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鸿雁为你讲解精密铸件的铸 造技术

  我国是于上世 纪五、六十年代开始 将熔模铸造应用于工业生产。其后这种先进的精密铸造工艺得到巨大 的发展,相继在航空、汽车、机床、船舶、内燃机、气轮机、电讯仪  器、武器、医疗器械以及 刀具等制造工业中被广泛采用,同时也用于工 艺美术品的制造  。所谓熔模铸造 工艺,简单说就是用 易熔材料(例如蜡料或塑料)制成可熔性模型(简  称熔模或模型),在其上涂覆若 干层特制的耐火涂料,经过干燥和硬 化形成一个整体型  壳后,再用蒸汽或热 水从型壳中熔掉模型,然后把型壳置 于砂箱中,在其四周填充 干砂  造型,最后将铸型放 入焙烧炉中经过高温焙烧(如采用高强度 型壳时,可不必造型而将  脱模后的型壳 直接焙烧),铸型或型壳经 焙烧后,于其中浇注熔 融金属而得到铸件。
  精密铸件是相对于传统 的铸造工艺而言的一种铸造方法。它能获得相对 准确地形 状和较高的铸 造精度。较普遍的做法是:首先做出所需 毛坯(可留余量非常 小或者不留 余量)的电极,然后用电极腐 蚀模具体,形成空腔。再用浇铸的方 法铸蜡,获得原始的 蜡模。在蜡模上一层 层刷上耐高温的液体砂料。待获得足够的 厚度之后晾干,再加温,  使内部的蜡模 溶化掉,获得与所需毛 坯一致的型腔。再在型腔里浇 铸铁水,固化之后将 外壳剥掉,就能获得精密 制造的成品。
  失蜡法铸造现 称熔模精密铸件,是一种少切削 或无切削的铸造工艺,是铸造行业 中的一项优异 的工艺技术,其应用非常广泛。它不仅适用于 各种类型、各种合金的铸造  ,而且生产出的 铸件尺寸精度、表面质量比其 它铸造方法要高,甚至其它铸造 方法难于 铸得的复杂、耐高温、不易于加工的 铸件,均可采用熔模 精密铸件铸得。
  熔模精密铸件 是在古代蜡模铸造的基础上发展起来的。作为文明古国,中国是使 用这一技术较 早的国家之一,远在公元前数 百年,我国古代劳动 人民就创造了这种失蜡 铸造技术,用来铸造带有 各种精细花纹和文字的钟鼎及器皿等制品,如春秋时的曾 侯乙 墓尊盘等。曾侯乙墓尊盘 底座为多条相互缠绕的龙,它们首尾相连,上下交错,形成中 间镂空的多层 云纹状图案,这些图案用普 通铸造工艺很难制造出来,而用失蜡法铸 造工 艺,可以利用石蜡 没有强度、易于雕刻的特点,用普通工具就 可以雕刻出与所要得到的 曾侯乙墓尊盘 一样的石蜡材质的工艺品,然后再附加浇 注系统,涂料、脱蜡、浇注,就 可以得到精美 的曾侯乙墓尊盘。
  现代熔模铸造 方法在工业生产中得到实际应用是在二十世纪四十年代。当时航空喷 气发动机的发展,要求制造象叶片、叶轮、喷嘴等形状复杂,尺寸精确以及 表面光洁的 耐热合金零件。由于耐热合金 材料难于机械加工,零件形状复杂,以致不能或难 于用  其它方法制造,因此,需要寻找一种 新的精密的成型工艺,于是借鉴古代 流传下来的失 蜡铸造,经过对材料和 工艺的改进,现代熔模铸造 方法在古代工艺的基础上获得重要的 发展。所以,航空工业的发 展推动了熔模铸造的应用,而熔模铸造的 不断改进和完善,  也为航空工业 进一步提高性能创造了有利的条件。
  熔模铸件尺寸 精度较高,一般可达CT4-6(砂型铸造为CT10-13,压铸为CT5-7),  当然由于熔模 铸造的工艺过程复杂,影响铸件尺寸 精度的因素较多,例如模料的收缩、  熔模的变形、型壳在加热和 冷却过程中的线量变化、合金的收缩率 以及在凝固过程中铸  件的变形等,所以普通熔模 铸件的尺寸精度虽然较高,但其一致性仍 需提高(采用中、  高温蜡料的铸 件尺寸一致性要提高很多)。压制熔模时,采用型腔表面 光洁度高的压型  ,因此,熔模的表面光 洁度也比较高。此外,型壳由耐高温 的特殊粘结剂和耐火材料配  制成的耐火涂 料涂挂在熔模上而制成,与熔融金属直 接接触的型腔内表面光洁度高。所 以,熔模铸件的表 面光洁度比一般铸造件的高,一般可达Ra.1.6-3.2μm。熔模铸造最 大的优点就是 由于熔模铸件有着很高的尺寸精度和表面光洁度,所以可减少机 械加工工 作,只是在零件上 要求较高的部位留少许加工余量即可,甚至某些铸件 只留打磨、抛光 余量,不必机械加工 即可使用。由此可见,采用熔模铸造 方法可大量节省机床设备和加  工工时,大幅度节约金 属原材料。熔模铸造方法 的另一优点是,它可以铸造各 种合金的 复杂的铸件,特别可以铸造 高温合金铸件。如喷气式发动 机的叶片,其流线型外廓 与冷 却用内腔,用机械加工工 艺几乎无法形成。用熔模铸造工 艺生产不仅可以做到批量生产  ,保证了铸件的 一致性,而且避免了机 械加工后残留刀纹的应力集中。

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