廣東機(jī)械加工廠 鑄造是一種將熔化的金屬倒入或注入合適的鑄模腔并且在其中固化的制造工藝。在冷卻期間或冷卻后，把鑄件從鑄模中取出，然后進(jìn)行交付。鑄造工藝和鑄造材料技術(shù)從簡單到高度復(fù)雜變
化很大。材料和工藝的選擇取決于零件的復(fù)雜性和功能、產(chǎn)品的質(zhì)量要求以及成本預(yù)算水平。通過鑄造加工，鑄件可以做成很接近它們的最終尺寸。回溯6,000年歷史，各種各樣的鑄造工藝就
如同科技進(jìn)步一樣處于一個(gè)不斷改進(jìn)和發(fā)展的狀態(tài)。
一、砂型鑄造
砂型
鑄造用于制造大型零件(具有代表性是鐵，除此之外還有青銅、黃銅和鋁)。將熔化的金屬倒入由型砂(天然的或人造的)做成鑄模腔。砂型鑄造工藝，包括型模、澆注口、澆道、設(shè)計(jì)
考慮因素及鑄造余量。砂型里的型腔是采用型模(真實(shí)零件的近似復(fù)制品)構(gòu)成的，型模一般為木制，有時(shí)也用金屬制造。型腔整個(gè)包含在一個(gè)被放入稱為砂箱的箱子里的組合體內(nèi)。砂芯是插
入鑄模的砂型，用于生成諸如孔或內(nèi)通道之類的內(nèi)部特征。砂芯安放在型腔里形成所需形狀的孔洞。砂芯座是加在型模、砂芯或鑄模上的特定區(qū)域，用來在鑄模內(nèi)部定位和支撐砂芯。
冒口是在鑄模內(nèi)部增加的額外空間，用于容納過多的熔化金屬。其目的是當(dāng)熔化金屬凝固和收縮時(shí)往型腔里補(bǔ)充熔化金屬，從而防止在主鑄件中產(chǎn)生孔隙。在典型砂型鑄造的兩箱鑄模中，上半部分(包括型模頂半部、砂箱和砂芯)稱為上型箱，下半部分稱為下型箱。分型線或分型面是分離上下型箱的線或面。首先往下型箱里部分地填入型砂和砂芯座、砂芯，并在靠近分型線處放置澆注系統(tǒng)。然后將上型箱與下型箱裝配在一起，再把型砂倒入上型箱蓋住型模、砂芯和澆注系統(tǒng)。 型砂通過振動(dòng)和機(jī)械方法壓實(shí)。然后從下型箱上撤掉上型箱，小心翼翼地取出型模。
廣東機(jī)械加工廠其目的是取出型模而不破壞型腔。 通過設(shè)計(jì)拔模斜度—型模垂直相交表面的微小角度偏移量—來使取出型模變得容易。拔模斜度最小一般為1.5mm(0.060in.)，只能比此大。型模表面越粗
糙，則拔模斜度應(yīng)越大。熔化的金屬從澆注杯注入型腔，澆注杯是澆注系統(tǒng)向型腔提供熔化金屬的部分。
將澆注系統(tǒng)的垂直部分與澆注杯連接的是澆注口，澆注系統(tǒng)的水平部分稱為澆道，最后到多點(diǎn)把熔化金屬導(dǎo)入型腔的稱為閘道。除此之外，還有稱為排放口的澆注系統(tǒng)延長段，它為合成氣體和置換空氣排放到大氣提供通道。型腔通常大于所需尺寸以允許在金屬冷卻到室溫時(shí)收縮。這通過把型模做得大于所需尺寸來達(dá)到。為解決收縮效應(yīng)，一般而言型模做得比所需尺寸大，必須考慮線性因素并作用于各個(gè)方向。收縮余量僅僅是近似的，因?yàn)闇?zhǔn)確的余量是由鑄件的形狀和尺寸決定的。另外，鑄件的不同部分也可能需要不同的收縮余量。砂型鑄件一般表面粗糙，有時(shí)還帶有表面雜質(zhì)和表面變異。
對(duì)這類缺陷采用機(jī)加工(最后一道工序)的余量。
一般而言，砂型鑄造作業(yè)的典型階段包括：
1. 制作型模。做成用于在型砂中形成型腔的形狀。
2. 同時(shí)還要制作砂芯。這些砂芯用粘結(jié)砂做成，等鑄件完成后將被打碎取出。
3. 型砂與膨潤土之類的添加劑充分地混合以增強(qiáng)連接及整體強(qiáng)度。
4. 型砂在型模周圍成形，并根據(jù)需要安放閘道、澆道、冒口、排放口和澆注杯等。通常要采取壓緊步驟來保證良好的覆蓋和堅(jiān)固的鑄型。
安放砂芯來制成鑄件的凹形結(jié)構(gòu)或內(nèi)部特征。為了以后鑄模匹配還要用到定位銷。對(duì)大質(zhì)量鑄件可能需要加入冷卻物來使其較快冷卻。
5. 取走型模，將鑄模烘焙以增加強(qiáng)度。
6. 匹配上下鑄模，做好澆鑄金屬的準(zhǔn)備。
7. 金屬在熔爐或坩堝中預(yù)熱到高于液化溫度的一個(gè)合適范圍內(nèi)(不希望金屬在澆鑄完成前凝固)。確切的溫度要根據(jù)應(yīng)用場合嚴(yán)格控制。
在此期間還要進(jìn)行排氣和其它處理步驟，例如去除雜質(zhì)(即熔渣)。可以加入一定量原先是這種金屬鑄件的廢料再融化—10%是適當(dāng)?shù)摹?br />
8. 將金屬緩慢而連續(xù)地注滿型模。
9. 隨著熔化金屬的冷卻(幾分鐘到幾天)，金屬收縮體積減小。在此期間熔化金屬可能從冒口回流供給零件以保持其形狀不變。
10. 在零件開始凝固其內(nèi)部形成固態(tài)金屬的小型樹枝狀結(jié)晶期間金屬性能被確定，同時(shí)也產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力。如果零件以恒定速率冷卻得足夠緩慢，最終零件將相對(duì)均質(zhì)并釋放內(nèi)應(yīng)力。
11. 一旦零件在共析點(diǎn)以下完全凝固，可以不考慮金屬的最后性能而將其取出。這時(shí)可以簡單地打碎砂型并取出零件，但零件表面會(huì)有大量型砂粘附著，內(nèi)部還有實(shí)心的砂芯。
12.大量的剩余型砂和砂芯要通過機(jī)械敲擊零件來去除。其它的選擇還有采用振動(dòng)臺(tái)、噴砂/噴丸機(jī)、手工作業(yè)等等。
13. 最后零件要用刀具、噴槍等切掉澆道閘道系統(tǒng)，這樣就接近最終形狀了。再用磨削作業(yè)去除多余的部分。
14. 通過機(jī)加工將零件切削到最終形狀。可能還要用清洗作業(yè)去除氧化物等。
二、熔模鑄造
熔模鑄造也稱為失蠟加工。這是最古老的制造工藝之一。大約在5,000年前的法老王時(shí)代，埃及人就用它制造黃金飾品(因此而得名投資)。
復(fù)雜的形狀能被高精度地制造。另外較難機(jī)加工或制作的金屬都能用此工藝。它還能用于生產(chǎn)一般制造技術(shù)無法生產(chǎn)的零件，例如有復(fù)雜形狀的渦輪葉片或必須耐得住高溫的飛機(jī)零件。
廣東機(jī)械加工廠制作鑄型的型模采用石蠟或其它一些能被融化掉的材料做成。石蠟型模浸泡在耐熱漿里，讓它覆蓋型模并形成外殼，然后使其變干。重復(fù)這個(gè)浸泡、變干的過程直至獲得足夠的厚度。
完成后把整個(gè)型模放在烤箱里融化石蠟。這樣就做成了能填充熔化金屬的鑄型。由于這種鑄型是環(huán)繞整塊型模形成的(無需像傳統(tǒng)的砂型鑄造工藝那樣拔模)，能制作十分復(fù)雜的零件和浮雕。
石蠟型模本身能用立體制版或類似的模型復(fù)制—這可以采用計(jì)算機(jī)立體模型原版制作。
對(duì)較低熔化溫度而言，用于耐熱漿的材料是石膏作粘合劑和用粉末狀硅石作耐溫材料的混合物。對(duì)較高熔化溫度而言，則采用硅線石或氧化鋁硅酸鹽作耐溫材料、無水硅酸作粘合劑。
根據(jù)最后所需光潔度也可采用硅線石和乙烷基硅酸鹽。這樣生成的鑄模可直接用于薄壁鑄件或通過將其放在較大容器內(nèi)用更多耐熱漿加強(qiáng)。
廣東機(jī)械加工廠在正要澆鑄之前，將型模預(yù)熱到約1,000℃(1,832℉)以去除剩余石蠟、硬化粘合劑。在預(yù)熱的型模中澆鑄也能保證型模完全充滿。
澆鑄可采用重力、壓力或真空條件來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)使用壓力時(shí)必須注意滲透性，以便在澆鑄的同時(shí)讓空氣逸出。
一般公差可能為長度的0.5%，小尺寸可能低到0.15%。雖然通常尺寸的鑄件重量范圍為200g到約8kg(7oz到15lb)，但實(shí)際可從幾克到35kg (0.1oz to 80lb)。對(duì)容易鑄造的合金而言，通常
壁可以用于鑄造的材料類型有：鋁合金、青銅、工具鋼、不銹鋼、鎢鉻鈷合金、鎳基合金和貴金屬。采用熔模鑄造的零件常常不需要進(jìn)一步加工，因?yàn)槿勰ｈT造能達(dá)到精密的公差。
三、離心鑄造
離心鑄造作為一個(gè)種類包括了離心鑄造、半離心鑄造和離心法鑄造。離心鑄造中，永久性的型模在熔化金屬澆鑄時(shí)以較高速度(300到3,000rpm)繞其軸線旋轉(zhuǎn)。
受離心力作用熔化金屬被拋向型模的內(nèi)壁，在那里冷卻后固化。這種鑄件通常為外徑處晶粒非常細(xì)小的細(xì)晶粒鑄件，能耐大氣腐蝕，典型的情況是管子。內(nèi)徑處則有較多的雜質(zhì)和內(nèi)含物，但
可用機(jī)加工去除。
只有圓柱形才能用此工藝生產(chǎn)。尺寸限制為直徑大到3m(10feet)、長度大到15m(50feet)。壁厚為2.5mm到125mm(0.1~5.0in.)。外徑公差保持在2.5mm(0.1in.)以內(nèi)，內(nèi)徑公差保持在
可用此工藝鑄造的典型材料有：鐵、鋼、不銹鋼以及鋁、銅和鎳的合金。通過在生產(chǎn)過程中加入第二種材料能進(jìn)行兩種材料鑄造。采用這種工藝制造的典型零件有：管子、鍋爐、壓力
容器、飛輪、汽缸襯墊和其它軸對(duì)稱零件。
1.半離心鑄造：型模可以是永久性的或是消耗性的，可根據(jù)需要疊加。它的旋轉(zhuǎn)速度比離心鑄造低。
零件的中心軸附近存在缺陷和孔隙，因此僅適用于能將這些機(jī)加工去除的零件。這種工藝被用于制造車輪、管嘴及類似的隨后可用機(jī)加工去除中心軸部分的零件。
2.離心法鑄造：離心法鑄造用于迫使金屬從設(shè)備的中心軸進(jìn)入分布在圓周上的單獨(dú)型腔。它為每個(gè)型腔提供了一種增加填充壓力方法并允許再現(xiàn)復(fù)雜細(xì)節(jié)。這種方法常用于澆鑄熔模鑄
型
3.實(shí)型鑄造是與熔模鑄造類似的技術(shù)，但它用做型模的消耗材料是聚苯乙烯泡沫而不是石蠟。泡沫型模用難熔材料覆蓋。型模裝入整體砂模中。當(dāng)金屬澆入時(shí)，泡沫材料蒸發(fā)，金屬取
代其位置。它能制造沒有拔模斜度和縫脊的復(fù)雜形狀鑄件。然而由于型模的消耗特性，型模成本可能較高。最小壁厚為2.5mm，公差能保持在尺寸的0.3% 之內(nèi)。表面粗糙度的有效值(均方根)
能保持在2.5μm至25μm(0.1μin.至1.0μin.)之間。
重量限制從400g(1lb)到數(shù)噸。無需留拔模余量。這種工藝所用的典型材料有：鋁、鐵、鋼、鎳合金、銅合金?？梢圆捎眠@些工藝制造的零件類型有泵殼、復(fù)式接頭和自動(dòng)剎車部件。
瑞諾宏精密機(jī)械科技有限公司對(duì)鑄造件有豐富的加工經(jīng)驗(yàn)及先進(jìn)的加工工藝
