金属铸造的优缺点是什么?
金属型铸造比较适合批量生产形状较为复杂的产品,因为市场上有很多采用不同铸造方法生产的铸件,用户要根据自己的实际情况来进行筛选,挑选比较适合自己的大型铸件。
金属型铸造是铸造行业中铸件加工方法的一种,液态金属在重力作用之下,充填金属铸型同时在型中冷却凝固,来获得想要的铸件。
在加工时,该铸造方法有以下特点:
1、因为金属型的热导率与热容量较大,同时冷却速度也比较快,则铸件的组织就会比较致密,与砂型产品相比其力学性能高出百分之十五左右。
2、可以得到高尺寸精度与低粗糙度数值的产品,质量稳定性比较好。
3、该工艺因为很少使用砂芯,所以在环保上会降低环境污染、减少粉尘、有害气体的排放。
4、因为金属型是属于无透气性的,因此加工时要采用相应的措施来讲型腔中的气体与砂芯中气体排出。
5、本身是无退让性,产品凝固的时候会很容易出现裂纹。
6、加工的周期较长,且成本很高,比较适合大批量生产降低成本。
锻造与铸造有什么优缺点?
锻造和铸造的制作工艺本身就是不同的, 锻造是用锤击和压力机等方法,使在可塑状态下的金属材料成为具有一定形状和尺寸的工件,并改变它的物理性质。 铸造是将金属熔化成液体后浇入模子里,经冷却凝固、清理后获得所需形状的铸件的加工方法。能制成形状复杂的各类物件。 现在的各类产品多采用锻造,主要由于锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷,且锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件,因此产品生产多用压力机进行锻造。但因为多为全自动操作,因此在锻造生产中,会发生外伤事故,因此生产过程中更要注意安全。 铸造的优点在于可以生产形状复杂的零件,尤其是复杂内腔的毛坯。且原材料来源广,价格低廉,在一些领域应用广泛,如农业机械中的40%~70%、机床中的70%~80%的重量都是铸件。但是工人劳动强度大。铸件质量不稳定,影响因素复杂,易产生许多缺陷,机械性能不如锻件。 在生产过程中需要根据产品特点选择合适的制作方法和压力机,在充分考虑两种方法的优缺点再进行选择。
我国古代遥遥领先于世界的三大铸造技术是什么?
我国金属铸造生产有着悠久的历史和辉煌的成就,古代冶铸工匠们通过长期的生产实践,创造了具有我国民族特色的铸造工艺,其中以泥范、铁范和熔模铸造最重要,称为古代三大铸造技术。 泥范铸造 我国在原始社会晚期就使用小件铜器。起初,铜器是用冷锻法直接锤打成型,或在单面石模上锻成的。大约在夏代,已能用石范铸造铜器。到了商代,已大量使用泥范铸造各式各样的同期了。 用泥范铸造器物,是我国古代最主要的铸造方法,应用也最为普遍。为了提高范的强度,泥范制成后要进行烘烧,所以也称之为陶范。 商代早期的泥范,已有两合范、三合范和内范,能铸造锛、凿、爵等小型生产工具和日用器具。商代中期,已发展到能用多个型、芯组成复合范铸造百斤以上的大型铜器。 晚商的青铜铸造,不仅规模大,而且质量高。大型青铜器上常常铸出三重花纹,即衬地用云雷纹,上面凸起兽面一类主文,主纹只上在加饰几何纹样,器内有时还铸出字数不等的铭文。 四羊方尊,是商代泥范铸造的巅峰之作。 西周的铸造技术又有新的发展。有的铜器内部铭文长达几百字,字迹清晰规整。西周晚期,泥范质量更好了,一副范可以连铸数器,改变了一范只铸一器的状况。 春秋战国时期,青铜冶铸规模更大,工艺水平更高。在铸造上普遍采用器身和附件分铸法,铸件的器壁普遍变薄,一般在2厘米左右。 随着生产的发展,汉代泥范铸造业出现了更细的分工,促进了铸造技术的提高。这时的泥范已经高温烧制,而且在浇铸前还入窑预热。这些技术的使用,是和当时大量铸造灰口铁件有关,因为铸造这样的铁器需要较缓慢的冷却,才能达到次品少质量高的效果。 凡此种种,都说明当时的叠铸工艺相当细致精巧,而且是合乎科学原理的。 铁范铸造 从泥范改进为金属范筑造,在铸造发展史上具有重要的意义。金属范可以重复使用,而且铸件规整,减少加工余量,降低成本。我国在战国时期已用铁范筑造。河北兴隆燕国和磁县赵国冶铁遗址出土的铁范,是目前发现最早的两批战国金属范。 采用铁范可以使铸件较快的冷却,利于得到白口组织。白口铁经过柔化处理变成可锻铸铁,是当时制造农具、手工工具的理想材料。所以,我国古代的铁饭可以被看作是生产可锻铸铁的工艺流程中一个环节上的必备设备。在世界其他地区还不能生产铸铁的当时,我国的铁范铸造是超越了几个技术发展阶段的先进事物。铁范铸造直到近代仍在使用。 除铁范外,战国和汉代还用铜范铸造钱币。 熔模铸造 熔模铸造古代又叫失蜡法或拔蜡法。此法先用制好的油蜡制模,然后外敷泥料制型,阴干后,加热化去蜡模,入窑焙烧;烧成后,就可以趁热浇铸了。这种铸造方法在我国何时开始应用,长期以来有争议,有人认为起始于汉代,有人则主张开始于唐代。 熔模铸造最早见于文献记载的《唐会要》。该书卷八十九引郑虔《荟萃》说,唐初铸造开元通宝,文德皇后在看「 ”䗶样”时在样上掐一个指甲,因此铸出的钱上留有掐痕。宋代赵希鹄《洞天清禄集》里记载了用蜡模铸造小型器物的方法。明代宋应星在《天工开物.冶铸篇》中较详细的讲了用蜡模铸造「 ”万钧钟”的工艺,并载有蜡料配方,铜和蜡料的比例。 明、 清两代用熔模铸造的大型铜件留存到现在的不少。
古代铸造方法与设备是什么?
最早的铸造方法出现在商周青铜器时期。据实物分析和试铸结果证明,当时所用的铸造方法可以分为浑铸法和分铸法两种。 (1)浑铸法。 浑铸法,指整个铸件在一次浇注中全部完成,适用于比较简单的零件铸造。浑铸法铸造成型的一般工艺步骤如图2-4所示。从出土实物可知,中国古代铸造青铜器时大量使用陶模。陶模由泥制成,其外形与要铸的零件外形完全相同,上面可以制出美观复杂的花纹。制成后一般需经过焙烧才可用来翻制铸范。铸造用的模也可用石头刻制或直接用要复制的实物作模。 图2-4 浑铸法成型工艺步骤中国古代制造铸范的材料主要为粘土和砂。图2-6为用图2-5的圆鼎模翻制的圆鼎范。因为圆鼎形状复杂,范由六块组成,鼎容器中间是空的,为此要制出泥芯放在圆鼎范的空腔中,范在焙烧后即可使用。在浇注青铜熔液前要预热铸范,将青铜熔液由浇口注入铸范的空腔即得铸件。 图2-5 铸造用圆鼎模 图2-6 铸造用圆鼎范(2)分铸法。 对于复杂铸件,可以分为两步或多步铸造完成,即把第一部分铸好以后,再铸与之相连的其他部分,将已铸好的部分放入铸范中,浇注第二部分时连成一整体。又按附件与本体浇铸的先后次序,分为先铸法和后铸法。 先铸法是先铸附件,再将附件放入陶范浇铸本体完成铸造。图2-7为仿铸方罍时兽头与本体的铸接方法,兽头2为先铸好的附件(共有四个),中间有泥芯,在铸造罍本体1时,将四个兽头安放在其预定位置,注入金属液体时形成榫卯式铸接。如果兽头接合做成束颈状部分,或经过铸后磨锉使其接合表面粗糙,则兽头与本体的接合更加牢固。后铸法是先铸本体,再在其上安置陶范,铸成铸件。 下面以司母戊鼎为例,介绍铸造技术中的几个特点。 ①采用空心足使壁厚比较均匀。迄今发现的商周方鼎,鼎身和鼎足都是合成一件整体铸造的。但司母戊鼎底部厚度约3cm,而鼎足直径达16cm,如果用实心足,则在凝固时鼎足必比鼎身后凝固,因而在两者连接处产生缩孔和内应力甚至裂纹,因而采用空心鼎足,以保证冷却速度一致。 ②采用陶土制模,翻范时做成六块如图2-8所示。这一点可由实物上四角上下扉棱的走向及两侧凹下的槽来证明。 图2-7 先铸法1—罍本体;2—兽头 图2-8 后铸法③采用后铸法在鼎身上铸出鼎耳如图2-9所示。 图2-10所示的小型熔铜器,上大下小,由红色粗砂烧制,壁厚上薄下厚,逐渐变化。底部直径小是为了能方便地插入燃料中加热,并使炼渣与铜液分离。以木炭为燃料,温度可超过1000℃,使铜合金熔化。 图2-9 司母戊鼎的铸模、铸范及其装配 图2-10 小型融铜器夏、商、西周时使用木制器械是很自然的,而且木工工艺水平有较大的提高。图2-11为出土的铜制木工工具斧、斤、凿、锯。斧为砍伐工具,平刃斧可用于手工业及农业,圆刃斧专用于手工业。斤也是砍伐工具。凿是用于凿孔或挖槽的工具。出土的商代锯数量不多,尺寸也不大,多为比较原始的刀形锯,齿形接近于等腰三角形,齿多细密,只能用于小型零件的细加工。多数锯的背比刃厚,只能用于锯断小尺寸零件或在零件表面锯出浅槽。 图2-11 商代铜制斧、斤、凿、锯