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。型砂和芯砂的质量直接影响铸件的质量,型砂质量不好会使铸件产生气孔、砂眼、粘砂、夹砂等缺陷。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。
砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同有粘土湿砂型:粘土湿砂
以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂,制成砂型后直接在湿态下合型和浇注。低条件(即准入标准),限制新建不达标的铸造企业,推动现有企业通过改造达标或重新组合后达标。湿型铸造历史悠久,应用较广。湿型砂的强度取决于粘土和水按一定比例混合而成的粘土浆。型砂一经混好即具有一定的强度,经舂实制成砂型后,即可满足合型和浇注的要求。因此型砂中的粘土量和水分是十分重要的工艺因素。
以型砂和芯砂为造型材料制成铸型,液态金属在重力下充填铸型来生产铸件的铸造方法。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同有粘土湿砂型:粘土干砂制造这种砂型用的型砂湿态水分略高于湿型用的型砂。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。
砂型铸造是铸造工艺中的一种,砂型铸造所用铸型一般由外砂型和型芯组合而成。有色精密铸件厂从事有色金属铸造,重点是铝合金和锌合金铸造。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。目前,国际上,在全部铸件生产中,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。
主要原因在于: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。复砂金属型涂料虽然可以降低铸件在金属型中的冷却速度,但采用刷涂料的金属型生产球墨铸铁件(例如曲轴),仍有一定困难,因为铸件的冷速仍然过大,铸件易出现白口。所以像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。因砂型铸造具有以上的优势,所以,其在铸造产业中应用越来越广泛。未来,其将会在铸造业中扮演着越来越重要的角色。
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。6细化变质——向铝合金液中添加适量的细化剂和变质剂,改善合金力学性能和机械切削加工性能等。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。
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。