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精密鑄造工藝流程及精密鑄造的工藝特性


精密鑄造是用可熔(溶)性一次模和一次(型)芯是金屬逐漸成型的鑄造方法。現代熔模精密鑄造的工藝流程概括如下:

  ⑴CAD產品設計(ji):根據客戶(hu)的(de)來(lai)圖(tu)、來(lai)樣等(deng)需求,利用計(ji)算機輔助設計(ji)開(kai)發(fa);

  ⑵快速試制:利(li)用先進的快速原(yuan)型方法進行快速試制;

  ⑶制作壓型:高品質模具的制作是生產高品質精密鑄造產品的保證;

  ⑷制作蠟模(mo):將液(ye)態的蠟料以一(yi)定的壓(ya)力注入模(mo)具(ju),冷卻后得到熔(rong)(蠟)模(mo);

  ⑸組合模(mo)具(ju)(ju):將模(mo)具(ju)(ju)組合在交口棒上,形成模(mo)組;

  ⑹制殼:將(jiang)模組浸(jin)入涂料桶種(zhong)涂料,然后在表(biao)面撒上(shang)耐火材料,反復數次,硬化干燥后形成型殼。

  ⑺脫(tuo)蠟(la):熔模(mo)鑄(zhu)造(zao)的核心工藝,利(li)用(yong)蒸(zheng)氣或熱水快速、完全、徹底的脫(tuo)除(chu)型殼(ke)中的蠟(la);

  ⑻焙燒(shao)型(xing)(xing)殼(ke);通常需要將(jiang)型(xing)(xing)殼(ke)焙燒(shao)至1000℃,燒(shao)盡型(xing)(xing)殼(ke)中的(de)雜質,使型(xing)(xing)殼(ke)內部(bu)的(de)壓力低于外部(bu),便(bian)于液(ye)態金(jin)屬的(de)澆(jiao)注;

  ⑼澆注(zhu):將金屬溶(rong)液(ye)澆入(ru)焙燒并(bing)保持高溫的型殼;

  ⑽清(qing)沙落件:澆注后冷卻、去掉型殼、切除(chu)澆冒(mao)口(kou)和工藝筋、清(qing)除(chu)逐漸(jian)表面毛刺(ci),得到金屬(shu)鑄件,但是(shi)他仍然(ran)只是(shi)毛坯;

  ⑾熱(re)處(chu)理:通過(guo)退火、正(zheng)火調質等多(duo)種熱(re)處(chu)理方法(fa),改善鑄件的(de)內在組織,提高力學性能;

  ⑿精整:包括利用專門的校正模具校正、拋丸、噴沙,使鑄件的表面滿足(zu)技術要求;

  ⒀后(hou)處理(li):包括油漆和鍍(du)鋅的(de)表面處理(li)。

  同其它鑄造方法和零件成(cheng)型方法相(xiang)比,熔模鑄(zhu)造有以下(xia)特點:

  ⑴逐漸尺寸精確、表面光滑。精密鑄件尺寸精度和幾何精度高是精密鑄造顯著的特點。目前,精密鑄件尺寸精度可達CT4-6級,表面性粗糙度最小可達Ra0.4-3.2μm,可大大減少鑄件的切削加工余量,實現無余量鑄造

  ⑵可以鑄造形狀十分復雜的鑄件。精密鑄造能夠住處形狀十分復雜,并且難以用其他方法加工的鑄件,入夜論、空心葉片等,給零件設計者很大的自由度,能鑄造壁厚為(wei)0.5mm,最小(xiao)孔徑1mm以(yi)上鑄件產品(pin),能生(sheng)產輪廓尺(chi)寸(cun)為(wei)幾(ji)毫米(mi)、大到上千毫米(mi)、重量輕(qing)至(zhi)1g的鑄件、最重接(jie)近1000Kg的鑄件。還可以(yi)將原來有(you)許多(duo)零(ling)件組合、焊接(jie)的部件進行(xing)優化(hua)整鑄,并減輕(qing)零(ling)件重量。

  ⑶合金材質不受限制。各種合金材料,如鑄造碳鋼、不銹鋼、合金鋼、鑄鐵、有色合金以及鑄造高溫合金、鎂合金、鈦合金等都可以用精密鑄造的方法生產,對于難以焊接、鍛造和切削加工的合金材料,更是特別適合用精密鑄造的方法生產。

  ⑷可以降低成本。精密鑄造能過(guo)最大限度(du)提高毛坯與零件之間的(de)相(xiang)似程度(du),產(chan)品(pin)尺寸精度(du)和表(biao)面粗(cu)糙度(du)比較理想(xiang),因而可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)機加(jia)工(gong)余(yu)量(liang)(liang)甚至無加(jia)工(gong),節省加(jia)工(gong)工(gong)時和刀具(ju)消耗。一般來說,用(yong)精鑄替代鍛件、焊接件,可(ke)是零件中量(liang)(liang)減(jian)少(shao)15%以(yi)上(shang)(shang),機械(xie)加(jia)工(gong)工(gong)時減(jian)少(shao)30%以(yi)上(shang)(shang),零件制造綜合成本下降15%以(yi)上(shang)(shang)。

  ⑸生產靈活性高、適應性強。精密鑄造的工裝模具可以采用多種材料和工藝制造,如低點金屬壓型、輕質鋁合金壓型、耐用鋼壓型等,使精密鑄造即適宜大批量生產,有適用小批量生產直至單件個性化生產。隨著近年來快速原型等新技術的應用,精密鑄造的(de)開(kai)發和制(zhi)造周期越來(lai)越短(duan),目(mu)前最快(kuai)的(de)零件制(zhi)造周期可以控制(zhi)在(zai)一周以內。

   但是,同其他金屬成形工藝相比,精密鑄造在(zai)工(gong)(gong)藝(yi)上(shang)還(huan)是(shi)存在(zai)一定(ding)的局限(xian)性。例如:鑄件的尺寸不能太大,精密鑄造(zao)最(zui)適宜鑄造(zao)幾(ji)克到(dao)十(shi)幾(ji)公分的零件,還(huan)難(nan)以完全做到(dao)尺寸和重量幾(ji)乎不受限(xian)制;工(gong)(gong)藝(yi)過程比較復(fu)雜,工(gong)(gong)序多(duo),影響(xiang)產品質量的因(yin)素比較多(duo),生產中對材(cai)料和工(gong)(gong)藝(yi)要求比較嚴格;鑄件冷卻速度(du)慢,結晶組織粗大,機械性能不夠理想(xiang)。

   需要指出的事,任何一種工藝方法,只是在一定的條件下,才能發揮其優越性,精密鑄造工藝也是如此。對于客戶而言,滿足產品質量和使用性能上的要求最重要。此外,相關的經濟分析如材料和能源的消耗、生產成本、價格、使用壽命和可靠性分析等因素也不能夠忽視。精密鑄造在一(yi)般金屬成型工藝中,有其鮮(xian)明的(de)(de)個性(xing)特征,但是如(ru)果產品選(xuan)擇得當,零件設(she)計合理,在減(jian)少(shao)切(qie)削加工、裝配(pei)和(he)節約金屬材(cai)料等方面能夠體現精密(mi)鑄造的(de)(de)優勢。特別是對于那些形(xing)狀復雜(za)的(de)(de)、精密(mi)的(de)(de)、高熔點合金而又難以加工的(de)(de)成型的(de)(de)產品而言,精鑄工藝在技術(shu)上和(he)經濟性(xing)上,有著其他工藝無與倫比(bi)的(de)(de)魅力。

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