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铸造工艺的优缺点介绍

更新时间:2022-08-16访问量:301

  生产形状复杂的零件时,铸造工艺具有较高的经济性及适用性,铸造零件的耐磨、耐腐蚀、吸震等性能也优于其他成型工艺产品;铸造工艺的缺点为铸件质量不稳定、工序多,影响因素复杂,易产生缺陷。

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  1)重力浇铸即依靠地球重力将熔融金属液浇入型腔,待自然冷却凝固后形成铸件的铸造工艺。重力浇铸对设备要求低,前期投资小,但生产效率较低,在汽车中的应用包括转向节、控制臂、副车架等轻量化底盘结构件。

  2)压力铸造即依靠额外施加的外力将熔融金属注入型腔,并在压力下冷却凝固后形成铸件的铸造工艺。

  压力铸造又可分为低压压铸、高压压铸、真空高压铸造、差压铸造、挤压铸造等。低压铸造是将型腔安置在密封的坩埚上方,再将坩埚中通入压缩空气,形成 0.06-0.15MPa 压力后助推熔融金属上升填充型腔,并冷却凝固形成成品的铸造工艺。

  低压铸造具有铸件成型好,组织致密,表面光洁,金属利用率高等优点,主要应用于副车架、轮毂、气缸体、气缸盖、活塞、悬架系统及转向系统的轻量化构件。

  差压铸造又称反压铸造,是在低压铸造的基础上派生出来的一种铸造方法,其原理是在低压铸造的甚础上,铸型外罩一个密封套,同时向坩锅和罩内通入压缩空气(一般约 0.2~0.5MPa),但坩锅内的压力略高,使坩锅内的液态金属在压差作用下经升液管进入铸型,并在压力下进行结晶。差压铸造可提升铸件的力学性能和致密度,主要应用汽车零部件包括转向节、连杆、车轮支架等。

  高压铸造的原理是将熔融金属浇入压射套筒后封闭,再通过压射杆将其快速高压的注入型腔中,并在高压下冷却凝固形成铸件。高压铸造的铸件具有生产效率高、尺寸精密、壁厚薄等优点,缺点为易产生气孔,力学性能低,主要应用于缸体、缸盖、变速箱箱体、发动机罩等壁薄件。

  真空高压铸造即在普通高压铸造的基础上加设高真空控制系统、真空阀等装置,在熔融金属填充前将型腔内的气体抽出,使模具型腔中形成真空,并保持到填充结束。相较于普通高压铸造,真空高压铸造能消除或显著减少压铸件内的气孔和溶解气体,进而提高压铸件力学性能和表面质量,但所需模具的密封结构更复杂,生产及设备安装成本更高。真空高压铸造工艺主要应用于尺寸大、结构复杂、对力学性能要求较高的车身结构件。

  挤压铸造即采用较低的充型速度和小扰动,使液态或半固态金属在高压下凝固,以获得可热处理的高致密度铸件的成型工艺。挤压铸造具有模具结构简单、加工费用低、力学性能高(可达到同类锻件水平)等优点,但不适用于制造壁薄零部件,主要应用于高强度结构件、发动机活塞、汽车空调系统部件等。

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