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工艺篇:金属材料之金属的成型加工–铸造

鉴于最近「材料篇」会着重介绍金属家族,所以「工艺篇」会相应的做出写调整,将重心放到金属上来。金属材料能够依照设计者的构思实现产品的多种造型,广泛应用于工业产品造型设计中。因此了解金属材料的工艺特性是设计师快速并可靠地实现设计构思的一个重要途径。

那么金属材料的工艺特性有哪些呢?希望下图能够帮助你梳理思路:

金属工艺特性

这一篇文中,我们主要介绍的是金属材料工艺特性中的成型加工之铸造。首先我们先来了解一下金属材料成型加工的内容:

金属材料的成型加工

金属材料的成型方法可区分为五大类,其中铸造按铸型所用材料及浇注方式又分为五类,铸造是将熔融态金属浇入铸型后,冷却凝固成为具有一定形状的铸件的工艺方法。现代工业生产中,铸造是生产金属零件毛坯的主要工艺方法之一。常用的铸造材料有铸铁、铸钢、铸铝、铸铜等,我们可以根据不同的使用目的,使用寿命和成本等方面来选用铸件材料。

我们先来了解一下铸造成型的优缺点:

铸造的优缺点

下面我们就开始正式开始铸造之旅:

砂型铸造:
俗称翻砂,用砂粒制造铸型进行铸造的方法。它的主要工序有:制造铸模,制造砂铸型(即砂型),浇注金属液,落砂,清理等。适用范围十分广泛。下图为砂型铸造的基本工艺过程:

砂型铸造工艺图熔模铸造:
又称失蜡铸造,是精密铸造方法之一。它的主要工序为:制作母模,制作压型,制作蜡模,制作型壳,脱蜡,焙烧和造型,浇注,脱壳。适用于多种金属及合金的中小型、薄壁、复杂铸件的生产。下图为熔模制造工艺过程:

熔模铸造

金属型铸造:
又称永久型铸造或硬件铸造,是用金属材料制作铸型进行铸造的方法。适用于中小型有色金属(如铝、铜、镁及合金等)铸件和铸铁铸件的生产。

压力铸造:

简称压铸,在压铸机上,用压射活塞以较高的压力和速度将压室内的金属液压射到模腔中,并在压力作用下使金属液迅速凝固成铸件的铸造方法。适合生产小型、薄壁的复杂铸件,并能使铸件表面获得清晰的花纹、图案及文字等。主要用于锌、铝、镁、铜及其合金等铸件的生产。下图为压铸工艺过程:

压铸原理

离心铸造:

将液态金属浇入沿垂直轴或水平轴旋转的铸型中,在离心力的作用下,金属液附着于铸型内壁,经冷却凝固成为铸件的铸造方法。常用于制造各种金属的管型或空心圆筒形铸件,也可制造其他形状的铸件。

离心铸造

关于铸造我们就分享这么多,下期「材料篇」我们将介绍金属材料的第二个工艺特性:金属塑性加工。敬请期待!

若想了解「工艺篇」往期内容,请戳这里

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