铸模和制模
铸造厂制作并使用模型作为铸造金属物体的模型
铸造是将液态金属倒入模具中,并在模具中冷却和凝固的过程。铸造过程可以生产从艺术品到发动机零件的所有东西。形状是由模具型腔决定的,但是模具需要一些东西来塑造——这就是图案的用武之地。
模式是要投射的对象的模型。一个图案在模具上留下印记,液态金属倒入模具中,金属凝固成原始图案的形状。
制模并不像定义所暗示的那么简单。除了塑造模腔外,模型还必须提供准确的尺寸,具有在不破坏模腔的情况下退出模腔的方法,补偿凝固收缩和变形,并包括浇口和冒口的进料系统,以将液态金属输送到模具中。任何缺陷都可能导致铸造失败。
正确处理所有这些因素需要精确度和多次计算。每个图案都经过精心设计和构造。
模式包括余量
制版是设计图案的艺术。它是铸造过程的第一个也是最重要的部分。
除了制作您想要铸造的形状的精确复制品之外,制模还有很多其他工作——制版师必须考虑模具类型和铸造金属特性。这些津贴是内置在模式中的:
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草稿
图案需要从它成型的每个模具中取出,而不会破坏或扭曲它。拔模是便于去除图案的锥形。锥度的准确角度取决于图案的复杂程度、模具类型和表面类型。
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收缩余量
像所有材料一样,金属在冷却时会收缩。如果按照最终产品指定的精确尺寸制作图案,则铸件将小于要求的尺寸。收缩余量补偿金属在冷却过程中的收缩量。精确的余量取决于被铸造的金属。
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失真余量
图案可能会被有意扭曲以补偿预期的冷却变形。
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加工余量
有些铸件是通过机械加工完成的。机加工铸件的图案有意包含多余的材料,以补偿在精加工阶段损失的材料。
所有模式都需要一个门控系统
每个模型都包含一个浇注系统,可将液态金属输送到模腔。浇注系统还调节金属进入模具的速度——太快,湍流的液态金属会腐蚀模具;太慢了,可能在完全填满空腔之前就冷却了。
该系统包括几个相互关联的部分:
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倒杯
液态金属直接倒入倾倒杯/盆中。它有助于将熔渣与金属分离,减少湍流,并有助于保持正确的流速。
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浇道和流道
金属从浇注杯流入锥形浇口,然后通过流道,然后流入浇口。
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登机口
金属流过浇口以填充模腔。小浇口用于凝固较慢的铸件,而较大的浇口用于快速凝固的铸件。浇口需要小心放置,以促进定向凝固。
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立管
冒口是防止缩孔的储液器。为了使冒口正常工作,它需要比铸件冷却得更慢。
门控模式 将浇注系统合并到主图案主体中。或者,浇注系统可以通过手工切割或单独的图案片添加。
有不同的模式类型
图案有多种材料,包括木材、金属、塑料和蜡。模型材料的选择基于铸造体积和使用的工艺。木头和金属图案通常用于砂型铸造,而蜡很少用于熔模铸造。
图案的复杂程度因所需铸件的尺寸、形状和数量而异。当今铸造厂使用的模式有很多种。一些较常见的包括以下内容:
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松散的图案
通常用木材生产,这些是需要生产的铸件的单一表示,并且仅在需要几个铸件时使用,因为与更复杂的图案相关的生产力可能不是问题。当铸模松散时,铸件的进料系统(浇口、冒口等)通常用手切入砂中。一些松散的图案可能会被分成两半,以方便成型。
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门控模式
通常比松散模型、浇口或“安装”模型更复杂,通常安装模型以将浇口和运行系统与模型结合起来,以提高生产率(通过消除手工切割和其他成型步骤),并提高模具的可重复性,从而提高了铸件的整体质量。
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匹配板图案
虽然这些通常是用木头生产的,但这些图案也经常铸造,图案的上模(顶部)和下模(底部)部分安装在板的相对两侧,以加快成型过程。浇注系统通常也嵌入到匹配板中,以及用于将这些图案安装到特殊类型的成型机上的固定装置/配件。这些模式通常用于大批量生产需要额外、更高成本来创建此类模式以及生产一致性极其重要的情况。
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熔模铸造模具
失蜡印模是在熔模铸造厂中用于制造模具的实际图案。但这些印象从何而来?熔模铸造模具用于生产最终将形成失蜡铸造模具的蜡模。由于每一个蜡模在失蜡铸造过程中都会被破坏,因此每个铸件都需要一个蜡模,这些蜡模是在模具中生产的。模具通常是具有至少两个部分的复杂金属工具,其中内腔被加工成所需的蜡模形状。蜡被注入这些模具中,冷却后,模具分离并提取出一体式蜡模。与砂型一样,金属芯和其他部件可以组装到这些熔模铸造模具中,以形成所需铸件的内腔和其他复杂部件。
制造工艺