鑄造加工的成型原理及成型過程

鑄造生產(chǎn)是將金屬加熱熔化，使其具有流動性，然后澆入到具有一定形狀的鑄型型腔中，在重力或外力（壓力、離心力、電磁力等）的作用下充滿型腔，冷卻并凝固成鑄件（或零件）的一種金屬成形方法。

鑄件一般作為毛坯經(jīng)切削加工成為零件。但也有許多鑄件無需切削加工就能滿足零件的設(shè)計精度和表面粗糙度要求，直接作為零件使用。

型砂的性能及組成

1、 型砂的性能

型砂（含芯砂）的主要性能要求有強度、透氣性、耐火度、退讓性、流動性、緊實率和潰散性等。

2、 型砂的組成

型砂由原砂、粘接劑和附加物組成。鑄造用原砂要求含泥量少、顆粒均勻、形狀為圓形和多角形的海砂、河砂或山砂等。在這樣的環(huán)境下，精密機械加工工廠如何讓業(yè)務(wù)員尋找客戶，獲取源源不斷的訂單，就需要我們放棄固有的思維。鑄造用粘接劑有粘土（普通粘土和膨潤土）、水玻璃砂、樹脂、合脂油和植物油等，分別稱為粘土砂，水玻璃砂、樹脂砂、合脂油砂和植物油砂等。為了進一步提高型（芯）砂的某些性能，往往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤粉、鋸末、紙漿等。

精密鑄造中蠟?zāi)Ｖ圃熘杏嘘P(guān)問題

1、防止蠟料在熔化過程中過熱

(1) 使用間接加熱的油浴爐并使導(dǎo)熱油強制循環(huán), 熔化溫度控制在84～98 ℃范圍內(nèi), 并使其始終處于攪動狀態(tài),目的除了使溫度均勻以外, 對含填充料的蠟料還有防止沉淀的作用。過高的溫度及局部過熱均會因蠟料氧化、炭化等問題而使蠟料的性能變壞。精密機械加工，并不是什么材料都可以進行精密加工的，比如一些硬度太大的材料如果超過了加工機件的硬度，有些特殊材料是不適宜精密精密加工的。過熱的表現(xiàn)是蠟的顏色發(fā)生變化, 盛蠟桶內(nèi)壁產(chǎn)生黑斑, 因填充料的分離而呈半透明狀, 盛蠟桶內(nèi)產(chǎn)生煙霧或蒸發(fā)物。

(2) 蠟在回用處理時, 為了去除雜質(zhì)和水分, 必須加熱到蠟的熔點以上, 通?？刂圃?20 ℃以下, 在保證蠟料有一定的流動能力以去除雜質(zhì)外, 其所含水分也會因攪拌器的攪動而得以蒸發(fā)。

(3) 對于在保溫筒保溫下使用的壓蠟棒, 其加熱溫度只需比射出溫度高2～3 ℃就可以了。

(4) 蠟料在高壓釜(壓力罐) 內(nèi)脫除時, 蒸氣溫度可高達150 ℃以上, 這種條件是造成蠟料性能變壞的主要環(huán)節(jié),所以設(shè)法降低脫蠟溫度、降低脫蠟壓力以保持蠟料的性能。

三、蠟?zāi)Ｈ毕?

由于種種原因, 壓蠟成形機所制造的蠟?zāi)a(chǎn)生 一些缺陷, 主要有下列幾種:

1、充不滿

主要原因是蠟料的溫度較低, 射出速度慢、壓型溫度較低, 造成蠟料在流動過程中冷卻快, 表現(xiàn)在角和邊的部分或蠟?zāi)５谋”诓糠殖洳粷M, 棱角的地方出現(xiàn)圓角, 與金屬鑄件的澆不足相似。

2、氣泡

一種是表面氣泡, 即用肉眼可見的皮下氣泡, 有個別分布, 有密集分布; 另一種是蠟?zāi)Ｉ顚拥臍馀?通常是集中性的較大的氣泡, 肉眼無法看到, 但從蠟?zāi)５木植抗钠? 出現(xiàn)于蠟?zāi)５闹行牟糠趾妥詈罄鋮s的部分, 這是內(nèi)壓力的釋放, 氣體膨脹的結(jié)果。

3、表面皺s紋

由于蠟料溫度不夠, 壓射速度較低, 蠟料運動與壓型溫度的配合不當(dāng); 或由于壓型內(nèi)表面受損或不清潔; 激冷金屬塊放置不當(dāng)?shù)? 在蠟?zāi)１砻媪粝逻\動的痕跡。紋路較深的, 類似金屬鑄件的冷隔缺陷; 輕微的皺s紋可以打磨除去。五金機械零配件鈑金加工在現(xiàn)代工業(yè)加工中應(yīng)用普遍，這其中鈑金件設(shè)計是非常重要的一個環(huán)節(jié)，機械工程師必須對鈑金件的設(shè)計非常熟練，而且懂得其中的技巧，不僅要滿足鈑金產(chǎn)品功能與外觀方面的要求，而且還要方便模具制作，而且成本低。還有就是在型芯周圍、孔洞的周圍, 有時可見到接縫, 略呈凹陷, 實際是二股蠟流的會合處未能很好熔合,這是蠟料的溫度不夠、壓力不足的結(jié)果。

4、表面粗糙

由于射出壓力過小、或射出速度不夠, 蠟料與壓型內(nèi)表面的接觸密度不夠, 不能如實地反映壓型的表面狀態(tài), 嚴(yán)重的還伴有皺s紋。

5、縮凹

蠟?zāi)１砻姘枷? 主要是射出壓力及時間不夠, 或是蠟料溫度較高, 冷卻時間不夠有時離型脫模劑太多, 也可能使蠟料性質(zhì)下降。表面縮凹涉及較大面積, 修理比較困難。

6、變形

蠟?zāi)膲盒椭腥〕龊? 除了尺寸發(fā)生縮小變化外, 因取出時手法不妥而人為造成變形; 由于蠟?zāi)Ｈ栽诶鋮s而使溫度場發(fā)生變化而撓曲變形是常見的。所以剛從壓型中取出的蠟?zāi)Ｈ砸⌒陌卜? 通常以較大平面為基準(zhǔn)放平,必要時使用與變形部位相適應(yīng)的形狀, 做成金屬塊嵌入蠟?zāi)７乐棺冃? 也即使其充分冷卻。不銹鋼薄板拉深時，塑性變形劇烈硬化，薄板拉深時容易起皺，滿要較大的壓邊力。也可能蠟料太軟, 壓型的組成部件不合適等。

7、毛翅(披縫)

這是最常見的一種缺陷, 即在壓型合型處, 壓型組合塊的接合處, 型芯與芯座的連接處等地方有很薄的蠟片逸出。其產(chǎn)生的原因主要是壓型精度不夠, 壓型分型面或型內(nèi)部件接合面受到損傷或附著不潔物,或合型力不夠,射出壓力過高。關(guān)于幾何原因它主要是受之于刀具形狀的影響，偏角副偏角等都會對表面粗燥度有較大的影響?；蛘呦灥臏囟冗^高。毛翅必須徹底清除掉, 蠟?zāi)２拍苁褂谩?

8、粘著

蠟?zāi)Ｅc壓型粘著是因為沒有使用離型劑, 或是蠟與壓型的溫度均太高, 或是壓型受損害、壓型不清潔所造成。