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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。低压铸造的劣势低压铸造在加工过程中虽然冒口以及浇道的问题解决了,是其浇口还是有着比较明显的限制问题,所以这样的铸造方法对大批量的加工是不适宜的,因为这样的加工工艺生产性能比较差,所以整个生产的周期就会比较长。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[1] 、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。
重力铸造的金属利用率以及充型速度
重力铸造在加工的过程中其金属在压力的作用下可以克服其重力以及一些阻力来进行有效的充填铸型,这样就可以获得铸件的一种工艺,重力铸造一般情况下可以分为差压铸造以及低压铸造。
重力铸造在进行操作的过程中其充型的速度是可以进行有效的控制的,在进行操作的过程中主要通过计算机来进行的控制,设备在加工的过程中其成形效果好且产品表面的光洁度好。
在进行使用的过程中可以很好的减少金属液对铸型的热力以及化学的作用,在使用的过程中能够有效的降低其铸件表面的粗糙度,生产成型的铸件其组织致密,在进行使用的过程中其机械信恒高。
熔模铸造又称失蜡铸造,包括压蜡、修蜡、组树、沾浆、熔蜡、浇铸金属液及后处理等工序。失蜡铸造是用蜡制作所要铸成零件的蜡模,然后蜡模上涂以泥浆,这就是泥模。郭树言会长表示,铸造业与机械工业关系密切,机械工业的发展将直接带动铸造业的发展。泥模晾干后,再焙烧成陶模。一经焙烧,蜡模全部熔化流失,只剩陶模。一般制泥模时就留下了浇注口,再从浇注口灌入金属熔液,冷却后,所需的零件就制成了。
我国的失蜡法至迟起源于春秋时期。河南淅川下寺2号楚墓出土的春秋时代的铜禁是迄今所知的早的失蜡法铸件。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。此铜禁四边及侧面均饰透雕云纹,四周有十二个立雕伏兽,体下共有十个立雕状的兽足。透雕纹饰繁复多变,外形华丽而庄重,反映出春秋中期我国的失蜡法已经比较成熟。战国、秦汉以后,失蜡法更为流行,尤其是隋唐至明、清期间,铸造青铜器采用的多是失蜡法。
熔模铸造的铸型可分为实体型和多层型壳两种
将模组浸涂耐火涂料后,撒上料状耐火材料,再经干燥、硬化,如此反复多次,使耐火涂挂层达到需要的厚度为止,这样便在模组上形成了多层型壳,通常将近其停放一段时间,使其充分硬化,然后熔失模组,便得到多层型壳。
多层壳有的需要装箱填砂;有的则不需要,经过焙烧后就可直接进行浇注。
在熔失熔模时,型壳会受到体积正在增大的熔融模料的压力;在焙烧和浇注时,型壳各部分会产生相互牵制而又不均的膨胀的收缩,因此,金属还可能与型壳材料发生高温化学反应。所以对型壳便有一定的性能要求,如小的膨胀率和收缩率;高的机械强度、抗热震性、耐火度和高温下的化学稳定性;型壳还应有一定的透气性,以便浇注时型壳内的气体能顺利外逸。铸造可按铸件的材料分为黑色金属铸造(包括铸铁、铸钢)和有色金属铸造(包括铝合金、铜合金、锌合金、镁合金等)。这些都与制造型壳时所采用的耐火材料、粘结剂以及工艺有关。
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