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各种铸造工艺的异同比较

日期:2018-11-09 08:16

  1.铸造还可按金属液的浇注工艺分为重力铸造和压力铸造。重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺,也称浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造,泥模铸造等;窄义的重力铸造专指金属型浇铸。压力铸造是指金属液在其他外力(不含重力)作用下注入铸型的工艺。广义的压力铸造包括压铸机的压力铸造和真空铸造、低压铸造、离心铸造等;窄义的压力铸造专指压铸机的金属型压力铸造,简称压铸。旭东精密铸件厂长期从事砂型和金属型的重力铸造。这几种铸造工艺是目前有色金属铸造中最常用的、也是相对价格最低的。2.砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料,制作铸型的传统铸造工艺。砂型一般采用重力铸造,有特殊要求时也可采用低压铸造、离心铸造等工艺。砂型铸造的适应性很广,小件、大件,简单件、复杂件,单件、大批量都可采用。砂型铸造用的模具,以前多用木材制作,通称木模。旭东精密铸件厂为改变木模易变形、易损坏等弊病,除单件生产的砂型铸件外,全部改为尺寸精度较高,并且使用寿命较长的铝合金模具或树脂模具。虽然价格有所提高,但仍比金属型铸造用的模具便宜得多,在小批量及大件生产中,价格优势尤为突出。此外,砂型比金属型耐火度更高,因而如铜合金和黑色金属等熔点较高的材料也多采用这种工艺。但是,砂型铸造也有一些不足之处:因为每个砂质铸型只能浇注一次,获得铸件后铸型即损坏,必须重新造型,所以砂型铸造的生产效率较低;又因为砂的整体性质软而多孔,所以砂型铸造的铸件尺寸精度较低,表面也较粗糙。不过,旭东精密铸件厂集多年的技术积累,已大大改善了砂型铸件的表面状况,其抛丸后的效果可与金属型铸件媲美。3.金属型铸造是用耐热合金钢制作铸造用中空铸型模具的现代工艺。金属型既可采用重力铸造,也可采用压力铸造。金属型的铸型模具能反复多次使用,每浇注一次金属液,就获得一次铸件,寿命很长,生产效率很高。金属型的铸件不但尺寸精度好,表面光洁,而且在浇注相同金属液的情况下,其铸件强度要比砂型的更高,更不容易损坏。因此,在大批量生产有色金属的中、小铸件时,只要铸件材料的熔点不过高,一般都优先选用金属型铸造。但是,金属型铸造也有一些不足之处:因为耐热合金钢和在它上面做出中空型腔的加工都比较昂贵,所以金属型的模具费用不菲,不过总体和压铸模具费用比起来则便宜多了。对小批量生产而言,分摊到每件产品上的模具费用明显过高,一般不易接受。又因为金属型的模具受模具材料尺寸和型腔加工设备、铸造设备能力的限制,所以对特别大的铸件也显得无能为力。因而在小批量及大件生产中,很少使用金属型铸造。此外,金属型模具虽然采用了耐热合金钢,但耐热能力仍有限,一般多用于铝合金、锌合金、镁合金的铸造,在铜合金铸造中已较少应用,而用于黑色金属铸造就更少了。旭东精密铸件厂的金属型模具全部是自行设计、自行制造,因而能更及时地为客户提供价廉、适用的优质模具。

  4.压铸是在压铸机上进行的金属型压力铸造,是目前生产效率最高的铸造工艺。压铸机分为热室压铸机和冷室压铸机两类。热室压铸机自动化程度高,材料损耗少,生产效率比冷室压铸机更高,但受机件耐热能力的制约,目前还只能用于锌合金、镁合金等低熔点材料的铸件生产。当今广泛使用的铝合金压铸件,由于熔点较高,只能在冷室压铸机上生产。压铸的主要特点是金属液在高压、高速下充填型腔,并在高压下成形、凝固,压铸件的不足之处是:因为金属液在高压、高速下充填型腔的过程中,不可避免地把型腔中的空气夹裹在铸件内部,形成皮下气孔,所以铝合金压铸件不宜热处理,锌合金压铸件不宜表面喷塑(但可喷漆)。否则,铸件内部气孔在作上述处理加热时,将遇热膨胀而致使铸件变形或鼓泡。此外,压铸件的机械切削加工余量也应取得小一些,一般在0.5mm左右,既可减轻铸件重量、减少切削加工量以降低成本,又可避免穿透表面致密层,露出皮下气孔,造成工件报废。

  从外形上,我们很难区别这两种工艺生产出来的毛坯。如果看到的是一只已加工后的零件,就更难区 别了。 所以,我们只能倒过来分析与判断:

  一是压铸件一般是“结构件”,而模锻件则是“功能件”。“结构件”,与“功能件”是相对的。后者一般指要 承受冲击、高温、压力、强度(力) ,以及要表面处理(如阳极氧化) 、热处理(固熔强化)等。典型产品 是发动机缸体、轮毂、活塞、连杆、刹车蹄、气动或液压阀体(如常见的三位五通阀)等。前者则如车门 架、仪表面板、发动机外罩等。

  二是从材料成份上判断。因为压铸件一般都是铸造类合金,对于其它牌号的合金,往往是用挤压铸造 工艺生产。

  三是从毛坯对其外表面的处理要求上判断。如铝压铸件,由于含有硅,且因压铸工艺生产出来的毛坯, 外表面有显微气孔(俗称“水纹”) ,这种材料阳极氧化处理后表面会有“黑点”。所以,毛坯如要求阳极氧化, 则这种毛坯都不会用普通压铸工艺生产。 四是从金相组织上进行判断。压铸件与压铸模锻件在金相上我们很容易区别。前者是枝晶状铸态组织, 后者是均匀的破碎晶粒的锻态组织。

  一是我们已不能认为用压铸后的真空浸渗,来解决压铸件存在的缩孔缩松缺陷,也不能认为可以用真 空压铸工艺,就能生产出要连铸连锻工艺才能生产的功能件来。当行内的技术已有进步时,观念与思想上 我们就要有与时俱进的科学态度。

  二是真空压铸件与普通压铸件,一样都存在缩孔缩松缺陷;真空压铸,它只是比普通压铸在辅助排气 方面起一点作用的工艺,对由于金属液相变收缩产生的缩孔与缩松(其内部是真空的,没有气体) ,它是毫 无办法的。

  三是专业人员最容易犯的错误,就是虽然知道这只毛坯不能用普通压铸工艺生产,但选择的是一种名 叫“反向冲头间接和局部挤压”的工艺生产。他们以为这种工艺与液态模锻工艺得到的效果一样,这也是完 全错误的。“反向冲头挤压”工艺的本质,它仍是一种压铸工艺!只有“正向冲头全投影面积锻压”的那种, 才是真正的液态模锻工艺。

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