铸造是将液态金属浇注到具有与零件形状相适应的几何形状的铸型型腔中,在液态金属凝固后,获得与零件形状一致的加工方法。而用于铸造的金属统称为铸造合金,铸造合金有锡基合金、铝基合金、铜基合金、镍基合金等。
铜是具有优良的导电性能、导热性能、耐腐蚀性能及加工性能的一种有色金属,它被广泛地应用于各行各业。在现代工业制造中,特别是在电器、通讯、汽车、建筑、装饰以及工业锅炉等行业中,铜及铜合金的铸造件占有很大的比例。铜铸件在生产中一般采用传统的砂型铸造、石膏型铸造及金属型铸造。随着科学技术的发展,又出现了连续铸造、离心铸造、半连续铸造、压力铸造及真空吸铸等铸造方法。
一、传统铜铸件的生产方法
在传统铜铸件的生产中,根据铸件的大小和形状,可以采用单件砂型铸造,连续砂型铸造,金属模及石膏模铸造等方法。
1.单件砂型铸造
单件砂型铸造是生产中常用的铸造方法,根据铸件的大小和材质要求不同,所用的铸造圆角半径也不同。一般情况下,圆形截面的铸件壁厚要均匀,且不小于4mm;非圆形截面的铸件壁厚应不小于3mm。对于壁厚大于20mm的铸件,一般采用上下分型的模具进行造型。生产中常用的造型机有震压式造型机、立式捣固造型机和抛砂机等。
2.连续砂型铸造
连续砂型铸造是将液态金属倒入垂直的铜水总通道内,铜水从一端流向另一端,当经过造型机的各个浇口时,分别形成一个个的模样。此种造型方法效率高,劳动条件好。
3.金属模铸造
金属模铸造是利用已有的铜材铸成金属模来造型,造型时浇口和分型面设计要合理,为使模具容易从铸件中脱出,一般采用斜面分型。模具材料一般选用铜基合金或铝合金。
4.石膏模铸造
石膏模铸造是用石膏浆料制作模型进行造型的一种方法。它主要用于生产小批量、形状复杂及精密的小型铜件。生产中常用的造型机有手工造型机、半自动造型机和自动造型机等。对于模样一般采用活络模型模样。对铸造热节处可加入保温补强料,使模样的强度提高而不变形。当采用木模时,木材必须经过烘干处理。在制造木模时,要注意保证其几何形状正确,尺寸准确。木模尺寸一般要比零件尺寸稍大些,一般放1-3mm。制造木模的材料应具有良好的弹性,以便于起模时能比较容易地将木模从铸件上拆下来。木模在制造前应进行烘干处理,以防木料吸水过多而变形。在浇注时,应将木模放置在干燥的地方,以防受潮而变形。对有些大型铜铸件也可采用类似砂箱的活络模板箱造型方法。使用活络模板箱浇注出的铸件尺寸一致,操作方便。活络模板箱的使用寿命可达几百次至几千次不等。由于活络模板箱是圆弧形,所以浇注出的圆弧形面是与模板箱一致的圆弧形面。模板箱不使用时可沿纵向将模板箱拆开以便于存放和运输。
二、新型铜铸件的生产方法
随着科学技术的发展及应用,一些新的铸造方法不断出现并逐步得到应用和推广。这些新的铸造方法主要有:连续铸造法、离心铸造法、半连续铸造法、压力铸造法及真空吸铸法等。在铜及铜合金的铸造中这些方法与传统的铸造方法相比生产效率高、节能降耗、劳动条件好等优点。因此这些新的铸造方法在生产中得到了广泛的应用和发展。
总之,铜铸件的生产方法有很多种,生产中应根据铸件的大小、形状及材质等因素来选择合适的生产方法及工艺流程。同时在实际生产中我们还可以通过不断的研究和试验来开发新的更先进的生产方法来提高生产效率和产品质量。