機械加工工藝
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機加工工藝之鑄造

 
鑄造是人類較早掌握的一種金屬熱加工工藝,是現代機械製造工業的基礎工藝之一。鑄造是將把熔化的金屬液注入用耐高溫材料製作的中空鑄型內,冷凝後得到預期形狀的製品,所得到的製品就是鑄件。鑄造毛坯因近乎成型,而達到免機械加工或少量加工的目的,降低了成本並一定程度上減少了時間,是現代裝置製造工業的基礎之一。

鑄造工藝可分為三個基本部分,即鑄造金屬準備、鑄型準備和鑄件處理。鑄造金屬是指鑄造生產中用於澆注鑄件的金屬材料,它是以一種金屬元素為主要成分,並加入其他金屬或非金屬元素而組成的合金,習慣上稱為鑄造合金,主要有鑄鐵、鑄鋼和鑄造有色合金。


鑄造的分類
一、重力鑄造
是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝,也稱澆鑄。其金屬液一般采用手工倒入澆口,依靠金屬液自重充滿型腔、排氣、 冷卻、開模得到產品。
重力澆鑄具有工藝簡單,模具成本低,內部氣孔少,可進行熱處理等優勢,但同時具有致密性差,強度稍差,不宜生產薄壁零件,表麵光潔度低,生產效率低,成本高等缺陷。
二、壓力鑄造(壓鑄)
在高壓作用下,使液態或半液態金屬以較高的速度充填壓鑄型(壓鑄模具)型腔,並在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。
高壓鑄造能夠快速充型,生產效率極高,產品致密性好,硬度高,表麵光潔度好,能夠生產壁厚比較薄的零件;同時由於采用高壓空氣進行充型,內部卷入氣體較多,容易在產品內部形成氣孔,故此不可以進行熱處理(熱處理時內部氣體會膨脹,導致產品出現鼓包或裂開等缺陷)及加工量過大的後期機加工(避免穿透表麵致密層,露出皮下氣孔,造成工件報廢)。

鑄造的優缺點
優點:1、可以生產形狀複雜的零件,尤其是複雜內腔的毛坯;
2、適應性廣,工業常用的金屬材料均可鑄造,幾克到幾百噸;
3、原材料來源廣,價格低廉,如廢鋼、廢件、切屑等;
4、鑄件的形狀尺寸與零件非常接近,減少了切削量,屬於無切削加工;
5、應用廣泛,農業機械中40%~70%、機床中70%~80%的重量都是鑄件。
缺點:1、機械性能不如鍛件,如組織粗大,缺陷多等;
2、砂型鑄造中,單件、小批量生產,工人勞動強度大;
3、鑄件質量不穩定,工序多,影響因素複雜,易產生許多缺陷。
鑄造的缺陷對鑄件質量有著重要的影響,因此,為選擇鑄造合金和鑄造方法打好基礎,應從鑄件的質量入手,並結合鑄件主要缺陷的形成與防治。
不過,普通鋁壓鑄工藝存在很難進行光滑的鋁氧化膜處理的課題。原因是,為了提高流動性使其流遍模具的所有區域,在原料中添加了矽。因此,如果要為鋁壓鑄件著色,塗裝之後可能會因為顯得像塑料而失去高檔感。
壓鑄工藝應用於手機,可因為表麵無法陽極氧化,大部分企業采用噴塗處理,近日,日本歐達可公司(OTAX)宣布開發出低成本壓鑄工藝實現光滑鋁氧化膜處理,提升產品高檔感,已被應用於手機外殼和耳機部件。
 
 

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