鑄造方(fang)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(jin)屬液體澆注入(rù)鑄型内，經冷卻(que)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(yōu)點是：制造成本(ben)低，工藝靈活性(xing)大，可以獲得複(fú)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(tuō)拉機占50～60%。鑄件的(de)質量直接影響(xiang)着産品的質量(liàng)，因此，鑄造在機(jī)械制造業中占(zhan)有重要的地位(wèi)。

     鑄造是一種古(gu)老的制造方法(fa)，在我國可以追(zhui)溯到6000年前。随着(zhe)工業技術的發(fā)展，鑄造技術的(de)發展也很迅速(sù)，特别是19世紀末(mo)和20世紀上半葉(ye)，出現了很多的(de)新的鑄造方法(fǎ)，如低壓鑄造、陶(táo)瓷鑄造、連續鑄(zhu)造等，在20世紀下(xià)半葉得到完善(shàn)和實用化。由于(yu)現今對鑄造質(zhì)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(zhan)，例如我國這幾(ji)年在精密鑄造(zào)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(xing)模拟技術等方(fang)面發展迅速。

     鑄造主要(yao)工藝過程包括(kuò)：金屬熔煉、模型(xíng)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(zhù)鐵、鑄造有色合(hé)金(銅、鋁、鋅、鉛等(děng))等。鑄造方法常(chang)用的是砂型鑄(zhu)造，其次是特種(zhǒng)鑄造方法，如：金(jin)屬型鑄造、熔模(mo)鑄造、石膏型鑄(zhu)造等。而砂型鑄(zhù)造又可以分爲(wèi)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(sha)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(jian)是用砂型生産(chǎn)的，而且其中70%左(zuo)右是用粘土砂(sha)型生産的。主要(yào)原因是砂型鑄(zhù)造較之其它鑄(zhù)造方法成本低(di)、生産工藝簡單(dan)、生産周期短。所(suǒ)以象汽車的發(fa)動機氣缸體、氣(qi)缸蓋、曲軸等鑄(zhu)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(shi)再考慮使用粘(zhān)土砂表幹砂型(xing)、幹砂型或其它(tā)砂型。粘土濕型(xíng)砂鑄造的鑄件(jian)重量可從幾公(gōng)斤直到幾十公(gōng)斤，而粘土幹型(xing)生産的鑄件可(ke)重達幾十噸。

     一(yi)般來講，對于中(zhōng)、大型鑄件，鑄鐵(tiě)件可以用樹脂(zhī)自硬砂型、鑄鋼(gāng)件可以用水玻(bō)璃砂型來生産(chǎn)，可以獲得尺寸(cùn)準确、表面光潔(jie)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(zhī)、機械性能等方(fāng)面往往較差，所(suo)以當鑄件的這(zhe)些性能要求更(gèng)高時，應該采用(yong)其它鑄造方法(fa)，例如熔模(失臘(la))鑄造、壓鑄、低壓(ya)鑄造等等。

     2.鑄造(zào)方法應和生産(chan)批量相适應

     例(li)如砂型鑄造，大(da)量生産的工廠(chǎng)應創造條件采(cai)用技術先進的(de)造型、造芯方法(fa)。老式的震擊式(shì)或震壓式造型(xing)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(da)量生産的要求(qiú)，應逐步加以改(gǎi)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(yā)造型機生産線(xian)、氣沖造型線，以(yi)适應快速、高精(jīng)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(xing)鑄件可以考慮(lü)應用樹脂自硬(ying)砂造型和造芯(xin)。

     單件小批生産(chǎn)的重型鑄件，手(shou)工造型仍是重(zhòng)要的方法，手工(gōng)造型能适應各(gè)種複雜的要求(qiu)比較靈活，不要(yao)求很多工藝裝(zhuāng)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(yìng)砂型、粘土幹型(xing)、樹脂自硬砂型(xíng)及水泥砂型等(děng)；對于單件生産(chan)的重型鑄件，采(cai)用地坑造型法(fǎ)成本低，投産快(kuài)。批量生産或長(zhǎng)期生産的定型(xíng)産品采用多箱(xiāng)造型、劈箱造型(xing)法比較适宜，雖(sui)然模具、砂箱等(děng)開始投資高，但(dan)可從節約造型(xíng)工時、提高産品(pin)質量方面得到(dào)補償。

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

     3.造型方法應(yīng)适合工廠條件(jiàn)

     例如同樣是生(shēng)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(dì)、員工素質等)、生(sheng)産習慣、所積累(lei)的經驗各不一(yī)樣，應該根據這(zhe)些條件考慮适(shi)合做什麽産品(pin)和不适合(或不(bú)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(zhù)件精度不同，初(chu)投資和生産率(lǜ)也不一緻， 經濟(jì)效益也有差異(yì)。因此，要做到多(duō)、快、好、省，就應當(dang)兼顧到各個方(fang)面。應對所選用(yòng)的鑄造方法進(jin)行初步的成本(ben)估算，以确定經(jīng)濟效益高又能(néng)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(rú)下：

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

     機械(xiè)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(miàn)質量低。

     機械：尺(chǐ)寸精度和表面(miàn)質量高，但投資(zī)大。

     金屬型鑄造(zào)有色合

     幾十克(ke)～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(chan)的非鐵合金鑄(zhu)件，也用于生産(chǎn)鋼鐵鑄件。鑄件(jiàn)精度、表面質量(liàng)高，組織緻密，力(li)學性能好，生産(chǎn)率高。

     熔模鑄造(zao)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(chǎn)時比完全用機(jī)加工生産便宜(yí)各種批量的鑄(zhù)鋼及高熔點合(he)金的小型複雜(zá)精密鑄件，特别(bie)适合鑄造藝術(shù)品、精密機械零(líng)件尺寸精度高(gao)、表面光潔，但工(gong)序繁多，勞動強(qiáng)度大。

     陶瓷型鑄(zhù)造鑄鋼及鑄鐵(tie)幾公斤～幾百公(gong)斤很好較複雜(za)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(shi)膏型鑄造鋁、鎂(mei)、鋅合金

     幾十克(ke)～幾十公斤很好(hao)較複雜高單件(jian)到小批量，低壓(ya)鑄造有色合金(jīn)幾十克～幾十公(gong)斤好複雜(可用(yong)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(jian)組織緻密，工藝(yì)出品率高，設備(bei)較簡單，可采用(yong)各種鑄型，但生(sheng)産效率低。

     差壓(yā)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(lì)鑄造鋁、鎂合金(jin)幾克～幾十公斤(jīn)好複雜(可用砂(sha)芯)金屬模的制(zhì)作費用很高大(dà)量生産的各種(zhong)有色合金中小(xiǎo)型鑄件、薄壁鑄(zhù)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(gāo)，成本低。但壓鑄(zhù)機和鑄型成本(běn)高。

     離心鑄造灰(hui)鐵、球鐵幾十公(gong)斤～幾噸較好一(yī)般爲圓筒形鑄(zhu)件較低小批量(liang)到大批量的旋(xuán)轉體形鑄件、各(gè)種直徑的管件(jiàn)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(jian)低固定截面的(de)長形鑄件，如鋼(gang)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(zhǒng)幾克～幾噸較好(hǎo)較複雜較低不(bú)同批量的較複(fu)雜的各種合金(jin)鑄件鑄件尺寸(cùn)精度較高，鑄件(jiàn)設計自由度大(da)，工藝簡單，但模(mó)樣燃燒影響環(huán)境。