金屬鑄造
一、金屬型鑄造是指液體金屬在重力作用下，充填用金屬材料所制成的鑄型—金屬型，隨后冷卻、凝固成形而獲得鑄件的一種鑄造方法。由于金屬型時(shí)用鑄鐵、鋼或其他合金制成，故習(xí)慣上稱為硬模鑄造。又因金屬型可以連續(xù)重復(fù)澆注，可澆注成千上萬(wàn)次，所以又稱永久型鑄造。
二、金屬型鑄造時(shí)一種古老的鑄造方法，早在公元前6世紀(jì)，在我國(guó)的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就發(fā)明了鑄鐵生產(chǎn)技術(shù)，當(dāng)時(shí)人們已熟練地掌握了用白口鑄鐵鑄型（古代稱為鐵范）生產(chǎn)農(nóng)具，如鐮、斧、鋤、鎬及車具等。當(dāng)時(shí)以鐵制農(nóng)具的出現(xiàn)為轉(zhuǎn)機(jī)，開(kāi)始了牛掛犁的牛耕，農(nóng)業(yè)耕作效率顯著提高，耕地面積擴(kuò)大，收獲急劇增長(zhǎng)。因此，考古學(xué)家和歷史學(xué)家認(rèn)為，在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的七國(guó)中，秦國(guó)之所以能同意中國(guó)，其主要原因是較早地懂得了鑄鐵的重要性，并用于大量生產(chǎn)農(nóng)具和工具，從而擴(kuò)大了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，發(fā)展了經(jīng)濟(jì)，充實(shí)了國(guó)力的結(jié)果。
三、歐洲發(fā)明鑄鐵生產(chǎn)技術(shù)是在14世紀(jì)末，與古代中國(guó)利用鑄鐵從制作農(nóng)具開(kāi)始不同，歐洲則是以制造大炮為始端，其鑄鐵炮彈是用金屬型鑄造的。
如今金屬型鑄造已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)鋁合金、鎂合金、銅合金、灰鑄鐵、可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵件，有時(shí)也用于生產(chǎn)鑄鋼件。
四、與砂型鑄造相比較，金屬型鑄造主要有以下優(yōu)點(diǎn)：
1）由于工序簡(jiǎn)化，所需控制的工藝因素少，所以容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化、自動(dòng)化。鑄件質(zhì)量較穩(wěn)定，廢品率可減少約50%。2）由于不需要造型，從而節(jié)省了型砂的制備和輸送以及造型、落砂和砂處理等工序，同樣也節(jié)省了這些工序所需要的工時(shí)及設(shè)備。因此，顯著地提高了生產(chǎn)率，改善了勞動(dòng)條件，減輕了對(duì)環(huán)境的污染，符合“綠色”鑄造的理念。3）由于金屬型有高的導(dǎo)熱性和蓄熱性，液體金屬在金屬型中冷卻較快，鑄件的組織致密，力學(xué)性能較高。如鋁合金鑄件的抗拉強(qiáng)度可增加10%~20%，伸長(zhǎng)率提高約1倍。4）金屬型鑄件具有較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度值，因而可減少鑄件的加工余量。金屬型鑄造的主要缺點(diǎn)是：金屬型結(jié)構(gòu)復(fù)雜且要求高，加工周期長(zhǎng)，成本高；金屬型的激冷作用大，且無(wú)退讓性，本身又無(wú)透氣性，因此，鑄件容易出現(xiàn)冷隔、澆不到及裂紋等缺陷，對(duì)于灰鑄鐵易出現(xiàn)白口；工藝參數(shù)對(duì)鑄件質(zhì)量影響較為敏感，應(yīng)嚴(yán)格控制；不適宜生產(chǎn)形狀復(fù)雜的薄壁鑄件等。
五、金屬型結(jié)構(gòu)
1）整體金屬型，鑄型是無(wú)分型面的整體，沒(méi)有開(kāi)型操作，使用方便；金屬型的剛性好，不易變形，尺寸穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)；形狀簡(jiǎn)單，制造容易。缺點(diǎn)是生產(chǎn)率低，適用于外形簡(jiǎn)單，有較大斜度的中、小型鑄件。2）水平分型金屬型，金屬型由上、下兩半型扣合而成，澆注時(shí)分型面處于水平位置。其優(yōu)點(diǎn)是下芯方便，砂芯可以穩(wěn)定地座落在下型的芯座上；澆注時(shí)上型和金屬液的重力均勻地作用在下型上，鑄型不易變形，其缺點(diǎn)是只能開(kāi)設(shè)頂注式澆注系統(tǒng)，且澆口只能做成上小下大的倒錐形，如澆注時(shí)金屬液外溢，就會(huì)使鑄件出型困難，為此，常采用砂芯來(lái)形成澆口部分的型腔；此外，上型排氣困難，開(kāi)型及合型不方便，不易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作。適用于砂芯較多的中、大型鑄件，特別適用于中大型平板件、圓盤(pán)形和輪形類鑄件。3）垂直分型金屬型。金屬型由左、右兩半型合成，澆注時(shí)分型面處于垂直位置，通常將一半型固定在底板上（稱為定型），另一半型可以移動(dòng)（稱為動(dòng)型）。其優(yōu)點(diǎn)是澆冒口等均開(kāi)設(shè)在分型面上，因而開(kāi)設(shè)方便，形狀不受限制；排氣容易，開(kāi)合型方便，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。適用于各種沿中心線對(duì)稱的鑄件及中小型鑄件。4）綜合分型金屬型，這種金屬型有兩個(gè)或兩個(gè)以上相互垂直的分型面組成。葉輪鑄件金屬型，下半型固定在底板上，上半型又垂直分為左、有兩半型，采用鉸鏈開(kāi)合。這種金屬型兼有水平分型和垂直分型的優(yōu)點(diǎn)，即能保證鑄件質(zhì)量，又便于操作，在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。
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