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铸造有哪些类型

创作时间:

作者:

@小白创作中心

铸造有哪些类型

引用

来源

https://dz-machining.com/zh/what-are-the-types-of-casting/

铸造是一种将液体材料倒入模具中形成所需形状的制造工艺，在汽车、航天、农业等多个行业有着广泛应用。本文详细介绍了十种主要的铸造工艺，包括砂型铸造、熔模铸造、压铸等，从流程、优点、缺点和应用领域等方面进行了全面阐述，并通过表格形式直观展示了各种铸造方法的特点和比较。

什么是铸造

铸造是许多行业广泛使用的基本制造工艺，用于生产复杂的形状和零件，而通过其他方法很难或不经济地实现这些形状和零件。本文探讨了各种类型的铸造工艺，详细介绍他们的优势、缺点、应用，以及影响其性能的关键参数。

铸造是将液体材料倒入或注射到模具中的制造过程，其中包含所需形状的空腔，然后使其凝固并冷却。然后将固化的部件从模具中取出，产生具有由模腔限定的形状的成品。

铸造工艺广泛应用于各行业，包括汽车、航天、农业、和消费品，除其他外。它对于生产使用其他方法难以制造或制造成本昂贵的复杂形状特别有用，例如机械加工或锻造。

铸造工艺有几种类型，每个都有自己的优点和局限性。一些常见的铸造方法包括砂型铸造、压铸、熔模铸造、消失模铸造，和石膏铸造。

铸造有哪些类型？

1. 砂型铸造

流程概览：
砂型铸造涉及用砂混合物创建模具并将熔融金属倒入该模具中。金属冷却并移除零件后，沙子可以重复使用。

优点：

多功能性：可铸造黑色金属和有色金属材料。
可扩展性：既适合小批量生产，又适合大批量生产。
成本效益：由于材料可重复使用，相对便宜。

缺点：

准确性：与其他方法相比，尺寸精度较低。
表面处理：产生粗糙的表面光洁度。
浪费：产生大量废料。

应用领域：

汽车零部件，如发动机缸体、气缸盖、和曲轴。
大型机械部件和建筑元件。

桌子 1: 砂型铸造特点
方面描述
模具材质用粘土或合成粘合剂粘合的硅基砂
普通合金钢、铁、铝、黄铜、青铜
典型厚度差异很大，但通常 3-50 毫米适用于大多数应用
公差 ±0.5mm至±2mm
表面处理粗糙的 (拉 6.3 到 12.5 微米)
产量音量由低到高

2. 熔模铸造 (失蜡铸造)

流程概览：
熔模铸造涉及创建蜡模，涂上一层陶瓷外壳，熔化蜡，然后将金属倒入模具中。

优点：

高精度：允许复杂的细节和严格的公差。
光滑表面：减少铸造后加工的需要。
材料多样性：适用于各种金属和合金。

缺点：

成本：由于劳动密集型过程，成本更高。
周期：由于步骤较多，生产周期较长。

应用领域：

需要高精度的航空航天和医疗部件。
设计复杂的珠宝和艺术品。

桌子 2: 熔模铸造的特点
方面描述
模具材质陶瓷外壳
普通合金不锈钢、铝、青铜、钛
典型厚度 1-10 毫米
公差 ±0.05mm 至 ±0.2mm
表面处理光滑的 (拉 0.8 到 3.2 微米)
产量低到中等音量

3. 压铸

流程概览：
压铸迫使熔融金属在高压下进入钢模或冲模。它以其生产大量具有出色表面光洁度的零件的速度和能力而闻名。

类型：

高压压铸：适用于高精度的复杂几何形状。
低压铸造：适用于较大和较简单的零件。

优点：

高精度：生产具有严格公差的零件。
效率：生产率快。
表面质量：优异的表面光洁度。

缺点：

模具成本：模具初期投资高。
仅限有色金属：主要用于有色金属。

应用领域：

汽车零部件、电子外壳、和消费电器。

桌子 3: 压铸件特点
方面描述
模具材质钢
普通合金铝、锌、镁、铜
典型厚度 0.5-10 毫米
公差 ±0.05mm 至 ±0.15mm
表面处理非常光滑 (拉 0.2 到 1.6 微米)
产量高产量

4. 重力铸造

流程概览：
也称为金属型铸造，该过程使用可重复使用的金属模具，其中熔融金属在重力作用下倾倒。

优点：

表面质量：由于快速凝固，表面光洁度更好。
机械性能：提高强度和耐用性。
可重复使用性：金属模具可重复使用，降低成本。

缺点：

复杂：不适合高度复杂的形状。
模具成本：模具生产的初始成本较高。

应用领域：

车轮等汽车零部件、变速箱箱、和发动机部件。

桌子 4: 重力铸造特点
方面描述
模具材质金属 (钢、石墨)
普通合金铝、镁、锌、铜
典型厚度 3-20 毫米
公差 ±0.25mm 至 ±1mm
表面处理光滑到非常光滑 (拉 1.6 到 6.3 微米)
产量中到高音量

5. 离心铸造

流程概览：
在离心铸造中，熔融金属被倒入旋转模具中，利用离心力使金属均匀分布。

优点：

密度：产生致密、无缺陷铸件。
无立管：无需立管，提高产量。
材料范围：适用于多种金属。

缺点：

形状限制：最适合圆柱形形状。
投资：需要较高的初始投资。

应用领域：

管道、管、衬套、和其他圆柱形部件。

桌子 5: 离心铸造特点
方面描述
模具材质预热金属模具
普通合金钢、铁、铝、铜、青铜
典型厚度 1-100 毫米
公差 ±0.5mm至±2mm
表面处理光滑到粗糙 (拉 3.2 到 12.5 微米)
产量中到高音量

6. 连续铸造

流程概览：
连续铸造涉及将熔融金属倒入模具中，并在模具中移动时凝固，生产长型材，如钢坯或板坯。

优点：

均匀度：生产一致且致密的材料。
效率：生产率高，浪费少。
环境影响：降低能源消耗和排放。

缺点：

形状限制：仅限于简单、恒定的横截面形状。
投资：需要大量初始投资。

应用领域：

钢铁工业生产钢坯、板、和锭。

桌子 6: 连铸特点
方面描述
模具材质水冷铜模
普通合金钢、铜、铝
典型厚度差异很大
公差 ±0.5mm至±2mm
表面处理粗糙到中等 (拉 12.5 到 25 微米)
产量高产量

7. 外壳成型

流程概览：
壳模使用树脂涂层砂在模型周围创建硬化壳模，然后充满熔融金属。

优点：

准确性：高尺寸精度和表面光洁度。
复杂：适用于薄壁复杂零件。
效率：中等到大批量生产的理想选择。

缺点：

成本：由于需要金属模型，小批量价格昂贵。
尺寸限制：不适合非常大的零件。

应用领域：

汽车零部件、工业机械零部件。

桌子 7: 外壳成型特点
方面描述
模具材质树脂覆膜砂
普通合金钢、铝、青铜
典型厚度 1-15 毫米
公差 ±0.15mm 至 ±0.5mm
表面处理光滑的 (拉 1.6 到 3.2 微米)
产量中到高音量

8. 真空铸造

流程概览：
真空铸造涉及从模具中排出空气，以确保熔融金属均匀填充，减少孔隙率并提高机械性能。

优点：

减少孔隙率：提高零件质量和表面光洁度。
精确：适用于复杂的设计和薄壁零件。
环境的：最大限度地减少气穴和气泡。

缺点：

模具成本：模具设计复杂导致模具成本高。
设置：需要专门的设备和设置。

应用领域：

汽车中小型零件、航天、和医疗行业。

桌子 8: 真空铸造特点
方面描述
模具材质石膏、沙、或陶瓷
普通合金铝、锌、镁
典型厚度 0.5-5 毫米
公差 ±0.05mm 至 ±0.2mm
表面处理非常光滑 (拉 0.2 到 1.6 微米)
产量低到中等音量

9. 挤压铸造

流程概览：
挤压铸造通过对预热模具中的熔融金属施加高压来结合铸造和锻造的元素，增强机械性能。

优点：

力量：高强度、低气孔率。
表面处理：优异的表面光洁度。
效率：近净形生产，浪费最少。

缺点：

复杂：需要特定的工具和控制。
成本：由于需要精确的压力控制而更高。

应用领域：

安全关键的汽车零部件、航空航天部件。

桌子 9: 挤压铸造特点
方面描述
模具材质钢或铸铁
普通合金铝、镁、铜
典型厚度 3-20 毫米
公差 ±0.1毫米至±0.5毫米
表面处理非常光滑 (拉 0.8 到 1.6 微米)
产量中等容量

10. 消失模铸造

流程概览：
消失模铸造使用的泡沫模型在浇注熔融金属时会蒸发，留下一个空腔供金属填充。

优点：

精确：尺寸精度高、复杂设计能力强。
清洁工艺：浪费最少且无分型线。
灵活性：适用于各种材料和产量。

缺点：

成本：小批量生产的模具成本高。
失真：图案变形或损坏的可能性。

应用领域：

发动机缸体、气缸盖、和其他汽车零部件。

桌子 10: 消失模铸造特点
方面描述
模具材质沙
普通合金铝、铸铁、钢
典型厚度 1-15 毫米
公差 ±0.15mm 至 ±0.5mm
表面处理光滑至中等 (拉 1.6 到 6.3 微米)
产量中到高音量

不同类型铸件的比较

桌子: 不同铸造方法的比较
铸造方法过程优点缺点最适合
砂型铸造使用砂模，每个铸造周期后都会破裂。 – 适用于所有金属– 对于中低产量来说具有成本效益– 适用于大型零件 – 尺寸精度较低– 粗糙的表面光洁度– 大量废料 – 大型机械部件– 发动机缸体– 雕像和艺术品
熔模铸造蜡模涂陶瓷，移除以创建模具。 – 高精度和细节– 光滑的表面光洁度– 复杂的形状和薄壁 - 昂贵的– 更长的生产周期– 仅限于较小的零件 – 涡轮叶片– 医疗植入物– 航空航天部件
压铸高压注射到钢模具中。 – 高精度和严格的公差– 出色的表面光洁度– 高生产率 – 初始模具成本高– 仅限于有色金属材料 – 汽车零部件 (例如, 轮子, 发动机支架)– 消费电子产品– 家用电器
重力铸造在重力作用下将熔融金属倒入金属模具中。 – 良好的表面质量– 可重复使用的模具降低了成本– 中到大批量生产 – 不太适合复杂形状– 生产率低于压铸 – 汽车零部件 (例如, 轮子, 变速箱箱)– 发动机部件
离心铸造将熔融金属倒入旋转模具中，利用离心力。 – 产生致密, 无缺陷铸件– 无需立管– 适用于各种金属 – 仅限于圆柱形– 高初始投资 – 管道, 管, 衬套– 机械用圆柱形部件
连续铸造连续浇注到长形状（如板坯或钢坯）的模具中。 – 生产效率高– 一致的质量– 降低能源消耗和排放 – 仅限于简单的形状– 需要大量的设置和投资 – 钢坯钢铁工业, 板, 锭– 长轮廓
外壳成型树脂涂层砂在模型周围形成硬化的壳模。 – 尺寸精度高– 光滑表面– 适用于薄壁零件 – 产量小价格昂贵– 仅限于中型零件 – 汽车零部件 (例如, 发动机缸体, 头)– 复杂的机械部件
真空铸造排出模具中的空气以确保均匀填充, 减少孔隙率。 – 减少孔隙率– 适用于复杂的设计– 环保 – 高模具成本– 需要专门设备 – 汽车中的中小型零件, 航天, 和医疗行业
挤压铸造对模具中的熔融金属施加高压以获得近净形状。 – 高强度, 低孔隙率– 出色的表面光洁度– 近净形生产 – 需要特定的工具和控制– 初始成本较高 – 安全关键的汽车零部件– 航空航天部件– 高性能运动器材
消失模铸造泡沫图案蒸发, 留下一个空腔供金属填充。 – 高精度– 清洁生产– 无分型线– 复杂的设计 – 低产量、高图案成本– 图案失真的可能性 – 汽车零部件 (例如, 发动机缸体, 流形)– 复杂的建筑元素

该表提供了简洁的比较，突出关键特征、优点、缺点，每种铸造方法的典型应用。了解这些差异有助于选择最适合特定制造要求的工艺，平衡精度等因素、成本、和产量。