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如何快速铸造结构复杂的铸铁平台铸件

  • 发布者:思成机械

    发布日期:2017-11-22
  •   一直以来咱们   是个铸造大国,但不是铸造大亨。目前咱们   有很多的中小型规模的企业,铸造简单的铸铁平台铸件还可以,但是遇到技术难度系数大的结构较为复杂的铸件往往不知所措。由于有些铸件的结构复杂,尤其是针对某些形状较为复杂的但是需求量又不是特别大的薄壁铸件,关乎铸造工艺一直是个不好解决的问题。况且现在很多客户要求工期短,成本低,因此传统的铸造艺明显是远远不够的。

    因此成形(RP)的涌现和运用为以上所述的问题推荐了较为可行的方法。所以咱们要很好地利用这种技术来服务于铸造行业。度成形科技(RP)是集计算机辅助设计、   机械、数控激光技术和材料学为一体的新兴技术。它运用的是用软件分离化和材料堆砌的工作原理,把所要设计的铸铁平台铸件通过CAD模型再转为实物样件。因为RP技术运用的是把三维形体转为二维平面分层次的构造原因,所以可以制造各种复杂结构,并且铸铁平台铸件的结构越是复杂程度越大就越能突出它的特点。

    可以成形设备生产出来的只是模型并不是铸铁平台铸件实物,通过这些原型或是模型再来铸造铸件时就有很多种铸造路线。但是怎样才能选择适宜的铸造工艺还需要有熟练的   铸造知识。华中科技大学成形中心于1991年开始成形技术的   ,是中国   早开展该项技术   的单位之一,获得了较好的成绩,成功推出了多种成形系统,经用户使用,产生了显著的经济效益和社会效益。近年来对成形在各行业中的运用,尤其是对复杂铸件的制造开展了大量的   ,积累了丰富的经验。在此我们将这些   成果介绍给读者。

    采用熔模   这一铸造方法是把铸件批量生产非常行之的。以前的熔模铸造时,很难做的就是制造制作熔模压型,针对形状复杂的大型件   是明显,一般情况下是参照铸件的外形及规格进行设计,经过金属切削加工面成,这种方法生产工期长,成本也高。如果是运用成形技术制造母模这种工艺,通过软模或过渡模等熔模铸造的压型。再用此压型注射蜡模,借助蜡模经以前的失蜡铸造工艺做成铸铁平台铸件,不但工艺简单而且成本造价低。这种工艺大致可分为:(1)先用成形制作母模翻制成硅橡胶软模、金属冷喷模、石膏型、陶瓷型和经过中间转换的合金模、电铸模、环氧树脂模等阴模当压型,压制蜡模;(2) 用成形直接制造压型,如华中科技大学的高分子/金属复合材料,用选择性激光烧结成形,制件经表面处理后可以直接作为熔模压型,从而简化了小批量生产铸件的步骤。

    2、砂型铸造

    以前的砂型铸造通常是要先制木模,木模制造   是人工的方法,这种工艺有很大的弊端,通常表现在技术、交货工期、精度及材质方面都很难达到客户的要求。如果是用成形的LOM模型可以代替木模直接用于铸造生产。因为这种工艺经过了不一样的处理,纸质模坚如硬木,表面润滑而且砂型铸造有好处。它在200℃以下工作,可以翻制50~200件砂型。较为突然出的好处就是成本低,生产,不用水平木模工和相应的木工机械就能在很短时间内制作模样,这些针对形状复杂的大、中型铸件,特点显现较为明显。

    复杂铸件铸造方法的选择与生产实例

      1、复杂液压阀体的铸造

      所示为   客户订货的材质为HT200的液压阀铸件的三维图。该件外形上的凸凹形面较多,并有许多与内流道相通的小圆孔及异形孔。特别是该件的内腔流道形状   为复杂(其形状可见图2中形成流道的型芯),共有四条流道:   窄流道截面直径仅φ5mm×流道长64mm(长径比约13),且也成弯扭状,其两端分别与右侧面及低平面相通。该阀体的内腔流道形状弯扭变化很大,不仅沿水平方向弯扭、而且还沿空间任意方向弯扭,同道出现多个不等直径或不等截面形状,有的流道过分细长,各流道出口中心线不在外部形状上的同一平面问题,这些均会给该阀体铸件的制造工艺带来很大的困难,传统的砂型铸造和消失膜铸造均难以胜任。选择性激光烧结成形不仅制模周期短,费用低,而且特别适合于制作复杂零件的原型或型(芯),现在铸造的生产实践中已了广泛的运用,因此本文着重考虑了基于选择性激光烧结成形的几种铸造方法。

      成形与铸造相结合,只要选择好合适的工艺,就可实现复杂铸件的低成本制造。并可较高的精度和较低的表面粗糙度的铸件,解决长期存在的铸造难题,为企业及社会带来良好的经济和社会效益。这是铸造企业提高技术   和竞争力的有力手段,因此我们应好好运用这一技术为铸造业服务。  中国是铸造的大国,但不是铸造强国,许多中小企业长期依靠生产附加值低的简单铸件,而对技术难度较高的复杂铸件望而生畏。因为对于复杂铸件,特别是对于一些形状复杂且小批量生产的薄壁铸件,铸造一直是个难题。   何况现在客户对短周期及低成本要求很高,传统的工艺很难胜任。

      成形(RP)的出现和发展为解决上述问题提供了一条   前景的新路,因此我们应好好运用这一技术为铸造业服务。成形技术(RP)是一种集计算机辅助设计、   机械、数控激光技术和材料学为一体的新兴技术。它采用软件离散化和材料堆积的原理,将所设计物体的CAD模型转化为实物样件。由于RP技术采用将三维形体转化为二维平面分层制造的原理,因此能够处理任意复杂的构件,而且构件越是复杂越能体现它的优越性。

      但由成形设备生产的制件只是原型或模型而不是铸件,运用这些原型或模型来生产铸件可以选择多种工艺路线,而如何选择的工艺路线则需要相应的   知识。华中科技大学成形中心于1991年开始成形技术的   ,是中国   早开展该项技术   的单位之一,并取得了丰硕的成果,成功推出了多种成形系统,经用户使用,产生了显著的经济效益和社会效益。近年来对成形在各行业中的运用,特别是对复杂铸件的制造开展了大量的   ,积累了丰富的经验。在此我们将这些   成果介绍给读者

     制造与铸造方法的选择

      1、熔模铸造

      SLS成形所的蜡模可直接用于熔模铸造金属件。这种成形工艺无需制造压型,缩短了毛坯的生产周期,并可实现小批量生产。

      SLS制作蜡模不仅,价格相对便宜,表面,而且所用蜡料性质与一般铸造中的高温蜡料或中蜡料相似,只要对熔模铸造中现行的焙烧工艺稍微改变就可实现SLS蜡料的焙烧脱出。SLS蜡模在熔模铸造中的运用广泛,既可铸造小型   铸件,也可制作大型复杂铸件,特别是可以与常规低熔点蜡模组焊成复合蜡模,即用普通蜡料压型制作铸件的简单部分,而用SLS制作复杂部分,大幅提高生产效率,降低蜡模制作成本。

      用SLA法制作的树脂件也可用于熔模铸造,SLA树脂件,表面质量好,所以可用于铸造非常的小型铸件。但由于焙烧工艺复杂,并要求采用易烧失的SLA树脂,原型件的制造成本也高,所以目前在国内运用还不如SLS法广泛。FDM也可挤出蜡料,只是FDM的成形速度慢,表质质量不高,所以这方面的应用也不多。

      熔模   铸造是实现铸件批量生产的方法之一。在传统的熔模铸造过程中,   困难的环节是制造制作熔模压型,对于形状复杂的大型件   为突出,通常是根据铸件的形状及尺寸进行设计,经金属切削加工制成,周期长并且成本高。采用成形技术制造母模,通过软模或过渡模等熔模铸造的压型。然后用此压型注射蜡模,再用此蜡模经传统的失蜡铸造工艺制作金属铸件,不仅工艺简单而且成本低。其制作工艺可以分为:(1) 用成形制作母模再翻制成硅橡胶软模、金属冷喷模、石膏型、陶瓷型和经过中间转换的合金模、电铸模、环氧树脂模等阴模当压型,压制蜡模;(2) 用成形直接制造压型,如华中科技大学的高分子/金属复合材料,用选择性激光烧结成形,制件经表面处理后可以直接作为熔模压型,从而简化了小批量生产铸件的步骤。

      2、石膏型及陶瓷型   铸造

      石膏型及陶瓷型铸造具有及低表面粗糙度值的优点。利用成形获得铸造陶瓷型或石膏型有多种途径:(1) 利用LOM、SLA、SLS、3DP制作的原型当母模,直接翻制成陶瓷型或石膏型,对于形状复杂不易拔模的制件可以先转制成硅橡胶型。这种方法的特点是成本低,且可实现小批量生产,但这种方法不适用形状复杂、不能拔模的制件;(2) 类似于熔模铸造的方法,用SLS、SLA、3DP或FDM制作蜡模,再熔失或烧失。

      3、砂型铸造

      传统的砂型铸造一般要先制木模,而木模制造靠人工的方法往往在技术、生产周期、精度及材质方面难于   满足要求。用成形的LOM模型可以代替木模直接用于铸造生产。由于经过了的处理,纸质模坚如硬木,表面光滑有利于砂型铸造。它在200℃以下工作,可以翻制50~200件砂型。其优点是成本低,制造,无需木模工和相应的木工机械就能在很短时间内制作模样,对于形状复杂的大、中型铸件,其优点尤为突出。如发动机机体、缸盖、进(排)气管和底盘变速器离合器壳体等都可以用这种方法制造。纸质模或树脂模取代木模使得金属模胚的制造周期和成本降低,而且精度的提高可以减少机械加工余量和加工费用。

      用SLS烧结覆膜砂可直接成形砂型(芯)用于铸造,这种方法经济,尤其对于内腔流道特别复杂的铸件有其它方法无法比拟的优势。

      成形与铸造技术的   结合,只要选择好合适的工艺,复杂铸件的低成本制造就能实现。并且较高的精度和较低的表面粗糙度的铸件就能轻而易举地,把长期存在的中小型企业铸造难题解决了,给市场和企业都带来了   的经济和社会效益。这是铸造企业提升技术   ,并且能和竞争对手竞争的较为的方法,所以这么好的方法咱们要   的运用起来,达到   好技术服务于机械的目的。

      只要您有图纸,或是您提出具体的要求,咱们思成机械都能加工定制,满足您的要求或您的要求。


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