金属铸造工艺：类型、优势、阶段、用途

在本文中，您将了解什么是金属铸造？ 以及如何完成它的流程 , 金属铸造的阶段, 和类型 金属铸造工艺。

金属铸造工艺

金属铸造工艺 是设计所需形状的最古老和流行的制造方法。这是制造大多数产品的第一步。

铸件由任何可以熔化的金属制成，并且可以具有设计师想要的任何形状。铸件的尺寸可以从几毫米到几米不等。铸件的重量从几克到吨不等。

用难以加工的金属制成的形状非常复杂、中空断面、复杂内腔和不规则曲面的产品可以很容易地通过铸造工艺生产出来。

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有许多铸造工艺可供选择，生产特定零件的工艺选择取决于生产成本、生产率、尺寸、形状和表面光洁度等因素。铸造工艺的主要区别在于用于制备模具的材料类型和浇注熔融材料的方法。

模具材料一般为沙子或金属，浇注方法可采用重力、真空、低压或高压。铸造最常用于制作其他方法难以或不经济地制作的复杂形状。

现代铸造工艺主要分为两大类：

• 消耗品
• 非消耗型铸造。

在消耗型铸造中， 它包括砂型铸造、壳型铸造、石膏型铸造、熔模铸造和蒸发型铸造。

在非消耗型铸造中 ，它包括永久型铸造、压铸、半固态金属铸造、离心铸造、连续铸造。

金属铸造工艺的优点

• 与其他制造工艺相比，铸造工艺的成本非常低。
• 可以通过这种工艺制造难以通过其他制造方法制造的非常重和笨重的部件。
• 铸造可用于大批量生产，也可用于批量生产。
• 产品可以一体成型，因此无需金属连接过程。

金属铸造工艺分类

• 现代铸造工艺分为两大类：消耗性铸造和非消耗性（永久性）铸造。
• 模具用于单次浇注时，采用砂型。这种模具被称为可膨胀模具，因为它们在铸造时被破坏。
• 这些用于小批量生产。
• 模具反复使用时，由金属或石墨制成，称为永久模具。

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金属铸造工艺的种类

以下是四种不同类型的金属铸造工艺 用于大规模生产：

1. 砂铸
2. 投资铸造
3. 永久模具铸造
4. 压力铸造

1。砂型铸造

它是金属铸造工艺中应用最广泛、应用最广泛的一种。这是一种消耗性模具永久模型铸造工艺。砂型铸造工艺涉及熔炉、金属、模型和砂模的使用。

模型周围的沙子手工捣实用于简单的铸造。对于复杂的铸件，砂混合物由造型机压实。成型机不仅增加了生产成本，而且还通过改善冲压作用力的分配和分配来提高铸件质量。

它可用于所有类型的金属，但与其他铸造工艺相比，其表面光洁度和尺寸精度较差。是最经济的生产工艺。

砂型铸造的优点

• 几乎任何金属都可以铸造。
• 它没有大小和形状的限制。
• 设备成本低。
• 小批量生产成本更低。

砂型铸造的缺点或限制

• 粗加工。
• 尺寸精度不好。
• 铸造仍需精加工。
• 它的生产率很低。

2。熔模铸造

壳型熔模铸造的操作顺序如下：

• 制作母版 ：主图案由木材或塑料等材料制成。
• 主模具制造 ：可以使用母模用低熔点金属铸造模具。使用钢或木模具。
• 蜡模制作 ：蜡模是通过将熔化的蜡倒入模具中制成的。蜡凝固后，从模具中取出。
• 蜡模组装 ：根据铸件的大小，将几个蜡模组装在一起，形成一棵树或一簇中央云杉和流道的簇。
• 簇的涂层 ：簇现在涂有一层薄薄的耐火材料。该步骤是通过将整个簇浸入由非常细的耐火材料与水解的硅酸乙酯、酒精和胶凝剂混合而成的稀浆中进行的。
• 生产最后一层耐火材料 ：在这里，将涂层簇反复浸入研磨得相对较粗的耐火材料中，以达到所需的涂层厚度。
• 涂层硬化 ：涂层的簇被放置一段时间（几个小时）干燥和硬化。
• 蜡模的熔化 ：将模具倒置放入烤箱中，让蜡从模具中流出，收集起来重复使用。
• 预热模具 ：在 700-1000°c 下烧制，以赋予模具强度并确保熔融金属流向所有复杂和薄的部分。
• 填充热模 ：熔融金属通过重力、真空压力或外力填充到模具中。
• 铸件清洗 ：云杉和流道现已移除，铸件已清洁并完成。

熔模铸造的优点

• 几乎任何金属都可以铸造，
• 良好的表面光洁度。
• 良好的尺寸精度。
• 相当高的生产率。
• 可以铸造复杂的形状。
• 装修成本低。

熔模铸造的缺点或限制

• 人工成本高。
• 昂贵的模具和图案。
• 零件尺寸限制。

3。永久模具铸造

永久性模具铸造工艺有很多，下面列出其中的一些：

1. 重力式永久模具铸造
2. 低压永久模具铸造
3. 压铸
4. 离心铸造
5. 连续投射

在这些过程中，模具被反复使用。模具一般为两半，设计便于开合。提供顶针用于移除凝固的铸件。金属模具是不透气的，因此，沿着分型面的间隙和顶针用作气体逸出的通风口。

铸模较薄壁上的耐火涂层不仅提高了铸模寿命，而且还防止铸件粘在铸模壁上。

模具的预热和通过水循环控制的模具冷却可保持模具温度均匀。永久性与其他工艺用于使用合金钢模具铸造低熔点有色金属材料。

与其他工艺相比，该工艺获得了更好的表面光洁度和尺寸精度。初始成本较高，因此这些工艺只有在需要更高产量时才是经济的。

永久模铸造的优点

1. 良好的表面光洁度。
2. 良好的尺寸精度。
3. 生产率高。

永久型铸造的缺点或局限性

1. 模具成本高。
2. 适合大批量生产。
3. 适合铸造简单的形状。
4. 适用于低熔点金属。

4。压铸

压铸是一种非常常用的永久性模具铸造工艺。用于生产家用电器的许多部件，如炉灶、风扇、电机、玩具等。

压铸件的表面光洁度和公差非常好，几乎不需要后处理。压铸模具价格昂贵，并且需要很长的交货时间来制造；它们通常被称为模具。

有两种常见的压铸类型：

• 热室压铸
• 冷室压铸。

4.1 热室压铸工艺

在热室工艺中（用于锌合金镁），连接到模腔的压力室被熔融金属永久填充。

基本操作周期如下：

• 模具关闭，鹅颈缸内充满熔融金属。
• 柱塞将熔融金属通过鹅颈管通道和喷嘴推入模腔：金属在压力下保持直到凝固。
• 模具打开并且芯（如果有）被缩回；铸件留在顶出模中；柱塞返回，通过喷嘴和鹅颈管将熔融金属拉回。
• 顶针将铸件推出顶模。当柱塞打开入口孔时，熔融金属重新填充鹅颈缸。

热室工艺用于 (a) 具有低熔点和 (b) 不与模具材料钢合金的金属；常见的例子是锡、锌和铅。

4.2 冷室压铸工艺

在冷室工艺中，熔融金属在每个循环中倒入冷室。运行周期为

• 合上模具，将熔融金属舀入冷室气缸。
• 柱塞将熔融金属推入模腔；金属被保持在高压下，直到它凝固。
• 模具打开，柱塞跟随将凝固的料块从气缸中推出，如果有芯，它们就会缩回。
• 顶针将铸件推离顶模，柱塞返回原位。

该工艺特别适用于铝、铜（及其合金）等高熔点金属。

压铸的优点

1. 出色的表面光洁度。
2. 出色的尺寸精度。
3. 生产率高。
4. 可以铸造复杂的形状。
5. 很少或没有装修费用。

压铸的缺点或局限性

1. 模具成本高。
2. 仅限于有色金属的铸造。
3. 零件尺寸限制。

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金属铸造工艺的阶段

以下是生产铸件的金属铸造工艺，

1. 制版
2. 成型和制芯
3. 熔炼和铸造
4. 整理
5. 测试和检查。

第一阶段在代工厂外完成，其余四个阶段在代工厂内完成。

1。图案制作

• 在制模过程中，根据从规划部门收到的铸件图纸并根据成型工艺设计和准备图案。
• 模型的材料是根据铸件数量和铸件所需的表面光洁度等因素选择的。
• 这是一项与工具、模具制造和模具制造相关的技术行业，但也经常包含精细木工的元素。
• 用于制作图案的材料是木材、金属或塑料。

2。成型和制芯

• 将模型发送到成型阶段，在此阶段，在模型的帮助下，用沙子或材料准备模具，从而产生所需形状的型腔。
• 为了获得中空部分，需要在芯盒中准备芯。然后将模具和型芯烘烤以赋予强度，最后组装好进行浇注。
• 成型可以手工完成，也可以借助机器完成。
• 正确设计和布置熔融金属流动的模具对于生产良好的铸件非常重要。

3。熔炼和铸造

• 正确成分的金属在合适的熔炉中熔化。
• 熔融金属现在被装入钢包并倒入模具中。
• 然后让模具冷却，使模具中的熔融金属凝固。
• 然后通过打破模具取出铸件，并将它们送到清洁工段。

4。整理

• 铸件被送到修整工段，去除不必要的突起，去除附着的沙子，使整个表面变得干净和均匀。
• 有些铸件也需要热处理，仅在此状态下进行

5。测试和检验

• 检查员在从铸造厂发货之前对铸件进行测试和检查，以确保其完美无瑕并符合所需的规格。
• 如发现铸件有缺陷，则一律拒收。

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