在人类文明的漫长历史中,金属铸造技术无疑起着举足轻重的作用。从古代简单的青铜器皿到现代工业中复杂精密的机械部件,金属铸造作为一种古老而充满活力的制造工艺,见证了人类技术进步的光辉历史。这项技术不仅深刻地影响着我们的生产方式,而且极大地丰富了人类社会的物质文化。所以金属铸造是如何工作的?今天,隆盛团队带领大家走进金属铸造知识的海洋,一探究竟。
什么是金属铸造?
金属铸造是一种制造工艺这涉及将熔融金属倒入模具中以创建 3D 金属部件。模具包含所需几何形状的型腔,熔融金属冷却以形成凝固零件。
“铸造”一词也是指通过铸造工艺制成的零件,其历史可以追溯到 6,000 年前。从历史上看,铸造工艺被用于制造复杂的大型零件,而使用其他制造工艺制造这些零件将很困难或成本很高。
铸造是复杂几何形状的首选因为它更具成本效益,并且与例如相比,过程更简单。CNC 加工。但铸造也因其快速的周转时间和庞大的生产能力而广泛用于最简单的形状。今天,铸造产品的使用如此广泛,无论您身处何种环境,都无法避免使用铸造产品。铸造金属产品的一些示例包括发动机缸体、消防栓、电动机、工具、交通灯、检修孔、管道、阀门和各种配件。
金属铸造的优缺点是什么?
作为一种历史悠久的金属成型工艺,金属铸造在现代制造业中起着至关重要的作用.它不仅能够生产形状复杂、尺寸精确的金属零件,而且具有很高的材料利用率和成本效益。然而金属铸造也存在一些固有的挑战和局限性.
金属铸造的优点
- 金属铸造工艺可以制造形状复杂的工件,尤其是复杂的内腔,如箱体、气缸体等;
- 广泛的适应范围;
- 这金属铸造工艺可利用低成本铁以及废钢、铣削碎屑等,铸造设备相对较低。
- 尺寸和重量几乎不受金属铸造工件的限制;
- 铸件的形状和尺寸非常接近工件。因此,金属铸造工艺减少了进一步的加工工作量并节省了金属材料。
金属铸造的缺点
- 相对更多的生产操作使铸造过程更难完全控制;
- 铸造工件更容易出现铸造缺陷;
- 尺寸一致性和精度相对较差;
- 与相同尺寸和形状的锻件相比,铸件的内在质量较弱,承载能力比锻件小;
- 工作环境恶劣,温度高,粉尘大,劳动强度大。
金属铸造是如何工作的?
金属铸造工艺是将金属冶炼成满足一定要求的液体并倒入模具中的过程。冷却、凝固和清洁后,获得具有预定形状、尺寸和性能的铸件。以下是对金属铸造工艺:
- 图案准备:中金属铸造过程通常涉及创建模型,这是后续模具制造中使用的最终零件的精确复制品。型号有多种材料可供选择,包括木材和塑料等耐用类型,以及一次性蜡质材料,具体取决于您的铸造需求。
- 核心设计:对于需要铸造中空结构的零件,型芯的设计至关重要。它是放置在模具型腔内的一块固体材料,用于定义铸件的内部几何形状。例如,在铸造管状物体时,将圆柱形芯放置在较大的圆柱形模具内,以确保铸件内部形成相应的空心结构。
- 模具成型:制作模具的方法根据铸造工艺而异。永久金属模具使用数控机床,而砂型是通过将沙子混合物逐层施加到模型表面来构建的。模具制造是一项涵盖从设计到成型的整个过程的专业技能。
- 模具填充:金属被加热到熔融状态,并通过重力或压力注入模具型腔。在重力铸造中,熔融金属自然流入模具;在高压压铸中,金属在高压下被压入模具,需要较大的夹紧力来确保模具的完整性和安全性。
- 零件顶出:一旦铸件冷却并凝固,就可以将其从模具中取出。对于砂型铸造,这通常意味着破坏模具以释放铸件;而对于使用永久模具的铸造工艺,模具的两半可以分开,以便重复使用模具。
- 后处理:铸造金属零件在投入使用之前,可能需要对其进行清洁(例如清除模具残留物)和其他必要的后处理步骤,以确保零件的质量和性能。
金属铸造方法有哪些类型?
1.砂型铸造
砂型铸造是一种通用的铸造工艺,可用于铸造任何金属合金,无论是黑色金属还是有色金属。广泛应用于发动机缸体、气缸盖、曲轴等汽车金属铸件等工业单位的批量生产。
该工艺使用由硅基材料制成的模具,例如自然粘合的沙子或合成沙,以形成光滑的模具表面。模具表面由两部分组成,即上模(上部)和下模(下部)。使用浇注杯将熔融金属倒入模具中,在那里凝固形成最终形状。最后,去除多余的金属以完成最终的金属铸造产品。
2.演员阵容
虽然砂型铸造可以熔化熔点较高的合金,但您可以使用压铸来塑造熔点较低的金属。将材料从固体变为热熔融液体后,您可以将其注入由硬化钢制成的长寿命压铸模具中。这些工具由型腔、型芯和有时的镶件组成。与塑料注射成型不同,铸造后加工侧面特征有时比使用侧面动作更可行。压铸的历史可以追溯到 19 世纪。
自从它出现在制造业领域以来,已经开发了两种类型的程序供您使用。第一个是热室,机器内有一个内置炉子来熔化材料。如果您使用冷室工艺,即第二道程序,您将在单独的炉中熔化材料,然后将熔融材料移动到注射室中。您可以实施压铸来大批量生产航空航天和汽车零件,以及玩具、家具和电子产品。压铸是通过 Longsheng 的核心服务提供的,报价可以通过即时报价引擎创建。
3.熔模铸造
熔模铸造,也称为失蜡铸造,使用涂有陶瓷材料的一次性蜡质模型,该材料固化成铸件的形状。这种铸造过程的第一步是制作蜡模,通常由蜡或塑料制成。由于该过程需要精确测量,因此多次试验和错误使熔模铸造成为一种昂贵的制造过程。将蜡倒入模具中,小心去除,然后涂上粘合剂或耐火材料,形成厚壳。此外,多个模型组装到主门上。外壳变硬后,将模型翻转并在烤箱中加热以去除蜡。熔融金属倒入剩余的外壳中并凝固成蜡模的形状。此外,耐火材料外壳被折断,露出成品铸件。这种铸造工艺通常用于制造发电、汽车和航空航天部件。
4.离心铸造
离心铸造,也称为旋转铸造,是一种利用离心力在工业上制造圆柱形零件的工艺。这种类型的金属铸造使用预热的旋转模具,将熔融金属倒入其中。离心力有助于在高压下将熔融金属分散在模具内。
离心铸造有三种类型:真离心铸造工艺、半离心铸造工艺和立式离心铸造工艺。半离心铸造与真正的离心铸造的不同之处在于,它使用浇口完全填充模具。然而,在真正的离心铸造中,由于连续旋转,熔融金属会粘在侧面。相比之下,立式离心铸造,顾名思义,使用定向成型,遵循与真正的离心铸造相同的工艺。
通常,离心铸造会产生类似于圆柱体的旋转形状。尤其是轴承、离合器片、活塞环和气缸套等零件。此外,在模具中心浇注金属有助于减少孔隙率、收缩和气穴等缺陷。但是,它不适用于所有类型的金属合金。
5.连铸
连铸是一种先进的铸造方法。其原理是将熔融金属连续倒入称为结晶器的特殊金属模具中。凝固(结壳)的铸件从结晶器的另一端连续浇注。出来,然后从一端拉出,得到任意长度或特定长度的铸件。
6.消失模铸造
消失模铸造与熔模铸造相似,不同之处在于它使用泡沫而不是蜡作为模型。模型成型后,通过浸渍、涂层、喷涂或刷涂耐火陶瓷。然后将熔融金属倒入模具中以形成所需的产品。