由于人類文化的進(jìn)步,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)水平的提高,常要求生產(chǎn)出大量同類型的質(zhì)量高并且穩(wěn)定的鑄件。同時(shí),還要求提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低成本,改善勞動(dòng)條件。普通的砂型鑄造已經(jīng)滿足不了這樣的要求,所以不得不尋求其它更先進(jìn)的鑄造方法,許多與普通砂型鑄造有區(qū)別的鑄造方法,雖然本身也各不相同,但都通稱為“特種鑄造”。
特種鑄造方法主要有下列幾種:
(1) 金屬型鑄造(俗稱硬模鑄造);
(2) 壓力鑄造;
(3) 離心鑄造;
(4) 熔模精密鑄造(失蠟鑄造);
(5) 低壓鑄造;
(6) 殼型鑄造;
(7) 連續(xù)鑄造;
(8) 真空吸鑄;
(9) 擠壓鑄造;
(10) 磁型鑄造等。
生產(chǎn)中常用的是前三種,現(xiàn)分述如下。
一、 金屬型鑄造
金屬型鑄造又稱為“硬模鑄造”,就是用鑄鋼、鐵或其它金屬材料制造鑄型,用以澆注各種鑄件的工藝方法。
金屬型鑄造時(shí)可使用金屬型芯和砂芯。一套金屬型可以澆注幾百次至幾萬次,所以也稱為“永久型”。它與普通砂型鑄造相比較,具有生產(chǎn)效率高、鑄件質(zhì)量好、改善勞動(dòng)條件、便于機(jī)械化等優(yōu)點(diǎn)。因而廣泛應(yīng)用于各工業(yè)部門鑄件的生產(chǎn),特別是大批量的有色鑄件更為合適。
1. 金屬型的要求
(1) 應(yīng)保證鑄件的形狀、尺寸、質(zhì)量,符合技術(shù)要求。
(2) 正確的澆注系統(tǒng)及冒口,符合鑄造工藝的要求。
(3) 金屬型應(yīng)便于鑄件的取出及修理安裝的方便。
(4) 良好的排氣。
(5) 保證金屬型能長(zhǎng)時(shí)間滿足工作溫度而不翹曲變形的要求。
(6) 結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單,便于加工制造、降低成本,以及便于機(jī)械化、自動(dòng)化,提高生產(chǎn)效率和改善勞動(dòng)條件。
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2. 金屬型鑄造常用設(shè)備的類型金屬型鑄造所用的設(shè)備,除熔化、起重等與其它鑄造生產(chǎn)相同外,還常采用金屬型鑄造機(jī)。其通常將金屬型開合,金屬芯抽出,鑄件頂出動(dòng)作機(jī)械化,從而大大提高了生產(chǎn)率,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,降低了成本,改善了勞動(dòng)條件。在鑄件工藝許可的情況下,金屬型應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,方能實(shí)現(xiàn)金屬型鑄造的優(yōu)越性。
金屬型鑄造機(jī)大致可分成以下三類:
(1) 手動(dòng)金屬型鑄造機(jī)(又稱為澆注機(jī),澆注臺(tái))機(jī)器本身沒有動(dòng)力設(shè)備,要用人力操縱機(jī)械動(dòng)作。
(2) 機(jī)動(dòng)金屬型鑄造機(jī) 機(jī)器借氣動(dòng)、電動(dòng)或液壓裝置完成各項(xiàng)動(dòng)作。
(3) 自動(dòng)或半自動(dòng)金屬型鑄造機(jī) 在第二類的機(jī)器基礎(chǔ)上,用機(jī)械、電氣或射流元件,使機(jī)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和半自動(dòng)化。
金屬型鑄造機(jī)可以設(shè)計(jì)成通用的或?qū)S玫摹?br />
3. 金屬型鑄造的安全技術(shù)
(1) 操作者必須穿戴好防護(hù)用品,如工作服、手套、眼鏡、口罩、工作鞋等。
(2) 金屬型預(yù)熱溫度不得低于120℃,禁止在冷模中澆注鑄件。
(3) 澆注工具,撇渣勺等與金屬液接觸的工具均需預(yù)熱,壞的澆包不允許使用。
(4) 各種氣動(dòng)、液壓、電動(dòng)澆注機(jī)床,應(yīng)由專人負(fù)責(zé)操作,其它人不得亂動(dòng)。
(5) 操作者每班工作前應(yīng)仔細(xì)對(duì)機(jī)床進(jìn)行檢查,緊固件是否有松動(dòng)現(xiàn)象,活動(dòng)部分是否正常,各種管道、閥門工作情況是否良好;并定期對(duì)活動(dòng)部分注加潤(rùn)滑油。
(6) 在使用氣動(dòng)(或液壓傳動(dòng))機(jī)床的過程中,操作者不應(yīng)站在與氣缸運(yùn)動(dòng)成一直線的位置,必須站在氣缸的側(cè)面,避免發(fā)生設(shè)備失靈的意外事故。
(7) 工作完畢,應(yīng)關(guān)閉總控制開關(guān),并將各開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)至零位。
(8) 必須經(jīng)常保持場(chǎng)地和機(jī)床的整潔。
二、 壓力鑄造
壓力鑄造是在高壓作用下,將液體金屬以一定速度注入金屬型而獲得鑄件的方法。壓鑄常用的壓力從10<sup>7<sup>Pa至10<sup>8 <sup>Pa(甚至超過2×10<sup>8<sup>Pa),速度大約在5~50m/s的范圍內(nèi)。壓鑄生產(chǎn)的鑄件具有:生產(chǎn)效率高;產(chǎn)品質(zhì)量好;機(jī)械性能高;互換性好;鑄件壁薄、輪廓清晰等優(yōu)點(diǎn)。但也存在著設(shè)備投資大;模具制造復(fù)雜;周期長(zhǎng);合金上還有一定的局限范圍等缺點(diǎn)。因此,一般壓鑄件適用于大批量,合金熔點(diǎn)較低,較小零件的生產(chǎn)。
常用的壓鑄合金有:鋁合金、錫合金、鋅合金、鉛合金和銅合金。
1. 壓鑄機(jī)的安裝要求 現(xiàn)代壓鑄機(jī),按壓室的不同可分為熱壓室壓鑄機(jī)和冷壓室壓鑄機(jī)兩類。其主要由合型部分、壓射部分、動(dòng)力部分和控制系統(tǒng)所構(gòu)成。一般各部分安裝在一個(gè)總的機(jī)座上(有時(shí)動(dòng)力部分單獨(dú)分開)。另外,壓鑄機(jī)還帶有或配有單獨(dú)的合金熔化或保溫爐。
對(duì)于壓鑄機(jī)的安裝,除了類似一般機(jī)床安裝--要有一定的基礎(chǔ),保持一定的水平精度等要求外,另外,還要求下列各點(diǎn):
(1) 壓鑄機(jī)應(yīng)安裝在單獨(dú)的廠房?jī)?nèi),每臺(tái)壓鑄機(jī)要用金屬防護(hù)擋板隔開。
(2) 壓射部分要求壓射桿和壓室同心,四周間隙均勻。
(3) 動(dòng)力部分要求高壓油缸及管路系統(tǒng)密封程度要好,避免漏油。
(4) 控制系統(tǒng)要求穩(wěn)定性好,安全可靠。
2. 壓鑄的安全操作須知
(1) 操作時(shí)不允許站在模具分型面的空間平面范圍內(nèi),并應(yīng)注意該范圍確已沒有人站立時(shí)才能壓射。
(2) 與合金液接觸的料勺工具必須經(jīng)過烘烤和預(yù)熱,以使工具保證干燥和具有一定溫度,避免金屬液飛濺、冷爆,而造成事故。
(3) 操作開型時(shí),不得將身體伸入模具分型面之間的空隙內(nèi)。如果要清理模具或因操作上排除故障而需要進(jìn)入空隙時(shí),必須事先關(guān)閉總開關(guān),并掛上嚴(yán)禁合閘的安全標(biāo)志。
(4) 兩人以上操作時(shí),必面配合一致,并且由其中一人為主操作,確定一齊操作的其它人,都處于安全位置時(shí),才能合?;驂荷洹?br />
(5) 更換壓射桿時(shí),應(yīng)按操作規(guī)程進(jìn)行,注意操作機(jī)構(gòu)的按鈕、手柄等的相應(yīng)位置。
(6) 發(fā)現(xiàn)壓鑄機(jī)漏液時(shí),應(yīng)及時(shí)檢查原因,并及時(shí)排除,以免漏液現(xiàn)象加劇。因?yàn)楣ぷ饕簽橛鸵簳r(shí),漏油易引起火災(zāi)。當(dāng)工作液為乳化液,噴濺入保溫爐的金屬液上會(huì)引起劇烈的氣體產(chǎn)生,甚致金屬液飛濺傷人。
(7) 操作人員離開壓鑄機(jī)時(shí),必須關(guān)閉總開關(guān)。