工业生产中铸造技术的选择与展望

时间:2018-01-08 16:27 编辑:澳门新葡萄京官网首页 点击:

在各种铸造方法中,应用   普遍的是砂型铸造。这是因为它具有多方面的优越性:利用砂型铸造可以得到具有复杂内腔和外形的机械零件;无论黑色金属还是有色金属均适用;铸造工艺设备简单,成本低廉;在生产过程中可以准确掌握金属用量,因而可以在设计阶段控制、确保金属不被浪费;由于冶金特性的影响,有些金属和合金只能通过铸造而不能用其它方法来生产;铸件几乎不受重量和尺寸的限制,有的铸铁件重达200t。虽然砂型铸造在铸造生产中应用很普遍,但用此法生产的铸件,其尺寸精度、表面光洁度和铸件的内部质量,远远不能满足许多机械零件特别是一些航空、航天产品如喷气式发动机中的叶片、叶轮、喷嘴等耐热合金零件的要求,这些零件不仅对尺寸精度和表面光洁度要求高,而且不能用其他方法制造。为适应这些要求,铸造工编辑发明了许多新的铸造方法.这些方法区别于普通砂型铸造,统称为特种铸造方法,即特种铸造。
与普通砂型铸造相比,特种铸造具有两个基本特点:①改变铸型的制造工艺或材料。②改善液体金属充填铸型及随后的冷凝条件。对于每一种特种铸造方法,它可能只具有某一方面的特点,也可能同时具有两方面的特点。
常用的特种铸造方法有熔模精密铸造、金属型铸造、消失模铸造、压力铸造、石膏型精密铸造、陶瓷型精密铸造、低压铸造、真空吸铸、挤压铸造、离心铸造、连续铸造、半连续铸造、壳型铸造、石墨型铸造、电渣熔铸等。
一、铸造技术的选择
特种铸造共有的特点是:铸件尺寸   ,表面粗糙值低,   接近零件   后尺寸,从而易于实现少切削或无切削加工;铸件内部质量好,力学性能高,铸件壁厚可以减薄;减低金属消耗和铸件废品率;简化铸造工序(除熔模铸造外),便于实现生产过程的机械化、自动化;改善劳动条件,提高劳动生产率。不过尽管特种铸造技术有其突出的优点,但每种工艺也有其缺点和局限性,并非所有的零件都适合某一种铸造方法。对于具体零件,要具体分析,主要根据以下因素来考虑选用哪一种方法。在选用时,要充分考虑到铸件的批量、铸件的材质、铸件的大小和铸件的结构。
(1)单件小批量生产时,尺寸精度和表面质量要求不高时,首先考虑砂型铸造,毕竟砂型铸造较其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。所以像汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件采用砂型铸造。
(2)对于质量小或者尺寸小、薄壁复杂的铸件,选择其他方法难以达到时可以考虑熔模铸造。其铸件质量可为几十克到几十千克,其   小壁厚可达0.3mm,   小直径可达0.5mm。因此,熔模铸造很适合生产质量小的铸件。熔模铸造主要用于生产汽轮机、涡轮发动机的叶片或叶轮,切削刀具,以及飞机、汽车、拖拉机、风动工具和机床上的小型零件。
(3)压铸可直接铸出各种孔眼、螺纹、齿形、花纹和图案等,也可压铸镶嵌件。压铸目前主要用于大批量生产铝、镁、锌、铜等有色金属的中小型铸件,在汽车、拖拉机、电器仪表、航空、航海、精密仪器、医疗器械日用五金及国防工业等部门获得广泛应用。
(4)对于结构非常复杂,原来用砂型铸造需要很多砂芯的铸件,采用消失模铸造。消失模不存在与分型和起模有关的铸件结构工艺性问题。消失模对铸造结构的适应性非常强,套同类、缸体、螺旋桨、水泵叶轮、壳体等结构特别复杂、芯子特别多的铸件,其经济效益非常显著。
(5)批量大,结构简单、尺寸精度和表面质量高的铸件,特别是有色金属铸件可考虑金属型铸造。此法生产率高。
二、特种铸造技术的发展展望
由于现今对铸造质量、铸造精度、铸造成本和铸造自动化等要求的提高,未来的铸造业在向着精密化、大型化、   方向发展的同时,还将有以下几个趋势:
(1)继续向自动化和清洁化的方向发展。保护环境的呼声越来越高,保护环境刻不容缓,对于铸造过程中出现的污染物,应在实现自动化、大型化的同时,有效降低污染是一个长期的目标。
(2)信息技术在铸造生产中将得到广泛应用。由计算机、网络技术、传感技术、人工智能等所构成的信息技术近年来在铸造生产中得到   为广泛的应用,这正在改变着铸造生产的面貌。可以说,现代铸造技术的主要特征就是将传统的铸造工艺与信息技术溶于一体。
(3)快速原型技术在铸造生产中的应用将起着很重要的作用。它除了可应用于制造新产品试制用的模样及熔模铸造的蜡模外,还可用于直接造出酚醛树脂壳型、壳芯,它们可直接用来装配成砂型。用这种方法极大地提高生产率,适合各种复杂、单件小批量生产。
特种铸造技术大批量生产精度高、表面质量好的铸件时发挥着越来越重要的作用;为了适应现代制造技术的发展,铸造技术必然会在业内和业外受到巨大的挑战而不断地创新,向着自动化、大型化、清洁化和快速化的方向发展。

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