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鑄造工藝范文1
中圖分類號：TG249.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）27-0052-01
前言：消失模鑄造工藝本身具備著無需取模、無分型面、無砂芯的特點，這一特點就使得其本身生產的鑄件沒有飛邊、毛刺和拔模斜度，但我國消失模鑄造工藝也存在著廢品率較高的問題，為了解決這一問題推動我國消失模鑄造工藝的發展，正是本文就消失模鑄造工藝進行研究的目的所在。
1. 常見的消失模鑄造工藝缺陷
1.1 鑄型損壞
在消失模鑄造工藝中，鑄型損壞是較為常見的消失模鑄造工藝缺陷，這一缺陷主要存在著鑄型上部崩塌、型腔內局部產生空洞而致鑄型損壞、澆注系統設置不當而致的鑄型損壞等三種缺陷形式。具體來說，鑄型上部崩塌主要源于鑄型上部崩塌或金屬液的浮力損壞;而在型腔內局部產生空洞而致鑄型損壞則主要源于金屬液置換消失模的過程不順暢，空洞處的鑄型因受金屬液的熱作用而損壞所致;而澆注系統設置不當而致的鑄型損壞則主要源于內澆道太短與砂層太薄的影響[1]。
1.2 澆注不足
除了鑄型損壞，澆注不足也是較為常見的消失模鑄造工藝缺陷，這一缺陷的出現主要是受溫度低合金金屬液流動性較低所致。此外，薄壁鑄件的生產也較為容易出現澆筑不足的問題。
1.3 粘砂
在消失模鑄造工藝中，粘砂也是較為常見的鑄造缺陷，而澆注溫度過高、型砂充填緊實度不夠等都能夠引起這一缺陷。具體來說，澆注溫度過高所引起的消失模鑄造工藝粘砂缺陷，主要源于高溫下涂料附著力差，強度低，耐火性差;而型砂充填緊實度不夠引起的消失模鑄造工藝粘砂缺陷，則主要來自于一次向砂箱中投入全部型砂后再振實存在的填砂不緊[2]。
1.4 鑄鋼件表面增碳
在消失模鑄造工藝鑄造不銹鋼或低碳鋼鑄件時，表面增碳的問題較為常見，這也屬于消失模鑄造工藝存在的缺陷之一。之所以會出現表面增碳的問題，主要是由于鋼液含碳量較低所致，含碳量高的鋼（如高錳鋼）增碳不明顯就能夠較好的證明這一結論。
2.處理消失模鑄造工藝缺陷的方法
2.1 鑄型損壞工藝缺陷的處理
在鑄型上部崩塌這一鑄型損壞工藝缺陷的處理中，我們只要設法保證鑄型上部有足夠的吃砂量就能夠較好的避免這一缺陷的出現;而在型腔內局部產生空洞而致的鑄型損壞缺陷中，建議進行澆注方案的改進，以此實現液流前端持續、不停頓地流動;而在澆注系統設置不當而致的鑄型損壞缺陷中，為了較好的根除這一缺陷，建議適當拉長內澆道長度，以此實現鑄件與橫澆道之間的砂層的增厚，這樣就能夠有效避免薄砂層損壞的缺陷出現[3]。
2.2 澆注不足工藝缺陷的處理
在澆注不足工藝缺陷的處理中，當面對受溫度低合金金屬液流動性較低所致的澆筑不足缺陷時，我們可以采用適當提高溫度并增加砂箱中的減壓程度的方式解決這一缺陷;而對于薄壁鑄件生產的澆筑缺陷來說，我們可以采用降低發泡模密度解決這一缺陷。
2.3 粘砂工藝缺陷的處理
在處理因澆注溫度過高引起的粘砂工藝缺陷時，我們可以采用適當提高澆注溫度的方式，這種方式在解決粘砂缺陷的同時還能夠在一定程度上提高消失模鑄造的質量。例如，在進行小型鑄鐵件時，我們就可以將澆注的溫度提高到1380～ 1400℃，這樣就能夠較好的避免粘砂缺陷的出現并提高小型鑄鐵件的澆注質量;而在型砂充填緊實度不夠的缺陷處理中，建議使用分批加砂方式進行該缺陷的處理，并同時輔以手工輔助填砂，這樣最終完成的砂箱填砂、振實，就能夠較好的避免型砂充填緊實度不夠所引發的粘砂工藝缺陷出現[4]。
2.4 鑄鋼件表面增碳工藝缺陷的處理
在鑄鋼件表面增碳工藝缺陷的處理中，我國當下存在著通過砂箱減壓可縮短澆注時間、用EPMMA珠粒代替EPS珠粒兩種處理方式，不過前者只能夠減輕增碳情況，并不能徹底根除這一缺陷，推薦使用EPMMA珠粒代替EPS珠粒，以此根除鑄鋼件表面增碳缺陷的方式。
3.消失模鑄造的工藝要點
3.1 消失模摸料的選擇
為了能夠較好的完成消失模鑄造，提高鑄件質量，我們就需要合理的選擇消失模摸料。在我國當下，EPS是應用最早而且最為廣泛使用在消失模鑄造上的摸樣材料，其本身具備著價格便宜、易于采購的優點。
3.2 造型材料的要求
上文中我們提到的原砂就是消失模鑄造中使用的造型材料，一般來說原砂需要滿足Si O2的質量分數在90%～95%區間。想要鑄造較為高質量的消失模鑄件，我們就必須為其準備透氣性良好的型砂。對于原砂來說，我們還需要控制其潔凈度與粒度，以此保證其流動性與緊實性能夠滿足消失模鑄造的需求。一般來說，原砂在使用時其溫度應控制在60℃以下，當其溫度到達60℃時，我們就必須對其進行降溫，并在降溫后繼續使用，這是為了避免泡沫模樣軟化問題的出現，保證消失模鑄造質量的必然過程[5]。
3.3 工藝過程及控制措施
在鑄鋼件消失模鑄造時涂料的配制中，這一涂料需要具備高的耐火度、防止粘砂、高的強度、良好的透氣性、優良的涂掛性能、較強的附著力等優點;而在填砂造型環節中，需要依次進行放底砂、放模、填砂造型、覆膜并放澆杯的工藝流程，其中放底砂需要在砂箱內防治100mm左右的底砂，而放模操作則需要將砂箱底部刮平，并保證模型與砂箱四周距離控制在80mm～100mm，這樣就能夠有效避免鋼水泄漏問題的出現，而在填砂造型的操作中，我們需要采用采用往復n次向模樣內外腔落砂的方式進行填砂，而在覆膜并放澆杯操作中，我們需要保證塑料膜的完好與大小適中，并在塑料膜上蓋一層厚約30mm保護砂，這樣就能夠有效避免口杯位移或掉入砂粒、雜物的問題出現，并以此較好的保證消失模鑄造的質量。
結論：作為一個系統工程，消失模鑄造本身對于企業來說有著較高的難度，這也就是的其在鑄造過程中難免出現一些工業方面的缺陷，而由于這種缺陷是其他造型工業所不具備的，這就加大了企業解決相關缺陷的效率與質量。本文對消失模鑄造工藝中較為常見的缺陷進行了分析，希望這一分析能夠在一定程度上推動我國消失模鑄造工業的相關發展。
參考文獻：
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[3]符堅，龍枚青，符寒光.球鐵管件真空消失模殼型復合鑄造工藝的研究[J].現代鑄鐵，2012，05：22-27.
鑄造工藝范文2
【關鍵詞】薄壁鑄鋼件；鑄造工藝；裂紋；順序凝固
0 前言
以我公司生產實際中的幾種典型薄壁卷筒鑄鋼件產品為例，重點闡述薄壁卷筒鑄鋼件工藝思路和方法，以及對生產過程中常見問題及原因分析。具體解決措施歸納總結如下。
1 薄壁卷筒鑄鋼件鑄造工藝的一般思路
1.1 產品結構及技術條件分析
通常產品零件設計圖紙的結構往往與我們希望適合鑄造產品結構存在一些矛盾。尤其對于薄壁卷筒鑄鋼件來說，其產品結構設計如果對鑄造工藝不合理，我們可能會花費很多精力和想很多辦法去解決由于結構不合理產生的鑄造缺陷，往往這些問題最終得不到徹底的解決。我認為，對于薄壁卷筒鑄鋼的生產，前期的產品結構分析是很重要的，鑄造工作者在不影響產品最終使用和其結構強度的情況下，是可以適當與設計者溝通，提出一些結構上的改進和建議。對于薄壁鑄鋼件來說，其產品結構及技術條件分析一般應著重注意如下一些方面：
1）產品結構盡量避免十字交叉熱節和多方向板狀結構相交且不容易得到鑄件補縮的熱節出現，筋板以“T”字交接為宜；
2）產品相鄰厚薄懸殊不能太大，厚薄交接應逐漸過渡，不能急劇過渡；
3）對于鑄件內腔尺寸過大，而且砂芯不能很好固定的情況，要適當考慮開設工藝孔，這樣便于操作，也便于后工序的清砂。
4）產品材質方面，對于薄壁鑄鋼件來說，最好以中低碳鋼和低合金鋼為宜，因為這些材質相對來說流動性較好，裂紋傾向小。對于材質裂紋傾向大及合金含量高的的材質產品薄壁產品，要慎重開發，否則前功盡棄。
1.2 分型面的選擇、砂芯的設計及型砂的選擇薄壁鑄鋼件多以箱體結構、管狀筒體結構居多
為滿足其使用強度，往往在這些產品內腔或外型上設計有較多的加強筋板，這就使多數產品在生產時主要以砂芯組合方法生產方式居多，合理的分型方法和砂芯設計對保證產品尺寸和減少裂紋的產生有著重要的作用。一般來說，對于薄壁鑄鋼件，其分型方法根據不同產品結構而定，但其砂型和砂芯的設計以及型砂的選擇要注意如下幾方面：
1）砂型、芯設計時要充分考慮其退讓性，要盡可能減少鑄件收縮阻力，以減少裂紋和變形的產生。對于內腔較大的砂芯可在內腔設計稻草、泡沫等等退讓物，也可以做成空心結構。
2）砂型、芯的設計要充分考慮排氣措施，特別是被鋼水包住的箱體結構內腔砂芯，由于薄壁件產品凝固速度快，型內氣體很難在短時間內排出箱外，型芯排氣通道一定要保證暢通，從多方向引氣。
3）砂芯結構設計要便于操作，尺寸較大的砂芯可分半，分芯面可開設排氣道。
4）砂種的選擇，我廠鑄鋼件生產用砂主要以水玻璃石英砂、石灰石砂、樹脂砂，鉻鐵礦砂和覆膜砂為主，也可以結合各種砂的優缺點混合使用。
1.3 澆冒口的設計
鑄鋼件由于本身的材質決定了其澆注過程流動性差，澆注過程充型困難，其壁厚較薄，凝固過程散熱較快，凝固速度比一般的鑄鋼件快很多，凝固過程不但要滿足順序凝固的原則，而且還要兼顧同時凝固原則，要保證其內在質量，其特殊性決定了澆冒口的設計必須要合理，同時，薄壁件澆注系統設計也十分重要，合理的澆注系統有助于防止裂紋產生、提高產品澆注質量，一般澆冒口的設計除遵循常規的設計原則外，還要注意如下注意事項：
1）冒口尺寸設計要合理，一般滿足鑄件模數即可，冒口過大，其凝固過程相對緩慢，使冒口附件區域所受到的凝固收縮拉應力較大，鑄件容易出現熱裂紋。
2）冒口設計位置一般都分布在鑄件壁厚相對較厚的部位和筋板交接部位，冒口位置盡量使整個鑄件收縮應力分布基本均勻，相鄰冒口設計要避免發生收縮應力不一致以造成鑄件拉裂。
3）冒口補縮距離比一般鑄件的補縮距離遠很多，通?？梢赃_到壁厚的10～15倍，壁厚越薄，由于其凝固速度更快，鑄件基本趨向同時凝固，這時補縮距離更遠。
4）內澆口的開設應注意避開熱節集中部位，避免直對鑄件壁厚入水，進水口的位置以側注或底注為宜，設計時可以考慮在澆口處設置冒口，內澆口從冒口進入，再進入鑄件，這樣可防止澆注沖砂，對澆口位進行有效補縮，防止縮松和裂紋的產生。例如，我公司生產的DQL8030.35斗輪堆取料機中，變幅機構卷筒，設計材料ZG35，該產品尺寸從Φ760×22，長度1200，主要壁厚為，22～30mm為主，澆注系統設計在下部邊冒口，澆注質量一直很穩定，加工后砂氣孔很少，內澆口位置也沒有出現裂紋、縮松缺陷。
5）澆注系統設計應從直澆口到橫澆口再到內澆口層層開放，但不適宜太開放，要適當考慮增加一些充型壓力，以防止澆不足。
6）對于澆注高度較高，壁厚較薄，為實現鑄件的順序凝固和冒口的有效補縮，可考慮設計階梯澆注系統，提高頂層冒口高度溫度，達到補縮效果。
1.4 冷鐵及拉筋的設計
薄壁卷筒鑄鋼件由于工藝熱節分散且數量較多等特點，要靠設計冒口去對每個熱節進行補縮是很困難的。因此，與一般鑄鋼件相比，薄壁鑄鋼件其裂紋傾向大很多，這些裂紋主要是由于凝固過程鑄件收縮不一致，凝固速度不一致，使鑄件的一些弧立熱節位呈現出縮裂和拉裂，要防止和消除這些裂紋的產生，內外冷鐵和筋條設計是必要的有效手段。
1.5 其它一些相關參數的設計
1）伸尺：一般鑄鋼件的伸尺都是2%，對于收縮過程受阻薄壁鑄鋼件，其伸尺往往達不到2%，特別是多方向都受阻礙收縮的“口”形狀鑄件，尺寸偏大的產品工藝縮尺往往在1.5%左右較適宜，對于一些開口鑄件，除工藝上設計拉筋之外，同時還要考慮增加一些工藝補正量或調整工藝尺寸去滿足縮尺的需求。
2）澆注溫度和速度：對于該類型產品澆注過程的控制是很重要，要引起高度重視，澆溫和澆速要控制適當，澆溫過高或過快，型腔內氣體很難排出，澆注過程容易出現發滾，且熱裂傾向較大，澆溫低或澆速慢，容易出現澆不足、冷隔和產生縮孔，對于薄壁鑄鋼件澆注溫度要比一般鑄鋼件高一些，澆溫在1570～1580℃較適宜，澆速稍快一些，開澆后澆口全開，澆注后期要稍收水，點澆至滿，防止澆注過程假滿。
2 結論
薄壁卷筒鑄鋼件的生產過程，是一個系統復雜的工程，鑄造工藝設計不僅要注重補縮系統的分析，更要注重充型過程的分析與控制。凝固順序的控制措施要在滿足順序凝固的同時，更要兼顧同時凝固原則。鑄造工藝設計時要做到策劃細致周密，各項工藝措施準確到位，重點要放在防止熱裂紋的產生和澆注系統的策劃這兩個環節中。
【參考文獻】
鑄造工藝范文3
鑄造工藝課程設計是材料成型及控制工程專業教學中重要的實踐環節，本文針對在課程設計過程中出現的問題，以及適應人才培養目標的調整方面，以培養學生工程實踐能力和創新創業意識為出發點，增加和調整鑄造工藝課程設計的內容、改革指導模式，加強考核，使學生較系統掌握了鑄造工藝設計的基本技能，分析和解決工程實際問題能力得到提高，并在實際應用中取得了較好效果。
關鍵詞：
鑄造；課程設計；教學改革
鑄造是材料成型及控制工程專業的研究方向之一。在鑄件生產過程中首先要進行鑄造工藝設計，以保證所生產的鑄件符合要求，具有很強的實用性。按照培養目標要求，在學習相關的鑄造課程和生產實習后，學生通過鑄造工藝課程設計，能夠掌握設計的基本知識、基本原則和方法、步驟、技能，幫助學生將有關鑄造專業課和基礎課的理論知識轉化為實際應用，培養和提高學生分析和解決鑄造工程實際問題的能力。課程設計是學生綜合運用本專業課程和前修課程的基礎理論進行的工程設計的嘗試；是培養學生綜合應用能力和創新意識的重要手段,。它是對前期教學效果檢驗和評價的一種十分有效的形式[1]；是學生在教師指導下綜合應用所學知識、解決本專業實際工程問題的一項實踐性教學活動[2]。通過工藝設計的嘗試，學生可以為未來工作進行實際鑄造工藝設計的模擬訓練，是培養鑄造工程技術人員的基本訓練，具有綜合性、實踐性和創造性的特點。由于受到專業培養模式及培養計劃調整的影響，以及不斷分析、總結課程設計中出現的問題，以培養學生工程實踐能力和創新創業意識為出發點，對鑄造工藝課程設計的內容、指導模式、考核等進行了改革嘗試，取得了較好的教學效果。
一、鑄造工藝課程設計中存在的問題
（一）學生對課設的重視不夠、主動性不強
許多學生在課程設計中，對課程設計的任務、內容、目的認識不足，準備不充分，有些學生認為畢業后也不從事這方面工作，沒有用認真態度對待課設。由于這是學生進行鑄造工藝設計的嘗試,學生缺乏將理論應用實際這方面的經驗，不能提出自己的見解、設想，設計中常依靠指導教師的指導，被動進行，缺乏獨立思考和考慮問題不夠全面，造成學生的獨立性、主動性不夠。
（二）課程設計的命題
設計題目的更新程度不足。設計題目數年來重復使用，設計內容缺乏創新性和實用性，造成設計內容和生產實踐脫節，使學生對新技術、新工藝的了解欠缺，不能采用先進設計手段進行設計，不能激發學生的設計興趣，易造成上下屆學生相互抄襲現象。
（三）時間安排問題
鑄造工藝課程設計的時間常在18-19周進行。這段時間學生有的在找工作，有的在考研，造成學生投入課程設計的精力常常有限。有些學生敷衍了事，導致課設質量難以保證。
（四）成績評定
成績的考核方法相對單調，主要是對學生平時表現、工藝圖的質量、說明書規范及答辯情況進行評價，給出最后成績。不能很好地對學生設計的獨立性、創造性、實際解決問題的能力等做出全面、準確、科學的評定。
二、改進措施
（一）加強課程設計題目的審核
每年課設指導教師要將題目報給教研室進行審核，所報題目數量要多于所帶學生的人數，并且每年要有20%左右的更新，保證每個班級的學生一人一題，教研室全體教師要進行討論通過。根據學生的實際情況，調整課設難度，對基礎較好的學生，課設選擇的零件圖可以稍復雜一些，要求高一些。
（二）提高學生的主動性
學生就業后如果從事鑄造行業，絕大部分從事工藝設計。鑄造工藝課設是培養和鍛煉學生設計能力的主要環節，使學生具有工藝設計的基本技能。在設計過程中注重調動學生主動性，堅持學生為主、教師為輔，發揮學生的創造性思維和獨立設計能力，提高學生獨立分析和解決問題能力，如在分型面選擇、澆注位置確定、砂芯設計等方面，要求學生根據自己的分析提出不同的工藝方案，并進行比較，分析不同工藝的優缺點。對設計過程中出現的問題讓學生討論，提出各自的設想和觀點，并讓其他學生幫助分析，指導教師再加以點評，調動學生學習積極性、主動性，啟發學生的創造性思維。
（三）課設期間的教學過程
指導教師在課設之前組織學生進行講解，使學生了解設計的目的、意義、設計方法、設計步驟和設計要求，督促學生嚴格按照任務書要求完成相應任務，保證每天的指導時間。對每位學生進行跟蹤指導，了解進展情況，執行設計過程考核。采取分類指導原則，對設計有困難的學生重點加以幫助，對基礎好的采取啟發引導，對一些共性問題采用討論式。
（四）增強與工程實踐能力銜接
材成專業生產實習通常安排在本門課程教學期間進行，在生產現場對已講授的課堂內容進行復習了解，對未涉及的內容通過指導教師的講解，獲得有關的感性認識。請實習工廠的工程技術人員作專題報告，為后續的課設打下一定的基礎。目前，通常不對工藝設計的鑄件進行實際生產，驗證其工藝合理性，造成學生不清楚自已設計的工藝是否合理。許多工廠現已采用鑄造工藝模擬軟件對工藝設計進行優化分析。在課程設計中引入計算機模擬，學生能很容易地發現設計中存在的問題，激發解決問題的積極性，提高解決鑄造工程實際問題的能力和創新精神，使鑄造專業的課程設計更接近于鑄造生產實際[3]。為了適應社會需求，培養學生分析和解決問題能力，培養學生獨立思考和創新能力，提高學生工程應用能力，在要求學生系統地掌握鑄造工藝基本知識、基本方法和技能、查閱資料和手冊的基本能力以及使用圖紙、文字表達能力外，要求學生掌握鑄造過程計算機模擬技術，如將學生所學的Pro/E應用到課設中。近幾年在設計過程中要求學生逐漸采用模擬技術對所設計的工藝進行模擬，找到設計中存在的問題，分析原因，探索解決問題的途徑，提出解決方法。通過各種渠道收集工廠的零件圖，將其用到課程設計中，增加學生的興趣和接觸實際能力，并將學生設計方案與工廠的工藝進行比較，加強設計實例講解。在設計過程中請工廠的相關人員作專題報告，講解在實際生產中遇到的問題解決方法。帶學生到附近的工廠參觀，熟悉模具的制造過程，制造方法，了解如何將工藝圖轉化模具制備。
（五）完善考核方法
學生課設成績的考核由以下幾部分組成：平時考核、設計質量、工藝說明書質量、答辯成績。整個成績評定貫穿工藝設計的整個過程，特別注重對設計思想、獨立分析問題和解決問題能力、設計主動性等考核。平時成績占10%、設計質量占40%、工藝說明書質量占30%、答辯成績20%。
三、改革實踐
加大了設計內容，由過去只設計鑄造工藝圖和撰寫設計說明書，又增加了鑄造合箱圖，2015年又開始要求學生將平面圖轉化為三維圖，提高了學生工程實踐能力，學生反映很好。注重計算機鑄造模擬技術的應用，要求基礎好的學生將所設計的工藝進行初步模擬。在隨后的畢業設計中又讓幾名已找到從事鑄造工作的學生進一步進行工藝設計，更全面完善工藝設計內容。已開始在2016年的畢業設計中，要求鑄造工藝課題的學生不僅要完成設計方案，還要進行澆注，以驗證工藝的合理性，進一步提高學生對整個鑄造生產過程的了解。通過改革和實踐，學生較系統掌握了鑄造工藝設計的基本技能，分析和解決工程實際問題能力得到提高，取得了較好效果。
四、結束語
通過近幾年鑄造工藝課程設計的改革，取得了一定的效果。但隨著科技的發展，人才培養模式的改變和社會的需求，鑄造工藝課程設計只有不斷改革調整，才能培養出符合要求的學生，更好服務于社會。
參考文獻：
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鑄造工藝范文4
摘 要：在本文中，筆者首先闡述了鎂合金的分類方法，然后探究了鎂合金的加工工藝，最后提出了鎂合金在鑄造過程中必須要使用的保護措施，文章認為，鎂合金是金屬材料中的佼佼者，有著加工成本低、性能穩定、尺寸無伸縮、抗震性能高、散熱性好的特征，鎂合金鑄造工藝的研究，非常有利于提升它的市場占有率，擴展它的應用范圍。因此，研究鎂合金的加工方法和加工過程中需要采用的保護方法，意義重大，能夠有助于促進鎂合金地推廣和應用。
關鍵詞：鎂合金；鑄造；工藝方法
鎂合金是一種金屬結構的材料，它重量較輕，強度、彈性、剛度等參數都和鋁合金基本相同，是一種極具潛力的材料。它是金屬材料中的佼佼者，它加工成本低、性能穩定、尺寸無伸縮、抗震性能高、散熱性好。最近幾年，汽車、電子等行業飛速發展，鎂合金的用量在逐年上升，然而，鎂合金鑄造工藝的發展跟不上整個行業發展的發展速度，妨礙了鎂合金的推廣步伐。所以，鎂合金鑄造工藝的研究，非常有利于提升它的市場占有率，擴展它的應用范圍。
1.鎂合金的種類
依照國家標準，鎂合金的分類參照方法有三種：依照化學成分分類；依照鑄造的工藝分類；依照鎂合金中是否含鋯分類。國內的鎂合金種類，主要有四N：分別是壓鑄鎂合金、鑄造鎂合金、航空鎂合金和鎂合金變形，最早開發的是，變形鎂合金，它有很高的強度，它的成分中，沒加入金屬間化合物，只有兩樣合金，這一加工工藝，使得變形鎂合金，有著很高的強度，同時還有一定的變形能力，但是，變形能力不是很高，也不均勻，在使用過程中很容易開裂，強度高的原因是合金元素的固溶強化引起的。
鑄造鎂合金，被廣泛使用在航空、電子電氣、汽車等領域，它的性能很好，鑄造方式也有很多種，例如：低壓鑄造、高壓鑄造、金屬型鑄造等等?，F在，最常用的鑄造工藝是壓鑄，它的優勢是力量便于控制、效率高、精度準確。與此同時，把鋁合金的半固態鑄造方法，引薦到鎂合金上來，也是最近幾年研究的新課題，這一方法的優勢是，溫度要求不高，能源消耗較少，生產成本較低，鑄件中沒有氣孔，質量好，使用年限較長。
2.鎂合金的加工工藝
2.1壓鑄工藝
壓鑄工藝是鎂合金最常用的工藝，也是最主要的，占據鎂合金產品總量九成以上的比例，壓鑄工藝最早起源于德國，上世紀二十年代，壓鑄鎂合金被應用在德國的汽車行業中，例如：氣缸體等結構件。上世紀八十年代后，合成的方法在不斷創新，鎂合金的生產成本隨之降低，應用范圍也逐漸擴大，涉及計算機、通訊等行業，這個階段的鎂合金，加工過程用的大都是壓鑄工藝。國內的鎂合金產業在解放前就開始了，最近幾年，鎂合金的市場需求量在逐漸增加，國內的鎂合金產量的增長率高達百分之六十，以鎂合金為主的鑄件，漸漸替代了以鐵、鋼、鋁為主的鑄件，鎂合金成為了國內汽車產業制造零部件的主要材料。傳統的鎂合金在廣泛使用于諸多行業的同時，也暴露出很多問題，例如：對溫度的要求是不能過高，過高的溫度不利于生產和使用，因此，國內外的很多專家，都對傳統的壓鑄工藝進行改造、更新，提升了壓鑄鑄件的整體質量。
2.2重力鑄造工藝
當需要加工的鑄件厚度較厚時會用到相對傳統的重力鑄造工藝。重力鑄造生產出鑄件，大多用于航天行業，和別的材料相比較，鎂合金的總重量會更輕。重力鑄造具體有砂型鑄造、半金屬膜鑄造等種類，砂型鑄造的發展過程是從自然砂過渡到二氧化碳砂，再到自硬樹脂砂。
2.3半固態鑄造工藝。
此項工藝起步較晚，但是使用情況還不錯，生產出的鑄件，密度很高致，是一項競爭力很強的工藝，此類工藝可分為兩類：一是觸變鑄造，此類技術，是把非枝晶組織棒料按照一定的量，進行切割，然后加熱讓材料處于固液兩相的狀態，使用鑄造、模鍛工藝半固態成形，這一工藝，不需要融化設備，自動化程度很高。然而，因為一些重要技術還沒對外公開，導致大規模生產的投入會特別高，現在，此工藝只用于一些高強度的鑄件的生產；二是，流變鑄造，這一工藝的原材料是金屬溶液，冷卻至半固體狀態，然后傳輸到壓鑄機器成形，該工藝的原材料需要液體狀態，在狀態保持、傳輸等方面，有些困難。近年來，因為觸變鑄造的技術受限，關于流變鑄造的研究漸漸增多。
2.4熔模鑄造工藝
此工藝主要用于生產一些高精尖的鑄件，技術非常先進，也非常成熟，該工藝的顯著特點是，在鑄件生產的過程中，不需要取模，沒有型心，沒有分型面，因此，一些結構復雜、壁厚特薄、工藝參數要求非常嚴格的鑄件，都是用這一工藝生產。此工藝的劣勢是，設備昂貴、生產成本特高，尺寸不靈活，另外，熔模鑄材和陶瓷之間的活性反應很激烈，阻止了熔模鑄件的推廣使用。
3.鎂合金在鑄造過程中必須要使用的保護措施
我們知道，鎂的化學性質非常不穩定，因此，要特別重視鎂合金的加工工藝，要不然會影響熔體的純凈度、精準性、均勻性，有時候還會發生危險狀況。鎂合金熔煉過程中使用的保護措施要比其他金屬熔煉時使用的保護措施要嚴格地多，必須要使用的保護措施具體有以下幾條：
碎屑一定要干凈、干燥，事先處理好有腐蝕的化學品，所用的溶劑，嚴禁暴露在空氣中，要保持密封干燥的狀態，熔化狀態的鎂不要接觸任何鐵銹，生產場所，務必干凈、干燥、無障礙、及時通風，要有足夠的滅火材料，例如：滑石粉、石墨粉、氧化鎂粉末，一旦出現火情，禁止使用水泡沫滅火器滅火，這樣會加重火情，甚至引發爆炸，也不能用沙土滅火，生產使用的坩堝，要事先檢查好，防止發生滲透的情況，坩堝底部要有相應的安全保護設備，防治沙漏；爐料、模具一定要事先預熱，坩堝內熔體的量，不得超過總量的九成，此外，鎂合金熔體的氣體溶解度和鋁合金相比，要高的多，所以，要事先凈化。在輸送鎂合金熔體或是鑄造成形過程中，也需要及時洗滌，采取相應的防護措施。
4.結束語
上世紀九十年代以來，鎂作為一種新型的金屬型材在全球范圍內迅猛崛起發展，增長速度也很快，保持在每年百分之十五，鎂合金的廣泛應用，加快了汽車等產業的發展速度。因此，研究鎂合金的加工方法和加工過程中需要采用的保護方法，意義重大，能夠有助于促進鎂合金地推廣和應用。
參考文獻
[1] 蘇鴻英.鎂合金的應用前景和局限性[J]. 世界有色金屬. 2011（02）.
[2] 劉正.鎂合金鑄造成型最新研究進展[J]. 中國材料進展. 2011（02）.
鑄造工藝范文5
關鍵詞：熱節；缺陷；鑄件；工藝設計
側架的內腔連接筋較多，生產制造時容易受人為影響，常常因為對接不良而產生錯位[1]。鑄造工藝過程比較復雜，易于顯現出來缺陷，利用微機模擬仿真，便可在熔煉澆注前對可能出現的缺陷位置和凝固持續時間進行計算，以便設計出最合適的工藝，以保證鑄件的生產品質，縮短試驗時間，為生產提供理論依據[2]。
1模擬計算前處理
1.1鑄件分析
鑄件外型尺寸為長2199.64mm，寬565.3mm，高419.8mm；體積為3.963×107mm3,毛坯質量為381kg。平均壁厚為25mm，內腔連接筋較多，材質為B級鋼，多用于鐵路機車車輛上，其凝固方式為中間凝固，實驗性能不好，液相溫度高，易形成集中縮孔熱裂等鑄造缺陷。此零件是對稱的，為了加快仿真時間，模擬運算時，只取零件的一半。計算網格數目166萬。
1.2邊界條件及參數設置
邊界條件以及相關參數的設置準確與否，直接影響金屬液體和鑄型等的換熱，會導致熱節計算、凝固進程以及缺陷預測偏差很大，經過多次試驗、模擬，進行如下設置。凝固過程在液態金屬未完全充滿型腔時已經開始，對于快澆大中件的砂型鑄造，t凝＞＞t澆，充型時間很短暫，不考慮充型對初始條件的影響，結果計算誤差不大，由于側架尺寸比較大，充型速度大，砂型的起始溫度設定為室溫（即20℃），鑄件初始溫度稍低于澆注溫度為1580℃。設鑄件與砂型之間的換熱系數為1100W/m2,砂型表面與大氣之間的換熱系數為500W/m2。
2裸件凝固模擬及制定工藝
2.1凝固進程模擬及確定
熱節邊界條件設置好之后，進行無澆注系統和無冒口的裸件凝固計算。通過凝固計算預測出側架各個部位的凝固時間，確定熱節部位及預測各熱節的凝固時間。從而使得鑄件的澆冒口可以按照熱節的溫度、出現部位進行設計，參照熱節的凝固時間設計，使得鑄件按照順序凝固進行[3]。通過凝固模擬計算得出鑄件的整體凝固時間為381.76s，側架左右兩側凹進去的部位凝固時間最長，為最后凝固部位，是第一熱節；凹進去的側旁的熱節為倒數第二最后凝固的部位，凝固時間約為321s，為第二熱節，第三熱節凝固時間為303s，第四熱節為243s，充型結束190.88s以內，沒有明顯的熱節，確定了側架的熱節和凝固次序。
2.2缺陷預測及工藝制定
預測的缺陷主要在鑄件的厚大部位[4]，尤其是中間頂部的肋板處，缺陷比較集中，根據缺陷預測的位置及凝固進程，制定了如下工藝方案。
（1）冒口。鑄件中間上部兩肋板交叉處壁最厚，液相結晶凝固最慢，分別設置冒口，尺寸為ф100mm×130mm。鑄件中心空腔靠近第三熱節的凸臺，預測有縮孔，對稱地在兩凸臺分別設計冒口，尺寸為ф85mm×90mm。鑄件最長框架中間上部設計一冒口，尺寸為ф50mm×85mm，第一熱節處，鑄件兩側各設置一冒口，尺寸都為ф80.5mm×120.4mm，并設計了冒口頸。
（2）冷鐵。第二熱節處設計外冷鐵，尺寸為ф16mm×50mm，兩肋板交叉處下方設置一冷鐵，尺寸為ф16mm×90mm，第四熱節共四個位置設計四個冷鐵，尺寸都為ф16mm×30mm。
（3）澆注系統。澆注位置從兩側導柱頭澆注，分型面在零件豎直方向中間平面上；內澆口安放在兩端，內澆口長寬高分別為34.7mm、25mm、40mm，從澆口杯流進鋼液，設計為過橋澆注，一件一箱，直澆道直徑為45.3mm、高424mm,為了緩沖液體流動速度，在直澆道正下方設計了一澆口窩，澆口窩由一個立方體塊和一個半球組成，立方體塊在半球上方，立方體塊的長寬高尺寸分別為：71.8mm、71.8mm、40.5mm，半球的直徑為71mm。
2.3有澆補系統的鑄件模擬
計算凝固時間是1461.42s，與裸件的凝固時間381.76s相比，時間變為4倍，其原因是設置了澆補系統總質量增加，從凝固進程圖中看出，冒口和澆注系統都比鑄件熱節凝固時間要晚，從而很好地補縮了鑄件凝固過程中的收縮，裸件凝固預測的熱節已經基本消除，最后凝固的部位都從裸件中的熱節轉移到澆冒系統中，表明鑄造澆冒工藝設計是合理的[5]。
3預測缺陷與實物對比
比較實物縱剖面圖和對應缺陷預測，可以發現此剖面內部型腔沒有大缺陷，只是中間空腔上部有少許縮松，實物和預測情況基本吻合，表明上述工藝是切實可行的。
4結語
（1）通過反復試驗，找到了合適的初始條件和邊界條件相關參數，為準確預測熱節、缺陷奠定了基礎。
（2）通過不加澆冒系統的裸件凝固模擬，找出了各個熱節、預測出各熱節的凝固時間，并預測出鑄件的缺陷大小和位置，從而為合理地設計澆冒系統提供了參考。
（3）參照各個熱節以及缺陷大小和位置，設計出了合理的澆冒系統，進行電腦虛擬澆注后，發現熱節和缺陷已經基本消除，并與實物缺陷相比較，結果計算機預測缺陷和實物缺陷基本吻合。
（4）電腦虛擬澆注為鑄造實驗的進行提供了科學的指導作用，可以降低試制時間、改進工藝及降低實驗耗費，是一種科學可靠的鑄造技術。
參考文獻
[2]柳百城.鑄造技術和計算機模擬發展趨勢[J].鑄造技術，2005（7）：611-616.
[3]中國機械工程學會鑄造分會.鑄造手冊[M].北京：機械工業出版社，2004：46-82.
[4]王文清，李魁盛.鑄造工藝學［M］.北京：機械工業出版社，2002．
[5]李英民,崔寶俠.計算機在材料熱加工領域中的應用[M].北京:機械工業出版社，2001.
鑄造工藝范文6
1.1充型模擬：氣孔和沖砂缺陷分析
充型和凝固過程只是鑄件整個成形過程中的一小部分，但卻是非常重要的部分，只有良好的充型和凝固才能保證生產出合格的鑄件，MAGMA軟件可以對鑄件在充型溫度、流動前沿處溫度、充型速度、型腔氣體壓力、卷氣、鐵液與型壁接觸時間等結果進行分析，還可以對凝固溫度、空隙率、熱模數、金相和力學性能等結果進行分析。通過充型和凝固過程可以查看充型和凝固過程是否合理、是否存在缺陷等，然后根據出現的問題分析解決方案，對模具設計進行優化。從圖6中看出型腔中中間兩根凸輪軸澆注溫度最低，卷氣最多，產生氣孔的趨勢最為明顯也最多，與實際情況相一致。從圖7中凸輪軸的模擬充型過程可以看出，各型腔鐵液流動速度并不相同，邊上的流動速度明顯高于中間的流動速度，鐵液在流入兩頭的集渣包后又返回到橫澆道中，橫澆道兩頭的集渣包起的作用不大。橫澆道上的兩個卡塊在一開始時由于未充滿頂部空間有氣體，最后會像彈藥庫一樣持續不斷地把氣體供應到中間兩個型腔的凸輪軸中，結合圖6結果分析，中間兩根凸輪軸是整個系統中產生氣孔缺陷趨勢最為嚴重的兩根凸輪軸。此外，從鐵液實際充型的過程還可以看出鐵液進入型腔時流速過快，內澆道直接對準型腔呈噴槍狀沖擊型腔，導致凸輪軸產生沖砂缺陷，表現為凸輪軸上箱部分100%呈一條線狀的砂眼缺陷。此外，從鐵液流動情況看出，過濾片離直澆道太近，阻流作用較弱。
1.2凝固模擬：鐵素體超差缺陷分析
凸輪軸鑄件的冷卻效果受到鑄件形狀、砂型、澆注系統很多因素的影響，其冷卻速度的快慢直接影響了鑄件中鐵素體的生成。統計結果顯示，該凸輪軸鐵素體易超標，各型腔的鐵素體分布不均勻，#5型腔遠高于其它型腔。凝固模擬也發現：凝固后#4，#5型腔取樣位置的鐵素體明顯高于其余型腔，且#5略高于#4型腔。分析認為，這與#4，#5型腔離澆注系統過近有關。圖8為凝固模擬后各型腔珠光體含量分布情況，可以看出#4，#5型腔中珠光體含量最低。圖9為凸輪軸凝固后期的溫度分布情況，在最后凝固時澆口杯及附近鑄件的溫度最高，影響整個砂型散熱，導致此處附近的兩根凸輪軸鑄件被澆注系統持續加熱，冷卻較慢，此外澆口杯過大，熱量大，影響周邊散熱，需要降低澆口杯溫度，或者去除中間兩根凸輪軸，改為1型6件。
2工藝優化措施
