重力鑄造

 

重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝，也稱重力澆鑄。廣義的重力鑄造包括砂型澆鑄、金屬型澆鑄、熔模鑄造、消失模鑄造，泥模鑄造等；窄義的重力鑄造主要指金屬型澆鑄。

重力鑄造件

重力鑄造件

重力鑄造件

重力鑄造件

1．把金屬材料做成所需制品的工藝方法很多，如鑄造、鍛造、擠壓、軋制、拉延、沖壓、切削、粉末冶金等等。其中，鑄造是最基本、最常用及最廣泛的工藝。

2． 把熔化的金屬液注入用耐高溫材料制作的中空鑄型內，冷凝后得到預期形狀的制品，這就是鑄造。所得到的制品就是鑄件。

3． 鑄造可按鑄件的材料分為黑色金屬鑄造（包括鑄鐵、鑄鋼）和有色金屬鑄造（包括鋁合金、銅合金、鋅合金、鎂合金等）。有色精密鑄件廠專業從事有色金屬鑄造，重點是鋁合金和鋅合金鑄造。

4． 鑄造有可按鑄型的材料分為砂型鑄造和金屬型鑄造。精密鑄件廠對這兩種鑄造工藝都得心應手，并自行設計、制造這兩類鑄造模具。

5． 鑄造還可按金屬液的澆注工藝分為重力鑄造和壓力鑄造。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。廣義的重力鑄造包括砂型澆鑄、金屬型澆鑄、熔模鑄造、消失模鑄造，泥模鑄造等；窄義的重力鑄造專指金屬型澆鑄。壓力鑄造是指金屬液在其他外力（不含重力）作用下注入鑄型的工藝。廣義的壓力鑄造包括壓鑄機的壓力鑄造和真空鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等；窄義的壓力鑄造專指壓鑄機的金屬型壓力鑄造，簡稱壓鑄。精密鑄件廠長期從事砂型和金屬型的重力鑄造。這幾種鑄造工藝是目前有色金屬鑄造中最常用的、也是相對價格最低的。

6． 砂型鑄造是一種以砂作為主要造型材料，制作鑄型的傳統鑄造工藝。砂型一般采用重力鑄造，有特殊要求時也可采用低壓鑄造、離心鑄造等工藝。砂型鑄造的適應性很廣，小件、大件，簡單件、復雜件，單件、大批量都可采用。砂型鑄造用的模具，以前多用木材制作，通稱木模。為改變木模易變形、易損壞等弊病，除單件生產的砂型鑄件外，全部改為尺寸精度較高，并且使用壽命較長的鋁合金模具或樹脂模具。雖然價格有所提高，但仍比金屬型鑄造用的模具便宜得多，在小批量及大件生產中，價格優勢尤為突出。此外，砂型比金屬型耐火度更高，因而如銅合金和黑色金屬等熔點較高的材料也多采用這種工藝。但是，砂型鑄造也有一些不足之處：因為每個砂質鑄型只能澆注一次，獲得鑄件后鑄型即損壞，必須重新造型，所以砂型鑄造的生產效率較低；又因為砂的整體性質軟而多孔，所以砂型鑄造的鑄件尺寸精度較低，表面也較粗糙。不過，精密鑄件廠集多年的技術積累，已大大改善了砂型鑄件的表面狀況，其拋丸后的效果可與金屬型鑄件媲美。

7． 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代工藝。金屬型既可采用重力鑄造，也可采用壓力鑄造。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。對小批量生產而言，分攤到每件產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。

8． 壓鑄是在壓鑄機上進行的金屬型壓力，是目前生產效率最高的鑄造工藝。壓鑄機分為熱室壓鑄機和冷室壓鑄機兩類。熱室壓鑄機自動化程度高，材料損耗少，生產效率比冷室壓鑄機更高，但受機件耐熱能力的制約，目前還只能用于鋅合金、鎂合金等低熔點材料的鑄件生產。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。壓鑄的主要特點是金屬液在高壓、高速下充填型腔，并在高壓下成形、凝固，壓鑄件的不足之處是：因為金屬液在高壓、高速下充填型腔的過程中，不可避免地把型腔中的空氣夾裹在鑄件內部，形成皮下氣孔，所以鋁合金壓鑄件不宜熱處理，鋅合金壓鑄件不宜表面噴塑（但可噴漆）。否則，鑄件內部氣孔在作上述處理加熱時，將遇熱膨脹而致使鑄件變形或鼓泡。此外，壓鑄件的機械切削加工余量也應取得小一些，一般在0.5mm左右，既可減輕鑄件重量、減少切削加工量以降低成本，又可避免穿透表面致密層，露出皮下氣孔，造成工件報廢。