鑄造方法選(xuǎn)擇的原則

鑄造方(fāng)法選擇的原則(zé)

鑄造是将通過(guo)熔煉的金屬液(ye)體澆注入鑄型(xing)内，經冷卻凝固(gù)獲得所需形狀(zhuang)和性能的零件(jian)的制作過程。鑄(zhù)造是常用的制(zhi)造方法，優點是(shi)：制造成本低，工(gong)藝靈活性大，可(ke)以獲得複雜形(xing)狀和大型的鑄(zhu)件，在機械制造(zao)中占有很大的(de)比重，如機床占(zhan)60～80%，汽車占25%拖拉機(jī)占50～60%。鑄件的質量(liàng)直接影響着産(chan)品的質量，因此(cǐ)，鑄造在機械制(zhi)造業中占有重(zhòng)要的地位。

     鑄造(zào)是一種古老的(de)制造方法，在我(wǒ)國可以追溯到(dao)6000年前。随着工業(ye)技術的發展，鑄(zhu)造技術的發展(zhǎn)也很迅速，特别(bie)是19世紀末和20世(shì)紀上半葉，出現(xian)了很多的新的(de)鑄造方法，如低(di)壓鑄造、陶瓷鑄(zhu)造、連續鑄造等(deng)，在20世紀下半葉(ye)得到完善和實(shí)用化。由于現今(jīn)對鑄造質量、鑄(zhu)造精度、鑄造成(chéng)本和鑄造自動(dòng)化等要求的提(tí)高，鑄造技術向(xiang)着精密化、大型(xíng)化、高質量、自動(dòng)化和清潔化的(de)方向發展，例如(ru)我國這幾年在(zai)精密鑄造技術(shu)、連續鑄造技術(shù)、特種鑄造技術(shu)、鑄造自動化和(hé)鑄造成型模拟(nǐ)技術等方面發(fā)展迅速。

     鑄造主要工藝(yi)過程包括：金屬(shǔ)熔煉、模型制造(zao)、澆注凝固和脫(tuo)模清理等。鑄造(zào)用的主要材料(liao)是鑄鋼、鑄鐵、鑄(zhu)造有色合金(銅(tong)、鋁、鋅、鉛等)等。鑄(zhù)造方法常用的(de)是砂型鑄造，其(qi)次是特種鑄造(zao)方法，如：金屬型(xíng)鑄造、熔模鑄造(zào)、石膏型鑄造等(děng)。而砂型鑄造又(yòu)可以分爲粘土(tǔ)砂型、有機粘結(jié)劑砂型、樹脂自(zi)硬砂型、消失模(mó)等等。

     鑄造方法(fǎ)選擇的原則：

     1.優(yōu)先采用砂型鑄(zhu)造

     據統計，我國(guó)或是國際上，在(zai)全部鑄件産量(liang)中，60～70%的鑄件是用(yong)砂型生産的，而(ér)且其中70%左右是(shì)用粘土砂型生(shēng)産的。主要原因(yīn)是砂型鑄造較(jiào)之其它鑄造方(fāng)法成本低、生産(chǎn)工藝簡單、生産(chan)周期短。所以象(xiàng)汽車的發動機(jī)氣缸體、氣缸蓋(gài)、曲軸等鑄件都(dou)是用粘土濕型(xing)砂工藝生産的(de)。當濕型不能滿(mǎn)足要求時再考(kao)慮使用粘土砂(shā)表幹砂型、幹砂(sha)型或其它砂型(xíng)。粘土濕型砂鑄(zhù)造的鑄件重量(liang)可從幾公斤直(zhi)到幾十公斤，而(ér)粘土幹型生産(chan)的鑄件可重達(dá)幾十噸。

     一般來(lái)講，對于中、大型(xíng)鑄件，鑄鐵件可(kě)以用樹脂自硬(yìng)砂型、鑄鋼件可(ke)以用水玻璃砂(sha)型來生産，可以(yi)獲得尺寸準确(que)、表面光潔的鑄(zhù)件，但成本較高(gāo)。

     當然，砂型鑄造(zao)生産的鑄件精(jing)度、表面光潔度(dù)、材質的密度和(he)金相組織、機械(xie)性能等方面往(wang)往較差，所以當(dāng)鑄件的這些性(xing)能要求更高時(shí)，應該采用其它(ta)鑄造方法，例如(rú)熔模(失臘)鑄造(zào)、壓鑄、低壓鑄造(zao)等等。

     2.鑄造方法(fǎ)應和生産批量(liàng)相适應

     例如砂(shā)型鑄造，大量生(shēng)産的工廠應創(chuang)造條件采用技(ji)術先進的造型(xing)、造芯方法。老式(shì)的震擊式或震(zhèn)壓式造型機生(sheng)産線生産率不(bu)夠高，工人勞動(dòng)強度大，噪聲大(da)，不适應大量生(sheng)産的要求，應逐(zhu)步加以改造。對(dui)于小型鑄件，可(ke)以采用水平分(fèn)型或垂直分型(xing)的無箱高壓造(zào)型機生産線、實(shi)型造型生産效(xiao)率又高，占地面(mian)積也少；對于中(zhōng)件可選用各種(zhǒng)有箱高壓造型(xíng)機生産線、氣沖(chong)造型線，以适應(yīng)快速、高精度造(zao)型生産線的要(yao)求，造芯方法可(kě)選用：冷芯盒、熱(re)芯盒、殼芯等制(zhì)芯方法。中等批(pi)量的大型鑄件(jiàn)可以考慮應用(yòng)樹脂自硬砂造(zào)型和造芯。

     單件(jiàn)小批生産的重(zhong)型鑄件，手工造(zào)型仍是重要的(de)方法，手工造型(xíng)能适應各種複(fu)雜的要求比較(jiào)靈活，不要求很(hen)多工藝裝備。可(kě)以應用水玻璃(lí)砂型、VRH法水玻璃(lí)砂型、有機酯水(shuǐ)玻璃自硬砂型(xíng)、粘土幹型、樹脂(zhī)自硬砂型及水(shui)泥砂型等；對于(yu)單件生産的重(zhong)型鑄件，采用地(di)坑造型法成本(ben)低，投産快。批量(liàng)生産或長期生(shēng)産的定型産品(pin)采用多箱造型(xíng)、劈箱造型法比(bi)較适宜，雖然模(mó)具、砂箱等開始(shi)投資高，但可從(cong)節約造型工時(shi)、提高産品質量(liang)方面得到補償(cháng)。

低壓鑄造、壓鑄(zhù)、離心鑄造等鑄(zhu)造方法，因設備(bèi)和模具的價格(ge)昂貴，所以隻适(shi)合批量生産。

     3.造(zao)型方法應适合(he)工廠條件

     例如(rú)同樣是生産大(da)型機床床身等(děng)鑄件，一般采用(yòng)組芯造型法，不(bú)制作模樣和砂(shā)箱，在地坑中組(zǔ)芯；而另外的工(gōng)廠則采用砂箱(xiāng)造型法，制作模(mó)樣。不同的企業(ye)生産條件(包括(kuo)設備、場地、員工(gong)素質等)、生産習(xí)慣、所積累的經(jing)驗各不一樣，應(yīng)該根據這些條(tiao)件考慮适合做(zuò)什麽産品和不(bú)适合(或不能)做(zuo)什麽産品。

     4.要兼(jiān)顧鑄件的精度(dù)要求和成本

     各(ge)種鑄造方法所(suǒ)獲得的鑄件精(jing)度不同，初投資(zī)和生産率也不(bú)一緻， 經濟效益(yi)也有差異。因此(ci)，要做到多、快、好(hǎo)、省，就應當兼顧(gu)到各個方面。應(ying)對所選用的鑄(zhu)造方法進行初(chu)步的成本估算(suàn)，以确定經濟效(xiào)益高又能保證(zheng)鑄件要求的鑄(zhu)造方法。

     鑄造方(fāng)法的特點和适(shi)用範圍如下：

     手(shou)工造型：單件、小(xiǎo)批量和難以使(shǐ)用造型機的形(xing)狀複雜的大型(xíng)鑄件。

     機械造型(xing)：适用于批量生(shēng)産的中、小鑄件(jiàn)手工：靈活、易行(hang)，但效率低，勞動(dòng)強度大，尺寸精(jing)度和表面質量(liang)低。

     機械：尺寸精(jīng)度和表面質量(liang)高，但投資大。

     金(jīn)屬型鑄造有色(sè)合

     幾十克～20公斤(jīn)好複雜鑄件金(jīn)屬模的費用較(jiao)高小批量或大(dà)批量生産的非(fēi)鐵合金鑄件，也(yě)用于生産鋼鐵(tiě)鑄件。鑄件精度(du)、表面質量高，組(zǔ)織緻密，力學性(xìng)能好，生産率高(gāo)。

     熔模鑄造鑄鋼(gāng)及有色合金

     幾(ji)克～幾公斤很好(hǎo)任何複雜程度(du)批量生産時比(bǐ)完全用機加工(gong)生産便宜各種(zhǒng)批量的鑄鋼及(jí)高熔點合金的(de)小型複雜精密(mì)鑄件，特别适合(he)鑄造藝術品、精(jīng)密機械零件尺(chǐ)寸精度高、表面(miàn)光潔，但工序繁(fan)多，勞動強度大(dà)。

     陶瓷型鑄造鑄(zhu)鋼及鑄鐵幾公(gong)斤～幾百公斤很(hen)好較複雜昂貴(gui)模具和精密鑄(zhù)件尺寸精度高(gāo)、表面光潔，但生(sheng)産率低。

     石膏型(xing)鑄造鋁、鎂、鋅合(hé)金

     幾十克～幾十(shí)公斤很好較複(fú)雜高單件到小(xiǎo)批量，低壓鑄造(zao)有色合金幾十(shi)克～幾十公斤好(hǎo)複雜(可用砂芯(xin))金屬模的制作(zuo)費用高小批量(liàng)， 大批量的大、中(zhōng)型有色合金鑄(zhù)件，可生産薄壁(bì)鑄件鑄件組織(zhi)緻密，工藝出品(pin)率高，設備較簡(jian)單，可采用各種(zhong)鑄型，但生産效(xiào)率低。

     差壓鑄造(zao)鋁、鎂合金幾克(ke)～幾十公斤好複(fú)雜(可用砂芯)高(gao)性能和形狀複(fú)雜的有色合金(jin)鑄件壓力可控(kòng)，鑄件成型好，組(zu)織緻密，力學性(xìng)能好，但生産效(xiao)率低。

     壓力鑄造(zào)鋁、鎂合金幾克(kè)～幾十公斤好複(fu)雜(可用砂芯)金(jīn)屬模的制作費(fèi)用很高大量生(shēng)産的各種有色(sè)合金中小型鑄(zhu)件、薄壁鑄件、耐(nai)壓鑄件鑄件尺(chi)寸精度高、表面(miàn)光潔，組織緻密(mi)，生産率高，成本(ben)低。但壓鑄機和(he)鑄型成本高。

     離(li)心鑄造灰鐵、球(qiu)鐵幾十公斤～幾(ji)噸較好一般爲(wèi)圓筒形鑄件較(jiao)低小批量到大(dà)批量的旋轉體(ti)形鑄件、各種直(zhi)徑的管件鑄件(jiàn)尺寸精度高、表(biao)面光潔，組織緻(zhì)密，生産率高連(lian)續鑄造鋼、有色(se)很大較差長形(xíng)連續鑄件低固(gu)定截面的長形(xing)鑄件，如鋼錠、鋼(gang)管等組織緻密(mì)，力學性能好，生(sheng)産率高消失模(mó)鑄造各種幾克(ke)～幾噸較好較複(fú)雜較低不同批(pi)量的較複雜的(de)各種合金鑄件(jiàn)鑄件尺寸精度(dù)較高，鑄件設計(jì)自由度大，工藝(yi)簡單，但模樣燃(rán)燒影響環境。