液態(tài)金屬澆注到與零件形狀、尺寸相適應的鑄型型腔中,待其冷卻凝固,以獲得毛坯或零件的生產方法,通常稱為金屬液態(tài)成形或鑄造。
工藝流程:液體金屬→充型→凝固收縮→鑄件
工藝特點:可生產形狀任意復雜的制件,特別是內腔形狀復雜的制件。適應性強,合金種類不受限制,鑄件大小幾乎不受限制。材料來源廣,廢品可重熔,設備投資低。廢品率高、表面質量較低、勞動條件差。
常見鑄造工藝:
1.砂型鑄造:在砂型中生產鑄件的鑄造方法。鋼、鐵和大多數有色合金鑄件都可用砂型鑄造方法獲得。
技術特點:適合于制成形狀復雜,特別是具有復雜內腔的毛坯;適應性廣,成本低;對于某些塑性很差的材料,如鑄鐵等,砂型鑄造是制造其零件或,毛坯的唯一的成形工藝。
2.消失模鑄造(又稱實型鑄造):是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振動造型,在負壓下澆注,使模型氣化,液體金屬占據模型位置,凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。適合成產結構復雜的各種大小較精密鑄件,合金種類不限,生產批量不限。
工藝流程:預發(fā)泡→發(fā)泡成型→浸涂料→烘干→造型→澆注→落砂→清理
技術特點:鑄件精度高,無砂芯,減少了加工時間;無分型面,設計靈活,自由度高;清潔生產,無污染;降低投資和生產成本。
3.連續(xù)鑄造:是一種先進的鑄造方法,其原理是將熔融的金屬,不斷澆入一種叫做結晶器的特殊金屬型中,凝固(結殼)了的鑄件,連續(xù)不斷地從結晶器的另一端拉出,它可獲得任意長或特定的長度的鑄件。
技術特點:由于金屬被迅速冷卻,結晶致密,組織均勻,機械性能較好;節(jié)約金屬,提高收得率;簡化了工序,免除造型及其它工序,因而減輕了勞動強度;所需生產面積也大為減少;連續(xù)鑄造生產易于實現機械化和自動化,提高生產效率。
4.熔模鑄造:通常是指在易熔材料制成模樣,在模樣表面包覆若干層耐火材料制成型殼,再將模樣熔化排出型殼,從而獲得無分型面的鑄型,經高溫焙燒后即可填砂澆注的鑄造方案。常稱為“失蠟鑄造”。
工藝特點 優(yōu)點:尺寸精度和幾何精度高;表面粗糙度高;能夠鑄造外型復雜的鑄件,且鑄造的合金不受限制。
缺點:工序繁雜,費用較高
應用:適用于生產形狀復雜、精度要求高、或很難進行其它加工的小型零件,如渦輪發(fā)動機的葉片等。
5.壓鑄:是利用高壓將金屬液高速壓入一精密金屬模具型腔內,金屬液在壓力作用下冷卻凝固而形成鑄件。
工藝特點 優(yōu)點:壓鑄時金屬液體承受壓力高,流速快;產品質量好,尺寸穩(wěn)定,互換性好;生產效率高,壓鑄模使用次數多;適合大批大量生產,經濟效益好。
缺點:鑄件容易產生細小的氣孔和縮松。壓鑄件塑性低,不宜在沖擊載荷及有震動的情況下工作;高熔點合金壓鑄時,鑄型壽命低,影響壓鑄生產的擴大。
機床鑄件耐磨性與消震性好。由于鑄鐵中石墨有利于潤滑及貯油,所以耐磨性好。同樣,由于石墨的存在,灰口鑄鐵的消震性優(yōu)于鋼。工藝性能好。由于灰口鑄鐵含碳量高,接近于共晶成分,故熔點比較低,流動性良好,收縮率小,因此適宜于鑄造結構復雜或薄壁鑄件。