A. 什么是熔模铸造
失蜡法铸造现称熔模精密铸造,是一种少切削或无切削的铸造工艺,是铸造行业中的一项优异的工艺技术,其应用非常广泛。它不仅适用于各种类型、各种合金的铸造,而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其它铸造方法要高,甚至其它铸造方法难于铸得的复杂、耐高温、不易于加工的铸件,均可采用熔模精密铸造铸得。
熔模精密铸造是在古代蜡模铸造的基础上发展起来的。作为文明古国,中国是使用这一技术较早的国家之一,远在公元前数百年,我国古代劳动人民就创造了这种失蜡铸造技术,用来铸造带有各种精细花纹和文字的钟鼎及器皿等制品,如春秋时的曾侯乙墓尊盘等。曾侯乙墓尊盘底座为多条相互缠绕的龙,它们首尾相连,上下交错,形成中间镂空的多层云纹状图案,这些图案用普通铸造工艺很难制造出来,而用失蜡法铸造工艺,可以利用石蜡没有强度、易于雕刻的特点,用普通工具就可以雕刻出与所要得到的曾侯乙墓尊盘一样的石蜡材质的工艺品,然后再附加浇注系统,涂料、脱蜡、浇注,就可以得到精美的曾侯乙墓尊盘。
现代熔模铸造方法在工业生产中得到实际应用是在二十世纪四十年代。当时航空喷气发动机的发展,要求制造像叶片、叶轮、喷嘴等形状复杂,尺寸精确以及表面光洁的耐热合金零件。由于耐热合金材料难于机械加工,零件形状复杂,以致不能或难于用其它方法制造,因此,需要寻找一种新的精密的成型工艺,于是借鉴古代流传下来的失蜡铸造,经过对材料和工艺的改进,现代熔模铸造方法在古代工艺的基础上获得重要的发展。所以,航空工业的发展推动了熔模铸造的应用,而熔模铸造的不断改进和完善,也为航空工业进一步提高性能创造了有利的条件。
我国是于上世纪五、六十年代开始将熔模铸造应用于工业生产。其后这种先进的铸造工艺得到巨大的发展,相继在航空、汽车、机床、船舶、内燃机、气轮机、电讯仪器、武器、医疗器械以及刀具等制造工业中被广泛采用,同时也用于工艺美术品的制造。
所谓熔模铸造工艺,简单说就是用易熔材料(例如蜡料或塑料)制成可熔性模型(简称熔模或模型),在其上涂覆若干层特制的耐火涂料,经过干燥和硬化形成一个整体型壳后,再用蒸汽或热水从型壳中熔掉模型,然后把型壳置于砂箱中,在其四周填充干砂造型,最后将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧(如采用高强度型壳时,可不必造型而将脱模后的型壳直接焙烧),铸型或型壳经焙烧后,于其中浇注熔融金属而得到铸件。
熔模铸件尺寸精度较高,一般可达CT4-6(砂型铸造为CT10~13,压铸为CT5~7),当然由于熔模铸造的工艺过程复杂,影响铸件尺寸精度的因素较多,例如模料的收缩、熔模的变形、型壳在加热和冷却过程中的线量变化、合金的收缩率以及在凝固过程中铸件的变形等,所以普通熔模铸件的尺寸精度虽然较高,但其一致性仍需提高(采用中、高温蜡料的铸件尺寸一致性要提高很多)。
压制熔模时,采用型腔表面光洁度高的压型,因此,熔模的表面光洁度也比较高。此外,型壳由耐高温的特殊粘结剂和耐火材料配制成的耐火涂料涂挂在熔模上而制成,与熔融金属直接接触的型腔内表面光洁度高。所以,熔模铸件的表面光洁度比一般铸造件的高,一般可达Ra.1.6~3.2μm.
熔模铸造最大的优点就是由于熔模铸件有着很高的尺寸精度和表面光洁度,所以可减少机械加工工作,只是在零件上要求较高的部位留少许加工余量即可,甚至某些铸件只留打磨、抛光余量,不必机械加工即可使用。由此可见,采用熔模铸造方法可大量节省机床设备和加工工时,大幅度节约金属原材料。
熔模铸造方法的另一优点是,它可以铸造各种合金的复杂的铸件,特别可以铸造高温合金铸件。如喷气式发动机的叶片,其流线型外廓与冷却用内腔,用机械加工工艺几乎无法形成。用熔模铸造工艺生产不仅可以做到批量生产,保证了铸件的一致性,而且避免了机械加工后残留刀纹的应力集中。
B. 如何选择铸造模具材料
一般情况下铸造模具的材料跨越度比较大,我们可以按照客户的实际要求以及产量等因素,选择塑料、铝合金、钢铁以及钢材或者木材等材质。
塑料模应用日益加大,尤其是可加工塑料的推向市场和塑料模寿命的提高。
铝合金模的显著特点就是重量轻、精度高。但目前应用并不是很广泛。
铸铁模依然是大批量铸造生产的首选,因为它具有强度高、耐磨、易加工、成本低、寿命长等众多优点。。
钢材在之前主要用于铸模上的标准件、耐磨镶块或内衬,很少会用于制作铸造模具本体,因为碳钢使用寿命比球铁或低合金灰铁要低,合金钢价格却非常贵。
木模在手工造型或单件小批量生产中应用比较广泛,木材是的大量使用,使得我们地球沙漠化的速度加速,所以这种方法并不可持续发展。取而代之的则是实型铸造。实型铸造以泡沫塑料板材为材料,裁剪粘接而成模样,然后浇注而成铸件。该方法与木模对比,铸件尺寸精度更高以及有更好的表面粗糙度。
C. 铝合金 铸造工艺选择的问题
主要要综合考虑以下因素:
1.表面粗糙度;
2.铸件复杂程度;
3.铸件附加值如何;
4.尺寸公差要求;
5.最小壁厚
电动机前盖压铸,砂铸均可以,你也可以到国际铸业铸造论坛去和各铸造专家讨论一下.--国际铸业网zz361
D. 如何正确选用熔模精密铸造蜡模脱模剂
联诺化工 脱模剂的选择要点是:
1、脱模性优良,对于喷雾脱模剂表面张力在17~23 N/m之间。
2、具有耐热性,受热不发生炭化分解。
3、化学性能稳定,不与成型产品发生化学反应。
4、不影响塑料的二次加工性能。
5、不腐蚀模具,不污染制品,气味和毒性小。
6、外观光滑美观;
7、易涂布,生产效率高;
E. 铸造工艺流程
砂型铸造的主要流程有:
模具生产部分:按照图纸要求制作制作模具,一般单件生产可以用木模、批量生产可以制作塑料模、金属模,大批量铸件可以制作模板。
2.混砂阶段:按照砂型制造的要求及铸件的种类不同,配制合格的型砂,以供造型所用。
3.造型(制芯)阶段:包括了造型(用型砂形成铸件的形腔)、制芯(形成铸件的内部形状)、配模(把坭芯放入型腔里面,把上下砂箱合好)。造型是铸造中的关键环节。
4.熔炼阶段:按照所需要的金属成份配好化学成份,选择合适的熔化炉熔化合金材料,形成合格的液态金属液(包括成份合格,温度合格)
5.浇注阶段:把合格的融熔金属注入配好模的砂箱里。浇注阶段危险性比较大,要特种注意。
6.清理阶段:浇注后等融熔金属凝固后,把型砂清除掉,打掉浇口等附设件,就形成了所需要的铸件了。
(5)三水溶模铸造怎么选扩展阅读
总体概述
制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂。硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。为使制成的砂型和型芯具有一定的强度,在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏,一般要在铸造中加入型砂粘结剂,将松散的砂粒粘结起来成为型砂。应用最广的型砂粘结剂是粘土,也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。
粘土湿砂
以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂,制成砂型后直接在湿态下合型和浇注。湿型铸造历史悠久,应用较广。湿型砂的强度取决于粘土和水按一定比例混合而成的粘土浆。型砂一经混好即具有一定的强度,经舂实制成砂型后,即可满足合型和浇注的要求。因此型砂中的粘土量和水分是十分重要的工艺因素。
以型砂和芯砂为造型材料制成铸型,液态金属在重力下充填铸型来生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。
砂型铸造所用铸型一般由外砂型和型芯组合而成。为了提高铸件的表面质量,常在砂型和型芯表面刷一层涂料。涂料的主要成分是耐火度高、高温化学稳定性好的粉状材料和粘结剂,另外还加有便于施涂的载体(水或其他溶剂)和各种附加物。
粘土湿砂型铸造的优点是:①粘土的资源丰富、价格便宜。②使用过的粘土湿砂经适当的砂处理后,绝大部分均可回收再用。③制造铸型的周期短、工效高。④混好的型砂可使用的时间长。⑤砂型舂实以后仍可容受少量变形而不致破坏,对拔模和下芯都非常有利。缺点是:①混砂时要将粘稠的粘土浆涂布在砂粒表面上,需要使用有搓揉作用的高功率混砂设备,否则不可能得到质量良好的型砂。②由于型砂混好后即具有相当高的强度,造型时型砂不易流动,难以舂实,手工造型时既费力又需一定的技巧,用机器造型时则设备复杂而庞大。③铸型的刚度不高,铸件的尺寸精度较差。④铸件易于产生冲砂、夹砂、气孔等缺陷。
粘土干砂型制造这种砂型用的型砂湿态水分略高于湿型用的型砂。
粘土砂芯用粘土砂制造的简单的型芯。
F. 砂铸,精铸,熔模铸造各有什么优缺点
铸造是将铸铁或钢融化后浇注到事先准备好的模壳中,冷却后去掉外壳既成为零件毛坯,采用这种工艺减少了加工量,特别是外形曲面较多难于加工的零件采用铸造就解决了加工困难,并且提高了生产效率,砂铸就是用石英砂做砂型干燥后就可浇注,特点是简单成本低,外形比较粗糙精度要求不高的零件可以采用,熔模铸造就是用塑料泡沫制成的模胎外表滚上涂层,干燥后放入砂箱中对砂箱抽真空后再浇铸,高温的铁水将泡沫燃成气体冷却后就成为零件这种铸造也叫真空铸造,成本较高燃烧的气体对环境影响较大,精密铸造也就是蜡模铸造,用石蜡做成模胎再滚上涂料和石英砂凉干后再脱蜡后就成为模壳,铁水浇进去冷却后将模壳打掉就成为零件,这种工艺制出的零件外表光洁度好,尺寸精确,所以叫精密铸造。
G. 铸造的方法和选择条件是什么
铸造是一种古老的制造方法,在我国可以追溯到6000年前。随着工业技术的发展,铸造技术的发展也很迅速,特别是19世纪末和20世纪上半叶,出现了很多的新的铸造方法,如低压铸造、陶瓷铸造、连续铸造等,在20世纪下半叶得到完善和实用化。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,铸造技术向着精密化、大型化、高质量、自动化和清洁化的方向发展,例如我国这几年在精密铸造技术、连续铸造技术、特种铸造技术、铸造自动化和铸造成型模拟技术等方面发展迅速
铸造主要工艺过程包括:金属熔炼、模型制造、浇注凝固和脱模清理等。铸造用的主要材料是铸钢、铸铁、铸造有色合金(铜、铝、锌、铅等)等。铸造方法常用的是砂型铸造,其次是特种铸造方法,如:金属型铸造、熔模铸造、石膏型铸造......等。而砂型铸造又可以分为粘土砂型、有机粘结剂砂型、树脂自硬砂型、消失模等等,如下图:
铸造方法选择的原则:
1.优先采用砂型铸造
据统计,我国或是国际上,在全部铸件产量中,60~70%的铸件是用砂型生产的,而且其中70%左右是用粘土砂型生产的。主要原因是砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。所以象汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件都是用粘土湿型砂工艺生产的。当湿型不能满足要求时再考虑使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤,而粘土干型生产的铸件可重达几十吨。
一般来讲,对于中、大型铸件,铸铁件可以用树脂自硬砂型、铸钢件可以用水玻璃砂型来生产,可以获得尺寸精确、表面光洁的铸件,但成本较高。
当然,砂型铸造生产的铸件精度、表面光洁度、材质的密度和金相组织、机械性能等方面往往较差,所以当铸件的这些性能要求更高时,应该采用其它铸造方法,例如熔模(失腊)铸造、压铸、低压铸造等等。
2.铸造方法应和生产批量相适应
例如砂型铸造,大量生产的工厂应创造条件采用技术先进的造型、造芯方法。老式的震击式或震压式造型机生产线生产率不够高,工人劳动强度大,噪声大,不适应大量生产的要求,应逐步加以改造。对于小型铸件,可以采用水平分型或垂直分型的无箱高压造型机生产线、实型造型生产效率又高,占地面积也少;对于中件可选用各种有箱高压造型机生产线、气冲造型线,以适应快速、高精度造型生产线的要求,造芯方法可选用:冷芯盒、热芯盒、壳芯等高效制芯方法。中等批量的大型铸件可以考虑应用树脂自硬砂造型和造芯。
单件小批生产的重型铸件,手工造型仍是重要的方法,手工造型能适应各种复杂的要求比较灵活,不要求很多工艺装备。可以应用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有机酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、树脂自硬砂型及水泥砂型等;对于单件生产的重型铸件,采用地坑造型法成本低,投产快。批量生产或长期生产的定型产品采用多箱造型、劈箱造型法比较适宜,虽然模具、砂箱等开始投资高,但可从节约造型工时、提高产品质量方面得到补偿。
低压铸造、压铸、离心铸造等铸造方法,因设备和模具的价格昂贵,所以只适合批量生产。
3.造型方法应适合工厂条件
例如同样是生产大型机床床身等铸件,一般采用组芯造型法,不制作模样和砂箱,在地坑中组芯;而另外的工厂则采用砂箱造型法,制作模样。不同的企业生产条件(包括设备、场地、员工素质等)、生产习惯、所积累的经验各不一样,应该根据这些条件考虑适合做什么产品和不适合(或不能)做什么产品。
4.要兼顾铸件的精度要求和成本
各种铸造方法所获得的铸件精度不同,初投资和生产率也不一致,最终的经济效益也有差异。因此,要做到多、快、好、省,就应当兼顾到各个方面。应对所选用的铸造方法进行初步的成本估算,以确定经济效益高又能保证铸件要求的铸造方法。
铸造方法的特点和适用范围见下表:
铸造方法 铸件材质 铸件重量 表面光洁度 铸件复杂程度 生产成本 适用范围 工艺特点
砂型铸造 各种材质 几十克~很大 差 简单 低 最常用的铸造方法
手工造型:单件、小批量和难以使用造型机的形状复杂的大型铸件
机械造型:适用于批量生产的中、小铸件 手工:灵活、易行,但效率低,劳动强度大,尺寸精度和表面质量低
机械:尺寸精度和表面质量高,但投资大
金属型铸造 有色合金 几十克~20公斤 好 复杂铸件 金属模的费用较高 小批量或大批量生产的非铁合金铸件,也用于生产钢铁铸件。 铸件精度、表面质量高,组织致密,力学性能好,生产率高。
熔模铸造 铸钢及有色合金 几克~几公斤 很好 任何复杂程度 批量生产时比完全用机加工生产便宜 各种批量的铸钢及高熔点合金的小型复杂精密铸件,特别适合铸造艺术品、精密机械零件 尺寸精度高、表面光洁,但工序繁多,劳动强度大
陶瓷型铸造 铸钢及铸铁 几公斤~几百公斤 很好 较复杂 昂贵 模具和精密铸件 尺寸精度高、表面光洁,但生产率低
石膏型铸造 铝、镁、锌合金 几十克~几十公斤 很好 较复杂 高 单件到小批量
低压铸造 有色合金 几十克~几十公斤 好 复杂(可用砂芯) 金属模的制作费用高 小批量,最好是大批量的大、中型有色合金铸件, 可生产薄壁铸件 铸件组织致密,工艺出品率高,设备较简单,可采用各种铸型,但生产效率低
差压铸造 铝、镁合金 几克~几十公斤 好 复杂(可用砂芯) 高性能和形状复杂的有色合金铸件 压力可控,铸件成型好,组织致密,力学性能好,但生产效率低
压力铸造 铝、镁合金 几克~几十公斤 好 复杂(可用砂芯) 金属模的制作费用很高 大量生产的各种有色合金中小型铸件、薄壁铸件、耐压铸件 铸件尺寸精度高、表面光洁,组织致密,生产率高,成本低。但压铸机和铸型成本高
离心铸造 灰铁、球铁 几十公斤~几吨 较好 一般为圆筒形铸件 较低 小批量到大批量的旋转体形铸件、 各种直径的管件 铸件尺寸精度高、表面光洁,组织致密,生产率高
连续铸造 钢、有色 很大 较差 长形连续铸件 低 固定截面的长形铸件,如钢锭、钢管等 组织致密,力学性能好,生产率高
消失模铸造 各种 几克~几吨 较好 较复杂 较低 不同批量的较复杂的各种合金铸件 铸件尺寸精度较高,铸件设计自由度大,工艺简单,但模样燃烧影响环境
H. 熔模精密铸造是属于那种铸造方式有什么特殊之处
都是利用可融化或者气化物质做成工件模型,一个是浇铸前融化形成型腔,一个是浇铸中直接气化成型腔,当然熔模铸造更好些,消失模对于有复杂内腔的铸件不好操作,而熔模铸造可以通过水溶芯解决
I. 选择铸造方法应考虑哪些因素
1 优先采用砂型铸造,主要原因是砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。当湿型不能满足要求时再考虑使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤,而粘土干型生产的铸件可重达几十吨。
2 铸造方法应和生产批量相适应。低压铸造、压铸、离心铸造等铸造方法,因设备和模具的价格昂贵,所以只适合批量生产。
3 造型方法应适合工厂条件。
例如同样是生产大型机床床身等铸件,一般采用组芯造型法,不制作模样和砂箱,在地坑中组芯;而另外的工厂则采用砂箱造型法,制作模样。不同的企业生产条件(包括设备、场地、员工素质等)、生产习惯、所积累的经验各不一样,应该根据这些条件考虑适合做什么产品和不适合(或不能)做什么产品。
4 要兼顾铸件的精度要求和成本
J. 消失模铸造和熔模铸造有什么区别
消失模铸造的流程是:预发泡-发泡成型-烘干-组合-挂涂料-造型-浇注。 造型有用石英砂,干砂,不加粘结剂。抽真空浇注。 两者最主要的区别是熔模铸造浇注时铸型是空腔,消失模铸造浇注时铸型是实的,泡沫塑料受铁液作用气化分解后,铁液充满铸型。
轮毂是汽车一个直接抓地的关键零部件,除了强度要求,更重要的是刚性和重量,而刚性会直接影响操控的灵敏度和准成度。汽车轮毂的制造方法有铸造和锻造两种。
一、铸造铸造方法分三种:重力铸造、低压铸造和铸造旋压。
1、重力铸造重力铸造:是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺,也称重力浇铸,包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造,泥模铸造等。
2、低压铸造低压铸造:是指液体金属在压力作用下充填型腔,以形成铸件的一种方法,由于所用的压力较低,所以叫低压铸造。
3、铸造旋压铸造旋压:分“低压铸造+旋压”和“重力铸造+旋压”两种工艺,是指铸造后的毛坯轮毂进行在加工处理,主要是对轮辋部分进行旋转冲压。
二、锻造锻造:是指压缩和模制金属。是在几千吨以上的压力下(取决于尺寸)压制而成的,但一次完成不了,根据车轮尺寸和规格,可能是4或5次。
三、铸造和锻造轮毂的区别。
1、工艺流程:锻造轮毂工艺繁琐,材料利用率低,生产周期长。
2、性能:锻造轮毂的晶粒流向与受力方向一致,内部分子结构致密,通常强度较高,且不同部位强度一致,韧性与疲劳强度也都显著优于铸造轮毂。
3、使用:锻造轮毂重量轻,散热好,强度高,撞击后不易粉碎,可有效延长刹车系统,可塑性强,可随意定制,行驶平顺性好,动平衡好,行驶中不易跳动。
4、价格:锻造生产工序多,锻造的轮毂与铸造相比,单项机械性能指标方面,锻造的普遍提高30%—50%,个别指标更高几倍。所以同一型号锻造轮毂通常要比低压铸造要贵的多。