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金屬型鑄造是用耐熱合金鋼制作鑄造用中空鑄型模具的現(xiàn)代工藝。金屬型既可采用重力鑄造,也可采用壓力鑄造。當今廣泛使用的鋁合金壓鑄件,由于熔點較高,只能在冷室壓鑄機上生產(chǎn)。金屬型的鑄型模具能反復多次使用,每澆注一次金屬液,就獲得一次鑄件,壽命很長,生產(chǎn)效率很高。金屬型的鑄件不但尺寸精度好,表面光潔,而且在澆注相同金屬液的情況下,其鑄件強度要比砂型的更高,更不容易損壞。因此,在大批量生產(chǎn)有色金屬的中、小鑄件時,只要鑄件材料的熔點不過高,一般都優(yōu)先選用金屬型鑄造。但是,金屬型鑄造也有一些不足之處:因為耐熱合金鋼和在它上面做出中空型腔的加工都比較昂貴,所以金屬型的模具費用不菲,不過總體和壓鑄模具費用比起來則便宜多了。對小批量生產(chǎn)而言,分攤到每件產(chǎn)品上的模具費用明顯過高,一般不易接受。又因為金屬型的模具受模具材料尺寸和型腔加工設備、鑄造設備能力的限制,所以對特別大的鑄件也顯得無能為力。因而在小批量及大件生產(chǎn)中,很少使用金屬型鑄造。此外,金屬型模具雖然采用了耐熱合金鋼,但耐熱能力仍有限,一般多用于鋁合金[1] 、鋅合金、鎂合金的鑄造,在銅合金鑄造中已較少應用,而用于黑色金屬鑄造就更少了。
熔模鑄造又稱失蠟鑄造,包括壓蠟、修蠟、組樹、沾漿、熔蠟、澆鑄金屬液及后處理等工序。由此可見,采用熔模鑄造方法可大量節(jié)省機床設備和加工工時,大幅度節(jié)約金屬原材料。失蠟鑄造是用蠟制作所要鑄成零件的蠟模,然后蠟模上涂以泥漿,這就是泥模。泥模晾干后,再焙燒成陶模。一經(jīng)焙燒,蠟模全部熔化流失,只剩陶模。一般制泥模時就留下了澆注口,再從澆注口灌入金屬熔液,冷卻后,所需的零件就制成了。
我國的失蠟法至遲起源于春秋時期。重力鑄造的金屬利用率以及充型速度重力鑄造在加工的過程中可以有效的提高金屬的利用率,鑄件在進行處理的過程中還可以進行熱處理,主要是因為鑄件內(nèi)部的氣孔比較少,在進行加工的過程中其澆注位置的選擇是非常重要的。河南淅川下寺2號楚墓出土的春秋時代的銅禁是迄今所知的早的失蠟法鑄件。此銅禁四邊及側(cè)面均飾透雕云紋,四周有十二個立雕伏獸,體下共有十個立雕狀的獸足。透雕紋飾繁復多變,外形華麗而莊重,反映出春秋中期我國的失蠟法已經(jīng)比較成熟。戰(zhàn)國、秦漢以后,失蠟法更為流行,尤其是隋唐至明、清期間,鑄造青銅器采用的多是失蠟法。
熔模鑄造工藝設計的任務及其重要性
熔模鑄造是一種少切削或無切削的鑄造工藝,在以前也被稱為失蠟法鑄造,由于采用熔模鑄造工藝生產(chǎn)出來的鑄件在尺寸精度、表面質(zhì)量方面均比其他鑄造方法鑄造出來的鑄件要高,此外,熔模鑄造法可完成一些復雜度高、不易加工的鑄件生產(chǎn),因此深受企業(yè)的喜愛。
關于熔模鑄造流程,在整個熔模鑄造流程中,熔模鑄造工藝設計是至關重要的環(huán)節(jié)之一,該環(huán)節(jié)技術難度系數(shù)大,對于整個熔模鑄造工序起著非常重要的意義,這也是該環(huán)節(jié)多為一些專業(yè)性、技術性較強的人的原因。