鑄(zhù)造方法選擇的(de)原則

鑄造方法選(xuan)擇的原則

鑄造(zao)是将通過熔煉(liàn)的金屬液體澆(jiāo)注入鑄型内，經(jing)冷卻凝固獲得(de)所需形狀和性(xìng)能的零件的制(zhì)作過程。鑄造是(shì)常用的制造方(fāng)法，優點是：制造(zào)成本低，工藝靈(ling)活性大，可以獲(huò)得複雜形狀和(hé)大型的鑄件，在(zài)機械制造中占(zhàn)有很大的比重(zhong)，如機床占60～80%，汽車(che)占25%拖拉機占50～60%。鑄(zhu)件的質量直接(jie)影響着産品的(de)質量，因此，鑄造(zao)在機械制造業(yè)中占有重要的(de)地位。

     鑄造是一(yi)種古老的制造(zao)方法，在我國可(kě)以追溯到6000年前(qian)。随着工業技術(shù)的發展，鑄造技(jì)術的發展也很(hěn)迅速，特别是19世(shi)紀末和20世紀上(shàng)半葉，出現了很(hěn)多的新的鑄造(zao)方法，如低壓鑄(zhù)造、陶瓷鑄造、連(lian)續鑄造等，在20世(shi)紀下半葉得到(dao)完善和實用化(huà)。由于現今對鑄(zhù)造質量、鑄造精(jīng)度、鑄造成本和(he)鑄造自動化等(děng)要求的提高，鑄(zhu)造技術向着精(jīng)密化、大型化、高(gao)質量、自動化和(he)清潔化的方向(xiang)發展，例如我國(guó)這幾年在精密(mì)鑄造技術、連續(xu)鑄造技術、特種(zhong)鑄造技術、鑄造(zào)自動化和鑄造(zao)成型模拟技術(shu)等方面發展迅(xun)速。

     鑄造(zào)主要工藝過程(cheng)包括：金屬熔煉(lian)、模型制造、澆注(zhù)凝固和脫模清(qing)理等。鑄造用的(de)主要材料是鑄(zhu)鋼、鑄鐵、鑄造有(you)色合金(銅、鋁、鋅(xīn)、鉛等)等。鑄造方(fang)法常用的是砂(shā)型鑄造，其次是(shi)特種鑄造方法(fǎ)，如：金屬型鑄造(zao)、熔模鑄造、石膏(gao)型鑄造等。而砂(shā)型鑄造又可以(yi)分爲粘土砂型(xíng)、有機粘結劑砂(sha)型、樹脂自硬砂(sha)型、消失模等等(děng)。

     鑄造方法選擇(ze)的原則：

     1.優先采(cǎi)用砂型鑄造

     據(ju)統計，我國或是(shì)國際上，在全部(bù)鑄件産量中，60～70%的(de)鑄件是用砂型(xíng)生産的，而且其(qi)中70%左右是用粘(zhān)土砂型生産的(de)。主要原因是砂(shā)型鑄造較之其(qí)它鑄造方法成(cheng)本低、生産工藝(yi)簡單、生産周期(qī)短。所以象汽車(chē)的發動機氣缸(gāng)體、氣缸蓋、曲軸(zhóu)等鑄件都是用(yong)粘土濕型砂工(gōng)藝生産的。當濕(shī)型不能滿足要(yao)求時再考慮使(shǐ)用粘土砂表幹(gàn)砂型、幹砂型或(huò)其它砂型。粘土(tu)濕型砂鑄造的(de)鑄件重量可從(cong)幾公斤直到幾(ji)十公斤，而粘土(tǔ)幹型生産的鑄(zhu)件可重達幾十(shi)噸。

     一般來講，對(dui)于中、大型鑄件(jiàn)，鑄鐵件可以用(yòng)樹脂自硬砂型(xing)、鑄鋼件可以用(yong)水玻璃砂型來(lái)生産，可以獲得(de)尺寸準确、表面(mian)光潔的鑄件，但(dàn)成本較高。

     當然(ran)，砂型鑄造生産(chan)的鑄件精度、表(biao)面光潔度、材質(zhì)的密度和金相(xiàng)組織、機械性能(neng)等方面往往較(jiào)差，所以當鑄件(jian)的這些性能要(yào)求更高時，應該(gai)采用其它鑄造(zao)方法，例如熔模(mó)(失臘)鑄造、壓鑄(zhu)、低壓鑄造等等(děng)。

     2.鑄造方法應和(he)生産批量相适(shi)應

     例如砂型鑄(zhu)造，大量生産的(de)工廠應創造條(tiao)件采用技術先(xiān)進的造型、造芯(xin)方法。老式的震(zhen)擊式或震壓式(shì)造型機生産線(xian)生産率不夠高(gāo)，工人勞動強度(du)大，噪聲大，不适(shi)應大量生産的(de)要求，應逐步加(jiā)以改造。對于小(xiǎo)型鑄件，可以采(cǎi)用水平分型或(huo)垂直分型的無(wu)箱高壓造型機(ji)生産線、實型造(zào)型生産效率又(yòu)高，占地面積也(ye)少；對于中件可(kě)選用各種有箱(xiāng)高壓造型機生(sheng)産線、氣沖造型(xing)線，以适應快速(su)、高精度造型生(sheng)産線的要求，造(zao)芯方法可選用(yòng)：冷芯盒、熱芯盒(hé)、殼芯等制芯方(fang)法。中等批量的(de)大型鑄件可以(yǐ)考慮應用樹脂(zhī)自硬砂造型和(hé)造芯。

     單件小批(pi)生産的重型鑄(zhù)件，手工造型仍(réng)是重要的方法(fa)，手工造型能适(shì)應各種複雜的(de)要求比較靈活(huó)，不要求很多工(gong)藝裝備。可以應(yīng)用水玻璃砂型(xing)、VRH法水玻璃砂型(xing)、有機酯水玻璃(lí)自硬砂型、粘土(tǔ)幹型、樹脂自硬(ying)砂型及水泥砂(sha)型等；對于單件(jiàn)生産的重型鑄(zhù)件，采用地坑造(zào)型法成本低，投(tóu)産快。批量生産(chan)或長期生産的(de)定型産品采用(yòng)多箱造型、劈箱(xiang)造型法比較适(shì)宜，雖然模具、砂(sha)箱等開始投資(zi)高，但可從節約(yuē)造型工時、提高(gāo)産品質量方面(miàn)得到補償。

低壓(yā)鑄造、壓鑄、離心(xīn)鑄造等鑄造方(fāng)法，因設備和模(mó)具的價格昂貴(guì)，所以隻适合批(pī)量生産。

     3.造型方(fāng)法應适合工廠(chǎng)條件

     例如同樣(yàng)是生産大型機(ji)床床身等鑄件(jian)，一般采用組芯(xīn)造型法，不制作(zuo)模樣和砂箱，在(zài)地坑中組芯；而(er)另外的工廠則(ze)采用砂箱造型(xing)法，制作模樣。不(bu)同的企業生産(chan)條件(包括設備(bèi)、場地、員工素質(zhi)等)、生産習慣、所(suo)積累的經驗各(gè)不一樣，應該根(gen)據這些條件考(kǎo)慮适合做什麽(me)産品和不适合(he)(或不能)做什麽(me)産品。

     4.要兼顧鑄(zhù)件的精度要求(qiu)和成本

     各種鑄(zhu)造方法所獲得(dé)的鑄件精度不(bú)同，初投資和生(sheng)産率也不一緻(zhì)， 經濟效益也有(you)差異。因此，要做(zuo)到多、快、好、省，就(jiu)應當兼顧到各(gè)個方面。應對所(suo)選用的鑄造方(fāng)法進行初步的(de)成本估算，以确(què)定經濟效益高(gāo)又能保證鑄件(jiàn)要求的鑄造方(fang)法。

     鑄造方法的(de)特點和适用範(fan)圍如下：

     手工造(zao)型：單件、小批量(liàng)和難以使用造(zao)型機的形狀複(fu)雜的大型鑄件(jiàn)。

     機械造型：适用(yong)于批量生産的(de)中、小鑄件手工(gong)：靈活、易行，但效(xiao)率低，勞動強度(dù)大，尺寸精度和(he)表面質量低。

     機(ji)械：尺寸精度和(hé)表面質量高，但(dan)投資大。

     金屬型(xing)鑄造有色合

     幾(ji)十克～20公斤好複(fu)雜鑄件金屬模(mo)的費用較高小(xiao)批量或大批量(liang)生産的非鐵合(he)金鑄件，也用于(yú)生産鋼鐵鑄件(jian)。鑄件精度、表面(miàn)質量高，組織緻(zhì)密，力學性能好(hǎo)，生産率高。

     熔模(mo)鑄造鑄鋼及有(yǒu)色合金

     幾克～幾(ji)公斤很好任何(hé)複雜程度批量(liang)生産時比完全(quan)用機加工生産(chǎn)便宜各種批量(liàng)的鑄鋼及高熔(rong)點合金的小型(xing)複雜精密鑄件(jian)，特别适合鑄造(zao)藝術品、精密機(jī)械零件尺寸精(jing)度高、表面光潔(jié)，但工序繁多，勞(láo)動強度大。

     陶瓷(cí)型鑄造鑄鋼及(jí)鑄鐵幾公斤～幾(jǐ)百公斤很好較(jiào)複雜昂貴模具(ju)和精密鑄件尺(chǐ)寸精度高、表面(mian)光潔，但生産率(lü)低。

     石膏型鑄造(zào)鋁、鎂、鋅合金

     幾(ji)十克～幾十公斤(jin)很好較複雜高(gāo)單件到小批量(liang)，低壓鑄造有色(se)合金幾十克～幾(ji)十公斤好複雜(za)(可用砂芯)金屬(shǔ)模的制作費用(yòng)高小批量， 大批(pi)量的大、中型有(yǒu)色合金鑄件，可(kě)生産薄壁鑄件(jiàn)鑄件組織緻密(mi)，工藝出品率高(gao)，設備較簡單，可(ke)采用各種鑄型(xíng)，但生産效率低(dī)。

     差壓鑄造鋁、鎂(mei)合金幾克～幾十(shí)公斤好複雜(可(kě)用砂芯)高性能(néng)和形狀複雜的(de)有色合金鑄件(jian)壓力可控，鑄件(jiàn)成型好，組織緻(zhì)密，力學性能好(hǎo)，但生産效率低(dī)。

     壓力鑄造鋁、鎂(měi)合金幾克～幾十(shi)公斤好複雜(可(ke)用砂芯)金屬模(mo)的制作費用很(hěn)高大量生産的(de)各種有色合金(jin)中小型鑄件、薄(báo)壁鑄件、耐壓鑄(zhù)件鑄件尺寸精(jing)度高、表面光潔(jie)，組織緻密，生産(chǎn)率高，成本低。但(dan)壓鑄機和鑄型(xing)成本高。

     離心鑄(zhù)造灰鐵、球鐵幾(ji)十公斤～幾噸較(jiào)好一般爲圓筒(tong)形鑄件較低小(xiao)批量到大批量(liang)的旋轉體形鑄(zhù)件、各種直徑的(de)管件鑄件尺寸(cùn)精度高、表面光(guang)潔，組織緻密，生(sheng)産率高連續鑄(zhu)造鋼、有色很大(dà)較差長形連續(xu)鑄件低固定截(jie)面的長形鑄件(jian)，如鋼錠、鋼管等(děng)組織緻密，力學(xue)性能好，生産率(lü)高消失模鑄造(zao)各種幾克～幾噸(dun)較好較複雜較(jiao)低不同批量的(de)較複雜的各種(zhǒng)合金鑄件鑄件(jian)尺寸精度較高(gao)，鑄件設計自由(yóu)度大，工藝簡單(dan)，但模樣燃燒影(ying)響環境。