1.優(yōu)先采用砂型鑄造
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)或是國(guó)際上,在全部鑄件產(chǎn)量中,60~70%的鑄件是用砂型生產(chǎn)的,而且其中70%左右是用粘土砂型生產(chǎn)的。主要原因是砂型鑄造較之其它鑄造方法成本低、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短。所以象汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體、氣缸蓋、曲軸等鑄件都是用粘土濕型砂工藝生產(chǎn)的。當(dāng)濕型不能滿足要求時(shí)再考慮使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土濕型砂鑄造的鑄件重量可從幾公斤直到幾十公斤,而粘土干型生產(chǎn)的鑄件可重達(dá)幾十噸。
一般來(lái)講,對(duì)于中、大型鑄件,鑄鐵件可以用樹(shù)脂自硬砂型、鑄鋼件可以用水玻璃砂型來(lái)生產(chǎn),可以獲得尺寸精確、表面光潔的鑄件,但成本較高。
當(dāng)然,砂型鑄造生產(chǎn)的鑄件精度、表面光潔度、材質(zhì)的密度和金相組織、機(jī)械性能等方面往往較差,所以當(dāng)鑄件的這些性能要求更高時(shí),應(yīng)該采用其它鑄造方法,例如熔模(失臘)鑄造、壓鑄、低壓鑄造等等。
2.鑄造方法應(yīng)和生產(chǎn)批量相適應(yīng)
例如砂型鑄造,大量生產(chǎn)的工廠應(yīng)創(chuàng)造條件采用技術(shù)先進(jìn)的造型、造芯方法。老式的震擊式或震壓式造型機(jī)生產(chǎn)線生產(chǎn)率不夠高,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,噪聲大,不適應(yīng)大量生產(chǎn)的要求,應(yīng)逐步加以改造。對(duì)于小型鑄件,可以采用水平分型或垂直分型的無(wú)箱高壓造型機(jī)生產(chǎn)線、實(shí)型造型生產(chǎn)效率又高,占地面積也少;對(duì)于中件可選用各種有箱高壓造型機(jī)生產(chǎn)線、氣沖造型線,以適應(yīng)快速、高精度造型生產(chǎn)線的要求,造芯方法可選用:冷芯盒、熱芯盒、殼芯等高效制芯方法。
中等批量的大型鑄件可以考慮應(yīng)用樹(shù)脂自硬砂造型和造芯。
單件小批生產(chǎn)的重型鑄件,手工造型仍是重要的方法,手工造型能適應(yīng)各種復(fù)雜的要求比較靈活,不要求很多工藝裝備??梢詰?yīng)用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有機(jī)酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、樹(shù)脂自硬砂型及水泥砂型等;對(duì)于單件生產(chǎn)的重型鑄件,采用地坑造型法成本低,投產(chǎn)快。批量生產(chǎn)或長(zhǎng)期生產(chǎn)的定型產(chǎn)品采用多箱造型、劈箱造型法比較適宜,雖然模具、砂箱等開(kāi)始投資高,但可從節(jié)約造型工時(shí)、提高產(chǎn)品質(zhì)量方面得到補(bǔ)償。
低壓鑄造、壓鑄、離心鑄造等鑄造方法,因設(shè)備和模具的價(jià)格昂貴,所以只適合批量生產(chǎn)。
3.造型方法應(yīng)適合工廠條件
例如同樣是生產(chǎn)大型機(jī)床床身等鑄件,一般采用組芯造型法,不制作模樣和砂箱,在地坑中組芯;而另外的工廠則采用砂箱造型法,制作模樣。不同的企業(yè)生產(chǎn)條件(包括設(shè)備、場(chǎng)地、員工素質(zhì)等)、生產(chǎn)習(xí)慣、所積累的經(jīng)驗(yàn)各不一樣,應(yīng)該根據(jù)這些條件考慮適合做什么產(chǎn)品和不適合(或不能)做什么產(chǎn)品。
4.要兼顧鑄件的精度要求和成本
各種鑄造方法所獲得的鑄件精度不同,初投資和生產(chǎn)率也不一致,最終的經(jīng)濟(jì)效益也有差異。因此,要做到多、快、好、省,就應(yīng)當(dāng)兼顧到各個(gè)方面。應(yīng)對(duì)所選用的鑄造方法進(jìn)行初步的成本估算,以確定經(jīng)濟(jì)效益高又能保證鑄件要求的鑄造方法。
鑄造方法的特點(diǎn)和適用范圍見(jiàn)下表:
鑄造方法
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鑄件材質(zhì)
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鑄件重量
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表面光潔度
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鑄件復(fù)雜程度
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生產(chǎn)成本
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適用范圍
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工藝特點(diǎn)
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砂型鑄造
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各種材質(zhì)
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幾十克~很大
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差
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簡(jiǎn)單
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低
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最常用的鑄造方法
手工造型:單件、小批量和難以使用造型機(jī)的形狀復(fù)雜的大型鑄件
機(jī)械造型:適用于批量生產(chǎn)的中、小鑄件
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手工:靈活、易行,但效率低,勞動(dòng)強(qiáng)度大,尺寸精度和表面質(zhì)量低
機(jī)械:尺寸精度和表面質(zhì)量高,但投資大
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金屬型鑄造
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有色合金
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幾十克~20公斤
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好
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復(fù)雜鑄件
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金屬模的費(fèi)用較高
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小批量或大批量生產(chǎn)的非鐵合金鑄件,也用于生產(chǎn)鋼鐵鑄件(
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鑄件精度、表面質(zhì)量高,組織致密,力學(xué)性能好,生產(chǎn)率高。
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熔模鑄造
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鑄鋼及有色合金
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幾克~幾公斤
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很好
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任何復(fù)雜程度
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批量生產(chǎn)時(shí)比完全用機(jī)加工生產(chǎn)便宜
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各種批量的鑄鋼及高熔點(diǎn)合金的小型復(fù)雜精密鑄件,特別適合鑄造藝術(shù)品、精密機(jī)械零件
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尺寸精度高、表面光潔,但工序繁多,勞動(dòng)強(qiáng)度大
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陶瓷型鑄造
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鑄鋼及鑄鐵
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幾公斤~幾百公斤
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很好
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較復(fù)雜
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昂貴
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模具和精密鑄件
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尺寸精度高、表面光潔,但生產(chǎn)率低
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石膏型鑄造
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鋁、鎂、鋅合金
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幾十克~幾十公斤
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很好
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較復(fù)雜
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高
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單件到小批量
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低壓鑄造
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有色合金
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幾十克~幾十公斤
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好
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復(fù)雜(可用砂芯)
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金屬模的制作費(fèi)用高
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小批量,最好是大批量的大、中型有色合金鑄件, 可生產(chǎn)薄壁鑄件
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鑄件組織致密,工藝出品率高,設(shè)備較簡(jiǎn)單,可采用各種鑄型,但生產(chǎn)效率低
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差壓鑄造
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鋁、鎂合金
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幾克~幾十公斤
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好
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復(fù)雜(可用砂芯)
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高性能和形狀復(fù)雜的有色合金鑄件
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壓力可控,鑄件成型好,組織致密,力學(xué)性能好,但生產(chǎn)效率低
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壓力鑄造
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鋁、鎂合金
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幾克~幾十公斤
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好
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復(fù)雜(可用砂芯)
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金屬模的制作費(fèi)用很高
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大量生產(chǎn)的各種有色合金中小型鑄件、薄壁鑄件、耐壓鑄件
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鑄件尺寸精度高、表面光潔,組織致密,生產(chǎn)率高,成本低。但壓鑄機(jī)和鑄型成本高
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離心鑄造
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灰鐵、球鐵
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幾十公斤~幾噸
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較好
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一般為圓筒形鑄件
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較低
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小批量到大批量的旋轉(zhuǎn)體形鑄件、 各種直徑的管件
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鑄件尺寸精度高、表面光潔,組織致密,生產(chǎn)率高
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連續(xù)鑄造
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鋼、有色
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很大
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較差
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長(zhǎng)形連續(xù)鑄件
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低
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固定截面的長(zhǎng)形鑄件,如鋼錠、鋼管等
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組織致密,力學(xué)性能好,生產(chǎn)率高
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消失模鑄造
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各種
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幾克~幾噸
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較好
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較復(fù)雜
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較低
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不同批量的較復(fù)雜的各種合金鑄件
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鑄件尺寸精度較高,鑄件設(shè)計(jì)自由度大,工藝簡(jiǎn)單,但模樣燃燒影響環(huán)境
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