工業(yè)生產(chǎn)中鑄造技術(shù)的選擇與展望

在各種鑄造方法中，應(yīng)用   普遍的是砂型鑄造。這是因?yàn)樗哂卸喾矫娴膬?yōu)越性：利用砂型鑄造可以得到具有復(fù)雜內(nèi)腔和外形的機(jī)械零件；無論黑色金屬還是有色金屬均適用；鑄造工藝設(shè)備簡單，成本低廉；在生產(chǎn)過程中可以準(zhǔn)確掌握金屬用量，因而可以在設(shè)計(jì)階段控制、確保金屬不被浪費(fèi)；由于冶金特性的影響，有些金屬和合金只能通過鑄造而不能用其它方法來生產(chǎn)；鑄件幾乎不受重量和尺寸的限制，有的鑄鐵件重達(dá)200t。雖然砂型鑄造在鑄造生產(chǎn)中應(yīng)用很普遍，但用此法生產(chǎn)的鑄件，其尺寸精度、表面光潔度和鑄件的內(nèi)部質(zhì)量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足許多機(jī)械零件特別是一些航空、航天產(chǎn)品如噴氣式發(fā)動機(jī)中的葉片、葉輪、噴嘴等耐熱合金零件的要求，這些零件不僅對尺寸精度和表面光潔度要求高，而且不能用其他方法制造。為適應(yīng)這些要求，鑄造工作者發(fā)明了許多新的鑄造方法.這些方法區(qū)別于普通砂型鑄造，統(tǒng)稱為特種鑄造方法，即特種鑄造。
與普通砂型鑄造相比，特種鑄造具有兩個基本特點(diǎn)：①改變鑄型的制造工藝或材料。②改善液體金屬充填鑄型及隨后的冷凝條件。對于每一種特種鑄造方法，它可能只具有某一方面的特點(diǎn)，也可能同時具有兩方面的特點(diǎn)。
常用的特種鑄造方法有熔模精密鑄造、金屬型鑄造、消失模鑄造、壓力鑄造、石膏型精密鑄造、陶瓷型精密鑄造、低壓鑄造、真空吸鑄、擠壓鑄造、離心鑄造、連續(xù)鑄造、半連續(xù)鑄造、殼型鑄造、石墨型鑄造、電渣熔鑄等。
一、鑄造技術(shù)的選擇
特種鑄造共有的特點(diǎn)是：鑄件尺寸   ，表面粗糙值低，   接近零件   后尺寸，從而易于實(shí)現(xiàn)少切削或無切削加工；鑄件內(nèi)部質(zhì)量好，力學(xué)性能高，鑄件壁厚可以減??；減低金屬消耗和鑄件廢品率；簡化鑄造工序(除熔模鑄造外)，便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的機(jī)械化、自動化；改善勞動條件，提高勞動生產(chǎn)率。不過盡管特種鑄造技術(shù)有其突出的優(yōu)點(diǎn)，但每種工藝也有其缺點(diǎn)和局限性，并非所有的零件都適合某一種鑄造方法。對于具體零件，要具體分析，主要根據(jù)以下因素來考慮選用哪一種方法。在選用時，要充分考慮到鑄件的批量、鑄件的材質(zhì)、鑄件的大小和鑄件的結(jié)構(gòu)。
(1)單件小批量生產(chǎn)時，尺寸精度和表面質(zhì)量要求不高時，首先考慮砂型鑄造，畢竟砂型鑄造較其它鑄造方法成本低、生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)周期短。所以像汽車的發(fā)動機(jī)氣缸體、氣缸蓋、曲軸等鑄件采用砂型鑄造。
(2)對于質(zhì)量小或者尺寸小、薄壁復(fù)雜的鑄件，選擇其他方法難以達(dá)到時可以考慮熔模鑄造。其鑄件質(zhì)量可為幾十克到幾十千克，其   小壁厚可達(dá)0.3mm，   小直徑可達(dá)0.5mm。因此，熔模鑄造很適合生產(chǎn)質(zhì)量小的鑄件。熔模鑄造主要用于生產(chǎn)汽輪機(jī)、渦輪發(fā)動機(jī)的葉片或葉輪，切削刀具，以及飛機(jī)、汽車、拖拉機(jī)、風(fēng)動工具和機(jī)床上的小型零件。
(3)壓鑄可直接鑄出各種孔眼、螺紋、齒形、花紋和圖案等，也可壓鑄鑲嵌件。壓鑄目前主要用于大批量生產(chǎn)鋁、鎂、鋅、銅等有色金屬的中小型鑄件，在汽車、拖拉機(jī)、電器儀表、航空、航海、精密儀器、醫(yī)療器械日用五金及國防工業(yè)等部門獲得廣泛應(yīng)用。
(4)對于結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，原來用砂型鑄造需要很多砂芯的鑄件，采用消失模鑄造。消失模不存在與分型和起模有關(guān)的鑄件結(jié)構(gòu)工藝性問題。消失模對鑄造結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性非常強(qiáng)，套同類、缸體、螺旋槳、水泵葉輪、殼體等結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜、芯子特別多的鑄件，其經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。
(5)批量大，結(jié)構(gòu)簡單、尺寸精度和表面質(zhì)量高的鑄件，特別是有色金屬鑄件可考慮金屬型鑄造。此法生產(chǎn)率高。
二、特種鑄造技術(shù)的發(fā)展展望
由于現(xiàn)今對鑄造質(zhì)量、鑄造精度、鑄造成本和鑄造自動化等要求的提高，未來的鑄造業(yè)在向著精密化、大型化、   方向發(fā)展的同時，還將有以下幾個趨勢：
(1)繼續(xù)向自動化和清潔化的方向發(fā)展。保護(hù)環(huán)境的呼聲越來越高，保護(hù)環(huán)境刻不容緩，對于鑄造過程中出現(xiàn)的污染物，應(yīng)在實(shí)現(xiàn)自動化、大型化的同時，有效降低污染是一個長期的目標(biāo)。
(2)信息技術(shù)在鑄造生產(chǎn)中將得到廣泛應(yīng)用。由計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能等所構(gòu)成的信息技術(shù)近年來在鑄造生產(chǎn)中得到   為廣泛的應(yīng)用，這正在改變著鑄造生產(chǎn)的面貌?？梢哉f，現(xiàn)代鑄造技術(shù)的主要特征就是將傳統(tǒng)的鑄造工藝與信息技術(shù)溶于一體。
(3)快速原型技術(shù)在鑄造生產(chǎn)中的應(yīng)用將起著很重要的作用。它除了可應(yīng)用于制造新產(chǎn)品試制用的模樣及熔模鑄造的蠟?zāi)Ｍ?，還可用于直接造出酚醛樹脂殼型、殼芯，它們可直接用來裝配成砂型。用這種方法極大地提高生產(chǎn)率，適合各種復(fù)雜、單件小批量生產(chǎn)。
特種鑄造技術(shù)大批量生產(chǎn)精度高、表面質(zhì)量好的鑄件時發(fā)揮著越來越重要的作用；為了適應(yīng)現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，鑄造技術(shù)必然會在業(yè)內(nèi)和業(yè)外受到巨大的挑戰(zhàn)而不斷地創(chuàng)新，向著自動化、大型化、清潔化和快速化的方向發(fā)展。