低壓鑄造
使用干燥、潔凈的壓縮空氣將保溫爐中的鋁液自下而上通過(guò)升液管和澆注系統(tǒng)平穩(wěn)地上壓到鑄造機(jī)模具型腔后保持一定壓力,直到鑄件凝固后釋放壓力。此工藝在壓力下充型和凝固,所以充填性好,鑄件縮松少,致密性高。
重力鑄造
重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝,也稱澆注。
那么低壓鑄造和重力鑄造有什么異同點(diǎn)呢?
• 模具選擇:都分為金屬型和非金屬型(如砂型)。
金屬型模具的采購(gòu)成本相對(duì)較高;而木型模具采購(gòu)成本較低,但如果久置不用或者需要進(jìn)行大批量生產(chǎn),會(huì)發(fā)生一定的維修成本。
生產(chǎn)效率:金屬型低壓鑄造易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化節(jié)拍生產(chǎn),效率高;樹脂砂制作的模具外形及內(nèi)部芯盒只能使用一次,生產(chǎn)效率較低。
• 材料利用率:低壓鑄造適宜生產(chǎn)薄壁鑄件,冒口占用材料極少;重力鑄造不適宜生產(chǎn)薄壁鑄件,需要設(shè)置冒口。(冒口是指為避免鑄件出現(xiàn)缺陷而附加在鑄件上方或側(cè)面的補(bǔ)充部分。澆口是零件的頭,冒口是零件的尾,用以觀察型腔是否填充飽和,兩者都需要去除。)
• 鑄件材料:重力鑄造為黑色金屬和有色金屬。低壓鑄造多用于有色金屬鑄造;合金材料比較貴,低壓鑄造可以減少冒口損失。
• 工人勞動(dòng)環(huán)境:低壓鑄造多為機(jī)械化作業(yè),工人勞動(dòng)環(huán)境好;而重力鑄造時(shí)工人的勞動(dòng)環(huán)境較差,尤其是進(jìn)行澆注作業(yè)的時(shí)候。
鑄造整體可以分為造型、熔煉、鑄造成型和熱處理這四個(gè)大工序。下面讓我們來(lái)分別看看這些工序。
02 造型工藝
定義
造型就是利用木型、芯盒、砂箱及樹脂砂等原材料制作用于澆注的模具外模及芯盒。
模具構(gòu)成
非結(jié)構(gòu)件的筒體類鑄造模具一般是由外模具+芯盒構(gòu)成;如果是結(jié)構(gòu)件的零件,可以不需要芯盒。如果采用消失模鑄造則無(wú)需外模和芯盒,只需要將消失模放于砂箱中,然后加砂同時(shí)進(jìn)行振動(dòng),將砂震實(shí)即可。
鑄造模具外模種類
• 金屬型:多用于重力傾轉(zhuǎn)鑄造、低壓鑄造。
• 非金屬型:多為砂型模具,使用樹脂砂(主要為冷凝樹脂砂,呋喃樹脂為主,也有用酚醛樹脂)來(lái)制造模具。
鑄造模具芯盒種類
• 金屬芯盒:通常在空腔殼體結(jié)構(gòu)鑄件中需要芯盒,像常見的自動(dòng)化的低壓輪轂生產(chǎn)一般不要需要芯盒。
• 非金屬芯盒:多為砂芯,即在鑄造生產(chǎn)中用于制造型芯的材料,一般由鑄造砂、型砂粘結(jié)劑和輔加物等造型材料按一定的比例混合而成。常使用的材料有樹脂砂、覆膜砂(使用射芯機(jī)成型)等。
主要設(shè)備
造型工藝所使用的主要設(shè)備有混砂機(jī)、震動(dòng)落砂機(jī)和再生砂處理設(shè)備。
• 混砂機(jī):鑄造砂處理型砂混制的主要設(shè)備,利用碾輪與碾盤的相對(duì)運(yùn)動(dòng),將置于兩者間的物料受到碾壓兼磨削的作用而粉碎物料,混砂機(jī)在粉碎物料的同時(shí)還將物料混合。
• 落砂:在鑄型澆注并冷卻到一定溫度后,將鑄型破碎,使鑄型與砂箱分離,鑄件與型砂分離。
• 再生砂:在鑄造生產(chǎn)中經(jīng)過(guò)處理基本上恢復(fù)了使用性能可以回用的舊砂。(砂型鑄造中,模具材料在使用后可以打碎之后通過(guò)再生砂處理設(shè)備變成再生砂,在制造新的砂型模具時(shí)可以混入再生砂。)
常用材料
• 樹脂砂外型:硅砂、自硬呋喃樹脂、固化劑、保溫冒口、冷鐵、凃型涂料(主要用于,降低表面粗糙度、填充沙粒間隙,防止粘砂,獲得鑄件表面光潔、調(diào)節(jié)溫度場(chǎng),控制凝固順序,獲得理想內(nèi)部組織)、金屬型涂料(主要用于排氣、調(diào)節(jié)散熱條件、有利于脫模、改善鑄件外觀)、酒精、樹脂砂(對(duì)型體缺陷進(jìn)行修補(bǔ))、液化氣+液化氣噴槍(對(duì)已固化砂型進(jìn)行烘烤干燥)。
• 樹脂砂型芯:硅砂、自硬呋喃樹脂、固化劑、凃型涂料、酒精、液化氣+液化氣噴槍
• 材料配比及用量:不同季節(jié),不同產(chǎn)品特征,不同產(chǎn)品材質(zhì)也會(huì)有一定區(qū)別。涂料噴涂完成后點(diǎn)火是為了烘干,防止水分進(jìn)入。
工藝流程
混砂&木型和砂箱結(jié)合 → 制型+制芯 → 砂型固化 → 脫型 → 修型 → 烘干 → 涂型、涂芯 → 烘干。