精密铸造是一项复杂的铸造工艺,在生产的过程中,精密铸造的退火工艺对精密铸造件的力学性能的提高和稳定的尺寸有着非常重要的影响。 精密铸造的退火处理是可以将铝合金铸件加热到一定的高的温度,把这个温度保温一段时间后,然后随着炉子冷却的工艺就叫做退火。退火的工艺可以消除铸件内应力,可以稳定铸件的尺寸,还能保证铸件的较少与变形。这样就能增加铸件的塑性。这项工艺对于铸件来说非常的重要。如果没有这项工艺,铸件就不能得到好的完善也不能很好的提高工作效率。 精密铸造的退火工艺保证着精密铸造壳的要求,型壳的基本作用是获得光泽而精确的铸件。型壳需要有良好的工艺性能,能准确的复制出熔模外形,保证尺寸的精确。便面光洁,同时还要有足够的常温和高温强度以及必要的刚度。 精密铸造的修型一般使用四种方法,零件在起模之后局部有松软不实的地方可以用镘刀划松然后用工具再舂实。两璧相交的地方有损坏的部分能用镘刀粘上砂子然后将砂子摸到缺口再修平。被带出来的大块的砂可重新刷上泥浆水重新修补,面积比较大的但是凹槽不深的应先挖出去一些再补。
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铸造方法选择的原则
铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内,经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。铸造是常用的制造方法,优点是:制造成本低,工艺灵活性大,可以获得复杂形状和大型的铸件,在机械制造中占有很大的比重,如机床占60~80%,汽车占25%拖拉机占50~60%。铸件的质量直接影响着产品的质量,因此,铸造在机械制造业中占有重要的地位。 铸造是一种古老的制造方法,在我国可以追溯到6000年前。随着工业技术的发展,铸造技术的发展也很迅速,特别是19世纪末和20世纪上半叶,出现了很多的新的铸造方法,如低压铸造、陶瓷铸造、连续铸造等,在20世纪下半叶得到完善和实用化。由于现今对铸造质量、铸造精度、铸造成本和铸造自动化等要求的提高,铸造技术向着精密化、大型化、高质量、自动化和清洁化的方向发展,例如我国这几年在精密铸造技术、连续铸造技术、特种铸造技术、铸造自动化和铸造成型模拟技术等方面发展迅速。 铸造主要工艺过程包括:金属熔炼、模型制造、浇注凝固和脱模清理等。铸造用的主要材料是铸钢、铸铁、铸造有色合金(铜、铝、锌、铅等)等。铸造方法常用的是砂型铸造,其次是特种铸造方法,如:金属型铸造、熔模铸造、石膏型铸造等。而砂型铸造又可以分为粘土砂型、有机粘结剂砂型、树脂自硬砂型、消失模等等。 铸造方法选择的原则: 1.优先采用砂型铸造 据统计,我国或是国际上,在全部铸件产量中,60~70%的铸件是用砂型生产的,而且其中70%左右是用粘土砂型生产的。主要原因是砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。所以象汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件都是用粘土湿型砂工艺生产的。当湿型不能满足要求时再考虑使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤,而粘土干型生产的铸件可重达几十吨。 一般来讲,对于中、大型铸件,铸铁件可以用树脂自硬砂型、铸钢件可以用水玻璃砂型来生产,可以获得尺寸精确、表面光洁的铸件,但成本较高。 当然,砂型铸造生产的铸件精度、表面光洁度、材质的密度和金相组织、机械性能等方面往往较差,所以当铸件的这些性能要求更高时,应该采用其它铸造方法,例如熔模(失腊)铸造、压铸、低压铸造等等。 2.铸造方法应和生产批量相适应 例如砂型铸造,大量生产的工厂应创造条件采用技术先进的造型、造芯方法。老式的震击式或震压式造型机生产线生产率不够高,工人劳动强度大,噪声大,不适应大量生产的要求,应逐步加以改造。对于小型铸件,可以采用水平分型或垂直分型的无箱高压造型机生产线、实型造型生产效率又高,占地面积也少;对于中件可选用各种有箱高压造型机生产线、气冲造型线,以适应快速、高精度造型生产线的要求,造芯方法可选用:冷芯盒、热芯盒、壳芯等高效制芯方法。中等批量的大型铸件可以考虑应用树脂自硬砂造型和造芯。 单件小批生产的重型铸件,手工造型仍是重要的方法,手工造型能适应各种复杂的要求比较灵活,不要求很多工艺装备。可以应用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有机酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、树脂自硬砂型及水泥砂型等;对于单件生产的重型铸件,采用地坑造型法成本低,投产快。批量生产或长期生产的定型产品采用多箱造型、劈箱造型法比较适宜,虽然模具、砂箱等开始投资高,但可从节约造型工时、提高产品质量方面得到补偿。 低压铸造、压铸、离心铸造等铸造方法,因设备和模具的价格昂贵,所以只适合批量生产。 3.造型方法应适合工厂条件 例如同样是生产大型机床床身等铸件,一般采用组芯造型法,不制作模样和砂箱,在地坑中组芯;而另外的工厂则采用砂箱造型法,制作模样。不同的企业生产条件(包括设备、场地、员工素质等)、生产习惯、所积累的经验各不一样,应该根据这些条件考虑适合做什么产品和不适合(或不能)做什么产品。 4.要兼顾铸件的精度要求和成本 各种铸造方法所获得的铸件精度不同,初投资和生产率也不一致,最终的经济效益也有差异。因此,要做到多、快、好、省,就应当兼顾到各个方面。应对所选用的铸造方法进行初步的成本估算,以确定经济效益高又能保证铸件要求的铸造方法。 铸造方法的特点和适用范围如下: 手工造型:单件、小批量和难以使用造型机的形状复杂的大型铸件。 机械造型:适用于批量生产的中、小铸件手工:灵活、易行,但效率低,劳动强度大,尺寸精度和表面质量低。 机械:尺寸精度和表面质量高,但投资大。 金属型铸造有色合 几十克~20公斤好复杂铸件金属模的费用较高小批量或大批量生产的非铁合金铸件,也用于生产钢铁铸件。铸件精度、表面质量高,组织致密,力学性能好,生产率高。 熔模铸造铸钢及有色合金 几克~几公斤很好任何复杂程度批量生产时比完全用机加工生产便宜各种批量的铸钢及高熔点合金的小型复杂精密铸件,特别适合铸造艺术品、精密机械零件尺寸精度高、表面光洁,但工序繁多,劳动强度大。 陶瓷型铸造铸钢及铸铁几公斤~几百公斤很好较复杂昂贵模具和精密铸件尺寸精度高、表面光洁,但生产率低。 石膏型铸造铝、镁、锌合金 几十克~几十公斤很好较复杂高单件到小批量,低压铸造有色合金几十克~几十公斤好复杂(可用砂芯)金属模的制作费用高小批量,最好是大批量的大、中型有色合金铸件,可生产薄壁铸件铸件组织致密,工艺出品率高,设备较简单,可采用各种铸型,但生产效率低。 差压铸造铝、镁合金几克~几十公斤好复杂(可用砂芯)高性能和形状复杂的有色合金铸件压力可控,铸件成型好,组织致密,力学性能好,但生产效率低。 压力铸造铝、镁合金几克~几十公斤好复杂(可用砂芯)金属模的制作费用很高大量生产的各种有色合金中小型铸件、薄壁铸件、耐压铸件铸件尺寸精度高、表面光洁,组织致密,生产率高,成本低。但压铸机和铸型成本高。 离心铸造灰铁、球铁几十公斤~几吨较好一般为圆筒形铸件较低小批量到大批量的旋转体形铸件、各种直径的管件铸件尺寸精度高、表面光洁,组织致密,生产率高连续铸造钢、有色很大较差长形连续铸件低固定截面的长形铸件,如钢锭、钢管等组织致密,力学性能好,生产率高消失模铸造各种几克~几吨较好较复杂较低不同批量的较复杂的各种合金铸件铸件尺寸精度较高,铸件设计自由度大,工艺简单,但模样燃烧影响环境。
砂型铸造技术工艺
一个国家的生产建设离不开铸造业的支持,铸造技术是关系国计民生的重要行业,是汽车、石化、钢铁、电力、造船、纺织、装备制造等支柱产业的基础,是制造业的重要组成部份。铸造是金属成形的一种最主要方法,它是热加工的基础。铸造的历史与华夏文明的历史一样悠久,我们的祖先在4000多年前就铸造出了“三星堆”那样精美的青铜器,其技术水平令人叹为观止,然而到了现代,作为全球铸件产量第一大国,中国的铸造水平却落后于发达国家。 机械装备中,铸件占整机重量的比例很高,内燃机占80%、拖拉机占50%—80%、液压件、泵类机械占50%—60%。汽车中的关键部件几乎全部铸造而成;冶金、矿山、电站等重大设备都依赖于大型铸锻件,铸件的质量直接影响着整机的质量和性能。 砂型铸造技术 在铸造生产过程中,砂型铸造占到60%~70%的比重,尤其是粘土砂型铸造更是广泛的应用于各种铸件生产。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。 砂模铸造是应用广泛的铸造形式,砂模铸造需要在砂子中放入成品零件模型。制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂。硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。为使制成的砂型和型芯具有一定的强度,在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏,一般要在铸造中加入型砂粘结剂,将松散的砂粒粘结起来成为型砂。应用最广的型砂粘结剂是粘土,也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。下面就介绍一下常用的粘土砂型铸造工艺相关; 粘土湿沙型 以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂,制成砂型后直接在湿态下合型和浇注。湿型铸造历史悠久,应用较广。湿型砂的强度取决于粘土和水按一定比例混合而成的泥土浆。型砂一经混好即具有一定的强度,经舂实制成砂型后,即可满足合型和浇注的要求。因此型砂中的粘土量和水分是十分重要的工艺因素。 粘土湿砂型铸造的优点 粘土的资源丰富、价格便宜,使用过的粘土湿砂经适当的砂处理后,绝大部分均可回收再用,制造铸型的周期短、工效高,混好的型砂可使用的时间长,砂型舂实以后仍可容受少量变形而不致破坏,对拔模和下芯都非常有利。 粘土湿砂型铸造的缺点 混砂时要将粘稠的粘土浆涂布在砂粒表面上,需要使用有搓揉作用的高功率混砂设备,否则不可能得到质量良好的型砂。由于型砂混好后即具有相当高的强度,造型时型砂不易流动,难以舂实,手工造型时既费力又需一定的技巧,用机器造型时则设备复杂而庞大,铸型的刚度不高,铸件的尺寸精度较差,铸件易于产生冲砂、夹砂、气孔等缺陷。 20世纪初铸造业开始采用辗轮式混砂机混砂,使粘土湿型砂的质量大为改善。新型大功率混砂机可使混砂工作达到高效率、高质量。以震实为主的震击压实式造型机的出现,又显著提高了铸型的紧实度和均匀性。随着对铸件尺寸精度和表面质量要求的提高,又出现了以压实为主的高压造型机。用高压造型机制造粘土湿砂型,不但可使铸件尺寸精度提高,表面质量改善,而且使紧实铸型的动作简化、周期缩短,使造型、合型全工序实现高速化和自动化。气体冲击加压的新型造型机,利用粘土浆的触变性,可由瞬时施以0.5兆帕的压力而得到非常紧密的铸型。这些进展是粘土湿砂型铸造能适应现代工业要求的重要条件。因而这种传统的工艺方法一直被用来生产大量优质铸件。 粘土干砂型 制造这种砂型用的型砂湿态水分略高于湿型用的型砂。砂型制好以后,型腔表面要涂以耐火涂料,再置于烘炉中烘干,待其冷却后即可合型和浇注。烘干粘土砂型需很长时间,要耗用大量燃料,而且砂型在烘干过程中易产生变形,使铸件精度受到影响。粘土干砂型一般用于制造铸钢件和较大的铸铁件。自化学硬化砂得到广泛采用后,干砂型已趋于淘汰。 砂型铸造技术是一般铸造厂首选的工艺,其优点更能突出它在铸造生产中的重要作用,在对铸件的密度及表面的光洁度、机械性能要求不高的情况下,砂型铸造是最好的选择,它在我国铸造生产中起着中流砥柱的作用。 文章来源网络
铸造的缺陷分类与产生原因
铸造铸铁件常见的缺陷有:气孔、粘砂、夹砂、砂眼、胀砂、冷隔、浇不足、缩松、缩孔、缺肉,肉瘤等 。 1、气孔:气体在金属液结壳之前未及时逸出,在铸件内生成的孔洞类缺陷。气孔的内壁光滑,明亮或带有轻微的氧化色。铸件中产生气孔后,将 会减小其有效承载面积,且在气孔周围会引起应力集中而降低铸件的抗冲击性和抗疲劳性。气孔还会降低铸件的致密性,致使某些要求承受水压试验的铸件报废。另外,气孔对铸件的耐腐蚀性和耐热性也有不良的影响。此类问题可采用美嘉华技术修补铸造缺陷,简便易行,省时省工,且修复治理效果良好,并且可以针对铜、铁、钢、铝等不同材质进行修复,替代焊补工艺,避免应力损坏,为企业挽回巨大经济损失。 防止气孔的产生:降低金属液中的含气量,增大砂型的透气性,以及在型腔的最高处增设出气冒口等。 2、粘砂:铸件表面上粘附有一层难以清除的砂粒称为粘砂。粘砂既影响铸件外观,又增加铸件清理和切削加工的工作量,甚至会影响机器的寿命 。 防止粘砂:在型砂中加入煤粉,以及在铸型表面涂刷防粘砂涂料等。 3、夹砂:在铸件表面形成的沟槽和疤痕缺陷,在用湿型铸造厚大平板类铸件时极易产生。 铸件中产生夹砂的部位大多是与砂型上表面相接触的地方,型腔上表面受金属液辐射热的作用,容易拱起和翘曲,当翘起的砂层受金属液流不断冲刷时可能断裂破碎,留在原处或被带入其它部位。铸件的上表面越大,型砂体积膨胀越大,形成夹砂的倾向性也越大。 4、砂眼 :在铸件内部或表面充塞着型砂的孔洞类缺陷。此类问题可采用美嘉华技术修补铸造缺陷,简便易行,省时省工,且修复治理效果良好,并且可以针对铜、铁、钢、铝等不同材质进行修复,替代焊补工艺,避免应力损坏,为企业挽回巨大经济损失。 5、胀砂 :浇注时在金属液的压力作用下,铸型型壁移动,铸件局部胀大形成的缺陷。为了防止胀砂,应提高砂型强度、砂箱刚度、加大合箱时 的压箱力或紧固力,并适当降低浇注温度,使金属液的表面提早结壳,以降低金属液对铸型的压力 。 6、冷隔和浇不足 :液态金属充型能力不足,或充型条件较差,在型腔被填满之前,金属液便停止流动,将使铸件产生浇不足或冷隔缺陷。浇不足 时,会使铸件不能获得完整的形状;冷隔时,铸件虽可获得完整的外形,但因存有未完全融合的接缝,铸件的力学性能严重受损。 防止浇不足和冷隔:提高浇注温度与浇注速度。 铸造缺陷的解决方法:铸造缺陷如气孔、缩孔、砂眼、粘砂和裂纹等,铸造缺陷一直是铸造行业无法避免和难以解决的问题。修复不合格铸件,常规方法主要是进行焊补,需要熟练工人,耗费时间,并消耗大量材料。有时受部件材质的影响,焊接还会导致损坏加剧,造成部件报废,加大了企业设备的生产成本。采用美嘉华技术修补铸造缺陷,简便易行,省时省工,且修复治理效果良好,并且可以针对铜、铁、钢、铝等不同材质进行修复,替代焊补工艺,避免应力损坏,为企业挽回巨大经济损失。
汽车配件产业加速抢滩中国市场
据报道,目前世界领先的汽车零部件企业近日已在中国完成了三家新的合资企业的并购组建,从而使其在中国的投资企业达到17家。 此前,世界500强企业德尔福、霍尼韦尔等汽车零部件巨头均已捷足先登,在中国投资设立新厂或建立全球研发中心,为在中国这一全球增长最快的汽车市场巩固阵地、加快扩张而蓄势。 一系列的投资并购行动表明,在中国整车市场跌宕起伏之际,以往甘居幕后的汽车零部件企业正悄然走向前台,加紧在中国市场的扩张。 伟世通最新实施的三项并购,包括与上汽集团及双方的合资企业延锋伟世通汽车电子公司共同出资,整体并购江苏天宝科技股份有限公司,并重组为江苏天宝汽车电子有限公司;共同收购总部位于浙江绍兴的怡东仪表有限公司51.85%的股份,组建延锋伟世通怡东汽车仪表有限公司;与台湾堤维西交通工业股份有限公司联合成立伟世通TYC车灯有限公司。 根据伟世通的规划,新组建的江苏天宝汽车电子公司,将打造成一流的车载音响及相关电子零部件制造中心;延锋伟世通怡东汽车仪表公司则致力于建设一流的汽车仪表制造基地;而新成立的合资车灯公司,将率先在常州投入运营,并计划在短期内向中国北方的整车制造基地长春拓展,使之成为伟世通和TYC在亚太地区汽车照明系统市场实现原厂装备战略的平台。 “我们非常期待与上汽集团、TYC等新老合作伙伴的强强联手能有力推动中国汽车市场的发展,”伟世通亚太区总裁罗伯特•帕拉什表示,“三项并购再次证明,伟世通已在亚太地区尤其中国走出了一条成功之路。”而刚刚参加了霍尼韦尔涡轮增压器全球研发中心庆典的霍尼韦尔运输公司全球总裁阮瑞恩,也屡屡强调了“长期投入中国汽车市场的信心和决心”。 事实上,中国整车市场增势放缓以及正在企业间普遍推行的减本增效行动,给汽车零部件企业提供了绝佳的整合时机。尽管拒绝透露此次并购行动所耗费的资金,但负责伟世通亚太战略事务和对外投资的总监丁瑞九说:“伟世通在中国的营运模式,证明了合资合作是拓展业务的理想途径。”他表示,公司将继续以“合资”为主导,不断发掘在中国市场的合作机会,提高对中国汽车工业的参与度。 业内人士认为,伟世通此次的并购行动选择的是在业内已有一定基础和实力的本土企业,且经营范围均系汽车电子、照明系统等伟世通的业务核心领域,加之三家企业都位于华东和东北两大中国整车制造基地区域内,有助于其快速高效地接受整车企业的辐射,实现业务联动,进一步强化在中国专业市场的优势地位。 这位专家进一步指出,我国的汽车零部件企业一直存在着散、乱、小的通病。跨国公司通过对本土企业的兼并收购,以较短的时间和较低的成本来迅速扩展业务,既可输入其先进的技术资源和较高的服务品质,又可以应用本土企业结构灵巧、转型快的经营机制,及时满足客户不断变化的需求,从而全方位提升企业的核心竞争力。他预计,一段时间内,运用并购手段加速布局中国市场的国际汽车零部件厂商还会不断增多。