20多年来,我国铸造行业的发展主要靠的是依靠廉价劳动力和国内资源、能源的大量甚至超量投入实现的。随着我国经济快速发展、规模不断扩大,国内能源、资源、生态环境对经济增长的约束与日俱增,铸造行业的发展也面临着一系列重大的挑战。如果还按照过去粗放型、高增长、以牺牲资源和环境为代价的路子走下去肯定是走不通的。我国已连续六年稳居世界铸件生产大国的位置。但是,从我国铸造行业所面临的能源约束增强、环境安全的压力增加、国际铸造界竞争加剧和知识产权保护强化的态势来看,我国铸造要从大国变强国,要在5年内把能耗降低20%,把污染物排放量减少10%,靠和提高从业人员素质,靠树立和谐制造理念、靠发展循环经济才有希望。定向结晶(定向凝固)一些熔模铸件如涡轮机叶片、磁钢等,如果它们的结晶组织是按一定方向排列的柱状晶,它们的工作性能便可提高很多,所以熔模铸造定向结晶技术正迅速地得到发展。
铝合金具有良好的铸造性能。由于熔点较低(纯铝熔点为660.230C,铝合金的浇注温度一般约在730~750oC左右),故能广泛采用金属型及压力铸造等铸造方法,以提高铸件的内在质量,尺寸精度和表面光洁程度以及生产效率。铝合金由于凝固潜热大,在重量相同条件下,铝液的凝固过程时间延续比铸钢和铸铁长得多,放流动性良好,有利于铸造薄壁和结构复杂的铸件。但是,金属型铸造也有一些不足之处:因为耐热合金钢和在它上面做出中空型腔的加工都比较昂贵,所以金属型的模具费用不菲,不过总体和压铸模具费用比起来则便宜多了。
铸造铝合金铸件拥有众多的优势,使它成为铸造行业的发展方向和采购客户受青睐的铸造产品之一,未来随着铝合金铸造技术的进步,它将在更大的舞台上展示自己的风采。
由于金属型工艺的特点,其铸件的工艺参数与砂型铸件略有区别。金属型铸件的线收缩率不仅与合金的线收缩有关,还与铸件结构、铸件在金属型中收缩受阻的情况、铸件出型温度,金属型受热后的膨胀及尺寸变化等因素有关,其取值还要考虑在试浇过程中留有修改尺寸的余地。可用熔模铸造法生产的合金种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精密合金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。
为取出金属型芯和铸件,在铸件的出芯和出型方向应取适当斜度,对各种不同合金铸件的铸造斜度参阅有关手册。
金属型铸件精度一般比砂型铸件高,所以加工余量可较小,一般在0.5~4mm之间。
在确定铸件工艺参数之后,就可绘制金属型铸件工艺图,该图与砂型铸件的工艺图基本相同。
熔模铸件的形状一般都比较复杂,铸件上可铸出孔的醉.小直径可达0.5mm,铸件的醉.小壁厚为0.3mm。在生产中可将一些原来由几个零件组合而成的部件,通过改变零件的结构,设计成为整体零件而直接由熔模铸造铸出,以节省加工工时和金属材料的消耗,使零件结构更为合理。在进行使用的过程中可以很好的减少金属液对铸型的热力以及化学的作用,在使用的过程中能够有效的降低其铸件表面的粗糙度,生产成型的铸件其组织致密,在进行使用的过程中其机械信恒高。
熔模铸件的重量大多为零点几十牛(从几克到十几千克,一般不超过25千克),太重的铸件用熔模铸造法生产较为麻烦。
熔模铸造工艺过程较复杂,且不易控制,使用和消耗的材料较贵,故它适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件,如涡轮发动机的叶片等。
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