液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固,以获得毛坯或零件的生产方法,通常称为金属液态成形或铸造。
工艺流程:液体金属→充型→凝固收缩→铸件
工艺特点:可生产形状任意复杂的制件,特别是内腔形状复杂的制件。适应性强,合金种类不受限制,铸件大小几乎不受限制。材料来源广,废品可重熔,设备投资低。废品率高、表面质量较低、劳动条件差。
常见铸造工艺:
1.砂型铸造:在砂型中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。
技术特点:适合于制成形状复杂,特别是具有复杂内腔的毛坯;适应性广,成本低;对于某些塑性很差的材料,如铸铁等,砂型铸造是制造其零件或,毛坯的唯一的成形工艺。
2.消失模铸造(又称实型铸造):是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注,使模型气化,液体金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。适合成产结构复杂的各种大小较精密铸件,合金种类不限,生产批量不限。
工艺流程:预发泡→发泡成型→浸涂料→烘干→造型→浇注→落砂→清理
技术特点:铸件精度高,无砂芯,减少了加工时间;无分型面,设计灵活,自由度高;清洁生产,无污染;降低投资和生产成本。
3.连续铸造:是一种先进的铸造方法,其原理是将熔融的金属,不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中,凝固(结壳)了的铸件,连续不断地从结晶器的另一端拉出,它可获得任意长或特定的长度的铸件。
技术特点:由于金属被迅速冷却,结晶致密,组织均匀,机械性能较好;节约金属,提高收得率;简化了工序,免除造型及其它工序,因而减轻了劳动强度;所需生产面积也大为减少;连续铸造生产易于实现机械化和自动化,提高生产效率。
4.熔模铸造:通常是指在易熔材料制成模样,在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳,再将模样熔化排出型壳,从而获得无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。常称为“失蜡铸造”。
工艺特点 优点:尺寸精度和几何精度高;表面粗糙度高;能够铸造外型复杂的铸件,且铸造的合金不受限制。
缺点:工序繁杂,费用较高
应用:适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件,如涡轮发动机的叶片等。
5.压铸:是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内,金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。
工艺特点 优点:压铸时金属液体承受压力高,流速快;产品质量好,尺寸稳定,互换性好;生产效率高,压铸模使用次数多;适合大批大量生产,经济效益好。
缺点:铸件容易产生细小的气孔和缩松。压铸件塑性低,不宜在冲击载荷及有震动的情况下工作;高熔点合金压铸时,铸型寿命低,影响压铸生产的扩大。
机床铸件耐磨性与消震性好。由于铸铁中石墨有利于润滑及贮油,所以耐磨性好。同样,由于石墨的存在,灰口铸铁的消震性优于钢。工艺性能好。由于灰口铸铁含碳量高,接近于共晶成分,故熔点比较低,流动性良好,收缩率小,因此适宜于铸造结构复杂或薄壁铸件。