈等)和孕育剂,使石墨呈球状分布而获得的一种度铸铁。与普通灰铸铁相比,球墨铸铁的石墨呈球状,对金属基体的割裂作用小,因此具有较高的强度和韧性,其抗拉强度可达 400 - 900MPa,伸长率可达 2% - 18%,而普通灰铸铁的抗拉强度一般在 100 - 350MPa,伸长率极低。球墨铸铁还具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和切削性能,能够满足受力部件的使用要求。因此,球墨铸铁铸件常用于制造承受载荷和冲击的部件,如汽车的曲轴、连杆、后桥壳,拖拉机的变速箱齿轮,工程机械的液压支架,水轮机的叶轮等。球墨铸...
镁合金铸件比铝合金更轻,但耐腐蚀性较差,需通过表面处理改善。镁合金的密度约为 1.7g/cm³,比铝合金的密度(2.7g/cm³)小约 37%,因此镁合金铸件具有更优异的轻量化效果,在航空航天、汽车、电子等领域具有广阔的应用前景,如飞机的零部件、汽车的仪表盘支架、笔记本电脑的外壳等采用镁合金铸件,可减轻产品重量,提高燃油效率或续航能力。然而,镁是一种活泼金属,镁合金铸件在潮湿环境中容易发生氧化腐蚀,表面会产生疏松的氧化膜,影响其使用寿命和外观质量。为了改善镁合金铸件的耐腐蚀性,需要对其进行表面处理,常用的表面处理方法包括阳极氧化、电镀、化学转化膜处理、涂漆等。阳极氧化可以在镁合金表面形成一层致...
压力铸造(压铸)适用于生产形状复杂、表面光洁的铝合金铸件。压力铸造是在高压作用下,将熔融金属高速压入模具型腔中,并在压力下快速凝固成型的铸造方法。其工艺流程包括模具预热、喷涂料、合模、压射、保压、开模、顶出铸件等环节。压铸模具通常采用耐热钢制造,具有较高的精度和表面质量,能够保证铸件的尺寸精度和表面光洁度。铝合金具有良好的流动性和铸造性能,非常适合采用压铸工艺生产,压铸铝合金铸件的尺寸公差可达 ±0.1 毫米,表面粗糙度可达 Ra3.2μm 以下,无需进行量的后续加工即可直接使用。压铸工艺生产效率高,能够实现自动化生产,适合批量生产形状复杂的铸件,如汽车的变速箱壳体、发动机缸盖罩、家电的外壳、...
型铸件的生产需要配套型熔炼设备和铸造车间,投资规模较。型铸件通常指重量在数吨以上,甚至数十吨、上百吨的铸件,如型机床床身、水轮机转轮、核电站压力容器等,这些铸件的生产需要处理量的熔融金属,因此必须配备型熔炼设备,如冲天炉、电弧炉、感应炉等,这些设备的容量、功率高,能够满足型铸件生产对金属液的需求。同时,型铸件的铸造模具尺寸、重量重,需要型的造型设备、砂处理设备和浇注设备,如型砂箱、龙门式造型机、型起重机等,以完成模具的制备、砂型的紧实和金属液的浇注等工序。型铸件的生产还需要宽敞的铸造车间,车间需具备足够的空间放置设备和进行铸件的生产、存放和清理,车间的起重能力、通风条件、环保设施等也需要满足型...
连续铸造技术可实现铸件的自动化生产,适用于型材、板材等产品。连续铸造是将熔融金属不断浇入结晶器中,在结晶器内初步凝固形成坯壳后,通过拉坯机构将铸坯从结晶器中连续拉出,经二次冷却完全凝固后切成定尺长度的铸造方法。连续铸造技术的特点是生产过程连续进行,能够实现自动化控制,从金属熔炼、浇注、冷却到拉坯、切割等环节都可以通过自动化设备完成,提高了生产效率,降低了人工成本。连续铸造适用于生产型材、板材、管材、棒材等产品,如钢铁行业的方坯、圆坯、板坯,有色金属行业的铝型材、铜棒等。与传统的模铸相比,连续铸造生产的铸坯尺寸均匀、表面质量好、内部组织致密,能够减少后续轧制工序的加工量,提高成材率。同时,连续铸...
型机床床身、发动机缸体等重型部件多采用铸件制造。型机床床身是机床的基础部件,需要具备足够的刚度、强度和稳定性,以保证机床的加工精度,铸件能够通过一次成型制造出复杂的床身结构,且铸铁等材料具有良好的减震性能,能够吸收机床运行时产生的振动,提高加工精度,同时铸件的成本相对较低,适合制造型部件。发动机缸体是发动机的部件,内部结构复杂,需要容纳活塞、曲轴等运动部件,且要承受高温、高压和燃气腐蚀,采用铸件制造可以实现缸体复杂结构的一次成型,保证各部位的尺寸精度和位置精度,铸铁或铝合金缸体具有良好的导热性和耐磨性,能够满足发动机的工作要求。此外,工程机械的车架、轧钢机的机架、水轮机的转轮等重型部件也多采用...
铸件的重量可从几克(如精密零件)到数十吨(如型机械底座)不等。铸件的重量差异主要取决于其应用领域和使用要求,在精密仪器、电子设备、医疗器械等领域,需要使用小型精密铸件,这些铸件的重量通常只有几克甚至零点几克,如手表中的齿轮、电子连接器的插针、医疗器械中的微型阀门等,这些铸件尺寸小、精度高,需要采用精密铸造工艺生产。而在重型机械、冶金设备、电力设备等领域,需要使用型铸件,这些铸件的重量可达数十吨甚至上百吨,如型机床的床身、轧钢机的机架、水轮机的转轮、核电站的压力容器等,这些铸件尺寸、结构复杂,需要采用砂型铸造等工艺生产,并且在铸造过程中需要解决浇注、冷却、起吊等一系列技术难题。铸件能够覆盖如此的...
精密铸造(如失蜡铸造)可生产形状复杂、表面粗糙度低的铸件,减少加工量。精密铸造是一种先进的铸造工艺,失蜡铸造是精密铸造的典型,其工艺流程包括制作蜡模、组装蜡模、涂挂耐火涂料、撒砂、干燥硬化、脱蜡、焙烧、浇注、清理等环节。失蜡铸造采用蜡模复制铸件的形状,蜡模可以精确制作出复杂的花纹、内腔、薄壁等结构,因此能够生产出形状复杂的铸件,如飞机发动机的涡轮叶片、汽轮机的叶片、艺术品等,这些铸件采用传统铸造方法难以成型,或需要量的后续加工。同时,失蜡铸造的铸型表面光滑,铸件的表面粗糙度可达 Ra1.6μm 以下,尺寸公差可达 ±0.05 毫米,能够满足高精度零件的要求,减少了后续机械加工的工作量,甚至可以...
金属型铸造(硬模铸造)适用于批量生产有色金属铸件,模具寿命长。金属型铸造是采用金属材料(如铸铁、铸钢等)制作模具的铸造方法,与砂型铸造相比,金属型模具具有硬度高、耐磨性好、尺寸精度高等特点,能够重复使用,模具寿命长,对于批量生产的铸件可以降低模具成本。金属型铸造的模具型腔表面光滑,能够生产出表面质量好、尺寸精度高的铸件,减少后续加工量,提高生产效率。有色金属如铝合金、铜合金等具有良好的流动性和铸造性能,非常适合采用金属型铸造生产,例如汽车发动机的铝合金活塞、气缸盖,铜合金的阀门、管件等。金属型铸造的生产过程易于实现机械化和自动化,能够稳定地控制铸件质量,减少废品率。但金属型铸造也存在一些局限性...
铸件的收缩率是模具设计的重要参数,需根据材料特性预留收缩余量。铸件在凝固和冷却过程中会发生体积收缩,这种收缩会导致铸件的尺寸小于模具型腔的尺寸,因此在模具设计时需要考虑铸件的收缩率,预留一定的收缩余量,以保证铸件冷却后能够达到设计尺寸。铸件的收缩率主要取决于材料的特性,不同的铸造材料收缩率不同,例如灰铸铁的收缩率为 0.8% - 1.2%,铸钢的收缩率为 1.5% - 2.0%,铝合金的收缩率为 1.0% - 1.5%,铜合金的收缩率为 1.2% - 2.0%。此外,铸件的收缩率还与铸件的形状、尺寸、壁厚、冷却速度等因素有关,形状复杂、壁厚不均的铸件收缩率不均匀,模具设计时需要根据不同部位的收...
铸造过程中的金属液流动性不足会导致铸件出现浇不足、冷隔等缺陷。金属液的流动性是指熔融金属在模具型腔中流动的能力,它是影响铸件成型质量的重要因素。流动性不足时,金属液无法充满整个模具型腔,会导致铸件出现浇不足缺陷,即铸件形状不完整,部分结构缺失;当金属液在流动过程中温度降低过快,前后两股金属液在型腔中相遇时无法完全融合,会形成冷隔缺陷,表现为铸件表面或内部出现不规则的缝隙或接痕,影响铸件的密封性和力学性能。金属液流动性不足的原因主要包括金属液温度过低、成分不合理、模具温度过低、浇注系统设计不当等。金属液温度过低会使其粘度增,流动阻力增加;金属成分中合金元素含量不合适,如硅、锰等元素不足,会降低金...
铸件的缺陷可能包括气孔、缩孔、裂纹、夹杂等,需通过检测剔除不合格品。气孔是铸件中常见的缺陷,通常是由于熔融金属中含有过多的气体,或浇注过程中卷入气体,在冷却凝固时气体无法排出而形成的,气孔会降低铸件的强度和致密性,影响其使用性能。缩孔是由于铸件在冷却凝固过程中,金属液补给不足,在铸件凝固的部位形成的孔洞,缩孔会导致铸件局部强度降低,甚至引起断裂。裂纹是铸件在凝固过程中或冷却后产生的断裂现象,主要是由于铸件内应力过或材料脆性过高引起的,裂纹会严重影响铸件的力学性能和安全性。夹杂是指铸件中混入的外来杂质,如砂粒、炉渣等,夹杂会破坏铸件的连续性,降低其强度和耐磨性。为了保证铸件质量,需要对铸件进行严...