機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)04一、鑄造工藝概述鑄造是指將液態(tài)金屬或合金澆注到鑄型中，通過冷卻和凝固形成所需的零件或產(chǎn)品的一種工藝。它是機(jī)械制造中最常用和最基礎(chǔ)的工藝之一。鑄造工藝主要包括模具制造、熔化金屬和合金、澆注、凝固與冷卻、脫模、清理和修整等步驟。其中，模具制造是鑄造工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響到鑄件的質(zhì)量和準(zhǔn)確性。常見的鑄造方法包括砂型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造等。砂型鑄造是最常用的鑄造方法之一，它以砂型為鑄造成型器具，具有成本低、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。金屬型鑄造是指使用金屬作為鑄型的鑄造方法，可以得到高精度和高表面質(zhì)量的鑄件。壓力鑄造是利用高壓將熔融金屬或合金迫使進(jìn)入型腔，在腔內(nèi)冷卻凝固所得鑄件的鑄造方法，具有生產(chǎn)率高、生產(chǎn)周期短等優(yōu)點(diǎn)。二、砂型鑄造工藝1.砂型的制備砂型鑄造中，砂型起到支撐和成型的作用，因此砂型的制備非常重要。砂型的選擇一般根據(jù)鑄件的形狀和尺寸、質(zhì)量要求等因素來確定。砂型的制備步驟主要包括模具的制造、造型、砂型的壓實(shí)和芯子的制作等。模具的制造使用木材或金屬材料，根據(jù)鑄件的形狀和尺寸來制造相應(yīng)的模具。造型是指將砂料與粘結(jié)劑混合，借助模具將其填充到模具中，并使用震動(dòng)或壓實(shí)等方法使其均勻分布成型。砂型的壓實(shí)是為了增加砂型的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，常用的方法有模壓和振動(dòng)壓實(shí)。芯子是為了得到帶有內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的鑄件，在砂型中制作的中空物體，常用的芯子制作方法有手工制作和機(jī)械制作等。2.澆注和凝固砂型制備完成后，需要將熔融金屬或合金倒入砂型中進(jìn)行澆注。澆注時(shí)需要注意保持合適的澆注速度和角度，以避免產(chǎn)生氣孔或夾雜物等缺陷。澆注完成后，鑄件開始凝固和冷卻。凝固過程是指熔融金屬或合金從液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變的過程。凝固過程中，鑄件的組織結(jié)構(gòu)逐漸形成，物理性能也逐漸改變。冷卻過程是指鑄件從高溫向常溫過渡的過程。3.脫模和清理鑄件冷卻后，需要將其從砂型中取出，這個(gè)過程稱為脫模。脫模時(shí)需要注意避免破壞鑄件的表面質(zhì)量和尺寸精度。脫模完成后，還需要對(duì)鑄件進(jìn)行清理。清理的目的是去除鑄件表面的氧化皮、砂粒和氣孔等雜質(zhì)，以提高鑄件的質(zhì)量。常用的清理方法包括打砂、拋丸和清洗等。三、金屬型鑄造工藝金屬型鑄造是利用金屬作為鑄型的鑄造方法，相比砂型鑄造具有更高的精度和表面質(zhì)量。金屬型鑄造主要包括永久模鑄造和臨時(shí)模鑄造兩種。永久模鑄造是指使用金屬制成的永久模具進(jìn)行鑄造的方法。永久模具具有良好的熱導(dǎo)性和尺寸穩(wěn)定性，可以滿足高精度和高要求的鑄件制造。常用的永久模鑄造方法包括壓力鑄造和重力鑄造等。臨時(shí)模鑄造是指使用可熔解的材料制成的模具進(jìn)行鑄造的方法。臨時(shí)模具主要包括石膏模、蠟?zāi)：退Ａ５?。臨時(shí)模具制作簡(jiǎn)單、成本低，適用于小批量生產(chǎn)和復(fù)雜形狀的鑄件制造。金屬型鑄造工藝中的其他步驟和砂型鑄造類似，包括模具制備、澆注和凝固、脫模和清理等。四、壓力鑄造工藝壓力鑄造是利用高壓將熔融金屬或合金迫使進(jìn)入型腔，在腔內(nèi)冷卻凝固所得鑄件的鑄造方法。壓力鑄造具有生產(chǎn)率高和生產(chǎn)周期短等優(yōu)點(diǎn)，適用于大批量生產(chǎn)和高要求的鑄件制造。壓力鑄造工藝主要包括準(zhǔn)備模具、熔融金屬或合金、注射和冷卻等步驟。準(zhǔn)備模具是指制作和裝配模具，確保其能夠承受高壓和高溫。熔融金屬或合金是指通過加熱將金屬或合金熔化成為液體狀態(tài)。注射是指將熔融金屬或合金注入模具中進(jìn)行鑄造。冷卻是指注射完成后，等待金屬或合金冷卻和凝固。壓力鑄造還可以根據(jù)注射過程的不同分為冷室壓力鑄造和熱室壓力鑄造兩種。冷室壓力鑄造中，熔融金屬或合金在注射前先放入冷室中，再通過注射桿將其注入模具。熱室壓力鑄造中，熔融金屬或合金在注射前保持在加熱器中，通過注射桿將其注入模具。壓力鑄造工藝的鑄件表面質(zhì)量好、尺寸精度高，并且可以避免氣孔和夾雜物等缺陷，因此被廣泛應(yīng)用于汽車和航空等領(lǐng)域的制造中。五、小結(jié)機(jī)械制造中的鑄造工藝是一種重要且基礎(chǔ)的工藝，通過砂型鑄造、金屬型鑄造和壓力鑄造等方法，可以生產(chǎn)出各種形狀和尺寸的鑄件。每種鑄