鑄造方(fāng)法選擇的原則(ze)

鑄(zhu)造方法選擇的(de)原則

鑄造是将(jiang)通過熔煉的金(jīn)屬液體澆注入(ru)鑄型内，經冷卻(què)凝固獲得所需(xū)形狀和性能的(de)零件的制作過(guò)程。鑄造是常用(yong)的制造方法，優(you)點是：制造成本(ben)低，工藝靈活性(xing)大，可以獲得複(fu)雜形狀和大型(xing)的鑄件，在機械(xiè)制造中占有很(hen)大的比重，如機(ji)床占60～80%，汽車占25%拖(tuo)拉機占50～60%。鑄件的(de)質量直接影響(xiang)着産品的質量(liang)，因此，鑄造在機(jī)械制造業中占(zhàn)有重要的地位(wei)。

     鑄造是一種古(gǔ)老的制造方法(fa)，在我國可以追(zhuī)溯到6000年前。随着(zhe)工業技術的發(fa)展，鑄造技術的(de)發展也很迅速(su)，特别是19世紀末(mo)和20世紀上半葉(yè)，出現了很多的(de)新的鑄造方法(fa)，如低壓鑄造、陶(táo)瓷鑄造、連續鑄(zhù)造等，在20世紀下(xià)半葉得到完善(shàn)和實用化。由于(yú)現今對鑄造質(zhi)量、鑄造精度、鑄(zhù)造成本和鑄造(zào)自動化等要求(qiú)的提高，鑄造技(ji)術向着精密化(hua)、大型化、高質量(liang)、自動化和清潔(jié)化的方向發展(zhǎn)，例如我國這幾(ji)年在精密鑄造(zao)技術、連續鑄造(zào)技術、特種鑄造(zao)技術、鑄造自動(dòng)化和鑄造成型(xíng)模拟技術等方(fāng)面發展迅速。

     鑄造主要(yao)工藝過程包括(kuo)：金屬熔煉、模型(xing)制造、澆注凝固(gu)和脫模清理等(děng)。鑄造用的主要(yào)材料是鑄鋼、鑄(zhu)鐵、鑄造有色合(he)金(銅、鋁、鋅、鉛等(deng))等。鑄造方法常(chang)用的是砂型鑄(zhù)造，其次是特種(zhǒng)鑄造方法，如：金(jīn)屬型鑄造、熔模(mó)鑄造、石膏型鑄(zhu)造等。而砂型鑄(zhu)造又可以分爲(wei)粘土砂型、有機(jī)粘結劑砂型、樹(shu)脂自硬砂型、消(xiāo)失模等等。

     鑄造(zao)方法選擇的原(yuan)則：

     1.優先采用砂(shā)型鑄造

     據統計(ji)，我國或是國際(jì)上，在全部鑄件(jian)産量中，60～70%的鑄件(jiàn)是用砂型生産(chan)的，而且其中70%左(zuo)右是用粘土砂(shā)型生産的。主要(yao)原因是砂型鑄(zhu)造較之其它鑄(zhu)造方法成本低(di)、生産工藝簡單(dān)、生産周期短。所(suǒ)以象汽車的發(fā)動機氣缸體、氣(qi)缸蓋、曲軸等鑄(zhù)件都是用粘土(tu)濕型砂工藝生(shēng)産的。當濕型不(bu)能滿足要求時(shí)再考慮使用粘(zhān)土砂表幹砂型(xíng)、幹砂型或其它(tā)砂型。粘土濕型(xing)砂鑄造的鑄件(jiàn)重量可從幾公(gong)斤直到幾十公(gōng)斤，而粘土幹型(xíng)生産的鑄件可(kě)重達幾十噸。

     一(yi)般來講，對于中(zhōng)、大型鑄件，鑄鐵(tie)件可以用樹脂(zhi)自硬砂型、鑄鋼(gāng)件可以用水玻(bo)璃砂型來生産(chǎn)，可以獲得尺寸(cùn)準确、表面光潔(jié)的鑄件，但成本(běn)較高。

     當然，砂型(xing)鑄造生産的鑄(zhu)件精度、表面光(guang)潔度、材質的密(mi)度和金相組織(zhi)、機械性能等方(fang)面往往較差，所(suo)以當鑄件的這(zhe)些性能要求更(geng)高時，應該采用(yong)其它鑄造方法(fǎ)，例如熔模(失臘(là))鑄造、壓鑄、低壓(yā)鑄造等等。

     2.鑄造(zào)方法應和生産(chan)批量相适應

     例(lì)如砂型鑄造，大(da)量生産的工廠(chang)應創造條件采(cǎi)用技術先進的(de)造型、造芯方法(fǎ)。老式的震擊式(shì)或震壓式造型(xíng)機生産線生産(chan)率不夠高，工人(ren)勞動強度大，噪(zao)聲大，不适應大(dà)量生産的要求(qiu)，應逐步加以改(gai)造。對于小型鑄(zhu)件，可以采用水(shui)平分型或垂直(zhi)分型的無箱高(gao)壓造型機生産(chan)線、實型造型生(sheng)産效率又高，占(zhàn)地面積也少；對(dui)于中件可選用(yong)各種有箱高壓(ya)造型機生産線(xian)、氣沖造型線，以(yi)适應快速、高精(jing)度造型生産線(xiàn)的要求，造芯方(fāng)法可選用：冷芯(xin)盒、熱芯盒、殼芯(xīn)等制芯方法。中(zhōng)等批量的大型(xíng)鑄件可以考慮(lü)應用樹脂自硬(ying)砂造型和造芯(xīn)。

     單件小批生産(chǎn)的重型鑄件，手(shou)工造型仍是重(zhong)要的方法，手工(gong)造型能适應各(gè)種複雜的要求(qiu)比較靈活，不要(yào)求很多工藝裝(zhuang)備。可以應用水(shuǐ)玻璃砂型、VRH法水(shui)玻璃砂型、有機(ji)酯水玻璃自硬(ying)砂型、粘土幹型(xíng)、樹脂自硬砂型(xing)及水泥砂型等(deng)；對于單件生産(chǎn)的重型鑄件，采(cai)用地坑造型法(fǎ)成本低，投産快(kuai)。批量生産或長(zhǎng)期生産的定型(xing)産品采用多箱(xiāng)造型、劈箱造型(xíng)法比較适宜，雖(sui)然模具、砂箱等(děng)開始投資高，但(dàn)可從節約造型(xíng)工時、提高産品(pǐn)質量方面得到(dào)補償。

低壓鑄造(zào)、壓鑄、離心鑄造(zao)等鑄造方法，因(yīn)設備和模具的(de)價格昂貴，所以(yǐ)隻适合批量生(sheng)産。

     3.造型方法應(yīng)适合工廠條件(jian)

     例如同樣是生(sheng)産大型機床床(chuang)身等鑄件，一般(bān)采用組芯造型(xíng)法，不制作模樣(yàng)和砂箱，在地坑(keng)中組芯；而另外(wai)的工廠則采用(yong)砂箱造型法，制(zhi)作模樣。不同的(de)企業生産條件(jiàn)(包括設備、場地(di)、員工素質等)、生(shēng)産習慣、所積累(lèi)的經驗各不一(yī)樣，應該根據這(zhe)些條件考慮适(shì)合做什麽産品(pǐn)和不适合(或不(bu)能)做什麽産品(pin)。

     4.要兼顧鑄件的(de)精度要求和成(cheng)本

     各種鑄造方(fāng)法所獲得的鑄(zhu)件精度不同，初(chū)投資和生産率(lü)也不一緻， 經濟(ji)效益也有差異(yì)。因此，要做到多(duō)、快、好、省，就應當(dāng)兼顧到各個方(fāng)面。應對所選用(yong)的鑄造方法進(jìn)行初步的成本(ben)估算，以确定經(jing)濟效益高又能(neng)保證鑄件要求(qiu)的鑄造方法。

     鑄(zhu)造方法的特點(diǎn)和适用範圍如(ru)下：

     手工造型：單(dan)件、小批量和難(nan)以使用造型機(jī)的形狀複雜的(de)大型鑄件。

     機械(xie)造型：适用于批(pī)量生産的中、小(xiao)鑄件手工：靈活(huó)、易行，但效率低(dī)，勞動強度大，尺(chǐ)寸精度和表面(mian)質量低。

     機械：尺(chi)寸精度和表面(mian)質量高，但投資(zi)大。

     金屬型鑄造(zao)有色合

     幾十克(kè)～20公斤好複雜鑄(zhu)件金屬模的費(fèi)用較高小批量(liang)或大批量生産(chǎn)的非鐵合金鑄(zhù)件，也用于生産(chan)鋼鐵鑄件。鑄件(jian)精度、表面質量(liàng)高，組織緻密，力(lì)學性能好，生産(chǎn)率高。

     熔模鑄造(zào)鑄鋼及有色合(hé)金

     幾克～幾公斤(jin)很好任何複雜(zá)程度批量生産(chan)時比完全用機(jī)加工生産便宜(yí)各種批量的鑄(zhu)鋼及高熔點合(hé)金的小型複雜(za)精密鑄件，特别(bié)适合鑄造藝術(shù)品、精密機械零(ling)件尺寸精度高(gāo)、表面光潔，但工(gōng)序繁多，勞動強(qiang)度大。

     陶瓷型鑄(zhù)造鑄鋼及鑄鐵(tiě)幾公斤～幾百公(gong)斤很好較複雜(zá)昂貴模具和精(jīng)密鑄件尺寸精(jīng)度高、表面光潔(jié)，但生産率低。

     石(shí)膏型鑄造鋁、鎂(měi)、鋅合金

     幾十克(kè)～幾十公斤很好(hǎo)較複雜高單件(jian)到小批量，低壓(yā)鑄造有色合金(jīn)幾十克～幾十公(gong)斤好複雜(可用(yòng)砂芯)金屬模的(de)制作費用高小(xiǎo)批量， 大批量的(de)大、中型有色合(hé)金鑄件，可生産(chan)薄壁鑄件鑄件(jiàn)組織緻密，工藝(yi)出品率高，設備(bei)較簡單，可采用(yong)各種鑄型，但生(shēng)産效率低。

     差壓(ya)鑄造鋁、鎂合金(jīn)幾克～幾十公斤(jin)好複雜(可用砂(shā)芯)高性能和形(xing)狀複雜的有色(sè)合金鑄件壓力(lì)可控，鑄件成型(xíng)好，組織緻密，力(li)學性能好，但生(shēng)産效率低。

     壓力(li)鑄造鋁、鎂合金(jin)幾克～幾十公斤(jin)好複雜(可用砂(sha)芯)金屬模的制(zhì)作費用很高大(da)量生産的各種(zhǒng)有色合金中小(xiǎo)型鑄件、薄壁鑄(zhu)件、耐壓鑄件鑄(zhù)件尺寸精度高(gāo)、表面光潔，組織(zhī)緻密，生産率高(gao)，成本低。但壓鑄(zhù)機和鑄型成本(ben)高。

     離心鑄造灰(hui)鐵、球鐵幾十公(gōng)斤～幾噸較好一(yi)般爲圓筒形鑄(zhu)件較低小批量(liàng)到大批量的旋(xuan)轉體形鑄件、各(gè)種直徑的管件(jian)鑄件尺寸精度(dù)高、表面光潔，組(zu)織緻密，生産率(lü)高連續鑄造鋼(gāng)、有色很大較差(cha)長形連續鑄件(jiàn)低固定截面的(de)長形鑄件，如鋼(gāng)錠、鋼管等組織(zhi)緻密，力學性能(néng)好，生産率高消(xiāo)失模鑄造各種(zhong)幾克～幾噸較好(hǎo)較複雜較低不(bu)同批量的較複(fú)雜的各種合金(jin)鑄件鑄件尺寸(cun)精度較高，鑄件(jiàn)設計自由度大(da)，工藝簡單，但模(mo)樣燃燒影響環(huan)境。