精密铸造基本概念

精密铸造基本概念

精密铸造基本概念它包括：熔模铸造、陶瓷型铸造、金属型铸造、压力铸造、消失模铸造。

其中较为常用的是熔模铸造,也称失蜡铸造：选用适宜的熔模材料制(如石蜡)造熔模；在熔模上重复沾耐火涂料与撒耐火砂工序，硬化型壳及干燥；再将内部的熔模溶化掉，获得型腔；焙烧型壳以获得足够的强度，及烧掉残余的熔模材料，；浇注所需要的金属材料；凝固冷却,脱壳后清砂，从而获得高精度的成品。根据产品需要或进行热处理与冷加工和表面处理。
精密铸造发展
精密铸造又叫失蜡铸造,它的产品精密、复杂、接近于零件最后形状，可不加工或很少加工就直接使用，故熔模铸造是一种近净形成形的先进工艺。
我国古代：王子午鼎、铜禁、铜狮等等，都是熔模铸造的杰作。自20世纪40年代熔模铸造用于工业生产后，半个世纪中一直以较快的速度发展着。特别是欧美国家发展迅速。现在熔模铸造用于航空、兵器部门外，几乎应用于所有工业部门，特别是电子、石油、化工、能源、交通运输、轻工、纺织、制药、医疗器械、泵和阀等部门。近几年我国发展也迅速。
熔模技术发展使熔模铸造不仅能生产小型铸件，而且能生产较大的铸件，**的熔模铸件的轮廓尺寸以近2m，而最小壁厚却不到2mm．同时熔模铸件也更趋精密，除线形公差外，零件也能达到较高的几何公差．熔模铸件的表面铸造角度值也越来越小，可达到Ra0.4μm。
陶瓷型铸造
用陶瓷浆料制成铸型生产铸件的铸造方法。陶瓷浆料由硅酸乙酯水解液和质地较纯、热稳定性较高的细耐火砂如电熔石英、锆英石、刚玉等混合而成。为使陶瓷浆料在短时间内结胶，常加入氢氧化钙或氧化镁作为催化剂。由于使用的耐火材料成分及其外观都与陶瓷相似，故称为陶瓷型。陶瓷型铸造是在普通砂型铸造基础上发展起来的一种新工艺。陶瓷型有两种类型：①陶瓷型全由陶瓷浆料浇灌而成。其制作过程是先将模样固定于型板上，外套砂箱，再将调好的陶瓷浆料倒入砂箱，待结胶硬化后起模,经高温焙烧即成为铸型。②采用衬套,在衬套和模样之间的空隙浇灌陶瓷浆料制造铸型。衬套可用砂型，也可用金属型。用衬套浇灌陶瓷壳层可以节省大量陶瓷浆料，在生产中应用较多。陶瓷型铸件表面粗糙度可达Ra10～1.25微米,尺寸精度高达3～5级,能达到少无切削加工的目的。陶瓷型铸造生产周期短，金属利用率高。**铸件可达十几吨，主要用于铸造大型厚壁精密铸件和铸造单件小批量的冲模、锻模、塑料模、金属模、压铸模、玻璃模等各种模具。陶瓷型铸造模具的使用寿命可与用机械加工方法制成的模具相媲美，而制造成本则比用机械加工方法制成的模具低。   
砂型铸造简单介绍
优先采用砂型铸造据统计
在全部铸件产量中，60～70%的铸件是用砂型生产的，而且其中70%左右是用粘土砂型生产的。主要原因是砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。所以象汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件都是用粘土湿型砂工艺生产的。当湿型不能满足要求时再考虑使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤，而粘土干型生产的铸件可重达几十吨。
一般来讲，对于中、大型铸件，铸铁件可以用树脂自硬砂型、铸钢件可以用水玻璃砂型来生产，可以获得尺寸精确、表面光洁的铸件，但成本较高。
当然，砂型铸造生产的铸件精度、表面光洁度、材质的密度和金相组织、机械性能等方面往往较差，所以当铸件的这些性能要求更高时，应该采用其它铸造方法，例如熔模（失蜡）铸造、压铸、低压铸造等等。
铸造方法应和生产批量相适应
例如砂型铸造，大量生产的工厂应创造条件采用技术先进的造型、造芯方法。老式的震击式或震压式造型机生产线生产率不够高，工人劳动强度大，噪声大，不适应大量生产的要求，应逐步加以改造。对于小型铸件，可以采用水平分型或垂直分型的无箱高压造型机生产线、实型造型生产效率又高，占地面积也少；对于中件可选用各种有箱高压造型机生产线、气冲造型线，以适应快速、高精度造型生产线的要求，造芯方法可选用：冷芯盒、热芯盒、壳芯等高效制芯方法。
中等批量的大型铸件可以考虑应用树脂自硬砂造型和造芯。
单件小批生产的重型铸件，手工造型仍是重要的方法，手工造型能适应各种复杂的要求比较灵活，不要求很多工艺装备。可以应用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有机酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、树脂自硬砂型及水泥砂型等；对于单件生产的重型铸件，采用地坑造型法成本低，投产快。批量生产或长期生产的定型产品采用多箱造型、劈箱造型法比较适宜，虽然模具、砂箱等开始投资高，但可从节约造型工时、提高产品质量方面得到补偿。
低压铸造、压铸、离心铸造等铸造方法，因设备和模具的价格昂贵，所以只适合批量生产。
造型方法应适合工厂条件
例如同样是生产大型机床床身等铸件，一般采用组芯造型法，不制作模样和砂箱，在地坑中组芯；而另外的工厂则采用砂箱造型法，制作模样。不同的企业生产条件（包括设备、场地、员工素质等）、生产习惯、所积累的经验各不一样，应该根据这些条件考虑适合做什么产品和不适合（或不能）做什么产品。
要兼顾铸件的精度要求和成本
各种铸造方法所获得的铸件精度不同，初投资和生产率也不一致，最终的经济效益也有差异。因此，要做到多、快、好、省，就应当兼顾到各个方面。应对所选用的铸造方法进行初步的成本估算，以确定经济效益高又能保证铸件要求的铸造方法。
经济危机对国内铸造行业的影响
1.经济危机使铸造企业再一次进行“洗牌”
由于全球经济衰退，铸件产品出口受阻，国内需求疲软。目前的铸件市场资源十分有限，在争夺这些市场资源的过程中，一些产品质量优良、成本低的企业将会胜出；部分规模小，资金短缺，以及产品质量和成本没有竞争力的企业只能停产或半停产，如果经济危机的时间再长一些，这些企业只能倒闭。
2007年和2008年上半年高企的铸造材料价格已经使一批经营不善的铸造企业倒闭，目前经济危机将使中国的铸造企业进行再一次洗牌。优胜劣汰，从而有利于中国铸造行业发展的角度来说，也可能是一件好事。
2.铸件产品降价是大势所趋
受制于铸造材料价格大幅下挫的影响，铸件产品全面降价是必然的趋势。以2008年原材料价格最高的月份为基础计算，铸造生铁不含税平均市场价目前已降到2800元/t左右，下降了约40%；废钢降到2000元/t左右，下降了约53%；铸造焦炭降为2400元/t左右，下降了约38%。依此计算，每吨铸件的主要材料成本降低了2000元以上，如果再考虑铁合金降价因素，铸件的成本降的更多；同时，焦炭的降价还引起了熔炼成本的降低。这个账不只是铸件生产企业清楚，铸件用户也会算，因此铸件产品的降价浪潮不可避免，关键是我们铸造企业如何运用智慧同用户进行博弈，在新一轮价格谈判中达到双赢。

3.铸造企业生产和经营的困难因素增加
经济危机使铸造材料的价格大幅下挫，似乎给铸造行业带来了机遇，但同时也造成了前所未有的困难，总体来看，挑战大于机遇。
中国铸造新技术发展趋势
铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一，因此铸造业的发展标志着一个国家的生产实力。我国目前已经成为世界铸造机械大国之一，在铸造机械制造行业近年来取得了很大的成绩。
“八五”期间铸造机械制造受到了原机电部高度重视，投入了建国以来**的一次专项技改贷款和攻关费用，扶持了铸造机械行业产品的开发和发展。“大型抛丸清理机的制造”，“垂直分型无箱射压造型机”，“水玻璃砂旧砂再生设备的研制”，“金属型铸造设备”等等相继被开发应用。
“九五”期间，铸造机械行业承担并树立完成了“轿车铸件毛坯精化高效造型与清理成套技术与装备”的任务，“缸体高效连续抛丸清理线的开发与研制”也取得圆满成功，1999年完成了国家攻关高水平的气冲造型线项目的成功。
“十五”期间，铸造机械行业主要经济指标的年均增长都在30%以上，高于机床工具全行业平均增长水平，特别是利润增长更快，年均利润增长高达46%，同时也保持较高的市场销售水平。另外，树脂砂铸造成套设备，基本可以满足国内市场需求，改变了过去主要依赖进口的局面；已经能够生产出较高水平的铸造自动生产线，达到可部分替代进口的水平，部分的解决了轿车发动机缸体、缸盖等铸件毛坯也要进口的情况；高水平自动制芯机、自动铸件清理机、自动砂处理机、大型自动压铸机以及精密铸造设备等铸造机械，国内基本上都能生产制造。应当说“十五”期间铸造机械行业的产品水平有了很大提高，为中国铸造机械行业今后的进一步发展打下良好基础。
“十一五”期间，铸造业在巨大市场需求的刺激下，仍将继续保持较高速度增长。由于铸造机械产品的技术水平仍然与市场需求差距较大，使行业的发展存在巨大的发展潜力和扩展空间，为铸造机械行业的快速增长带来机遇。
“十二五”时期，整个精密铸造行业特别要在铸造新工艺和新材料上下功夫，铸造材料的价格居高不下，要求精密铸造行业必须而且快速开发出新的可替代的低价新材料；下游客户的的要求的不断提高，驱使我们必须提升工艺水准；人力资源成本的不断上升，我们必须在精密铸造装备上多下功夫，多开发，多投资！例如，中国铸造权威机构中国铸造协会及国际铸业咨询网一致推荐的新材料精铸专用刚玉及台湾的铸造手机器人等，都是精密铸造下一步发展的方向。

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