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产品设计与工艺规划
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产品设计:根据注塑机的功能和性能要求,设计出各个铸件的三维模型,确定其形状、尺寸、精度要求以及表面质量要求等。
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工艺规划:根据铸件的结构特点和生产批量,制定合理的铸造工艺方案,包括选择铸造方法(如砂型铸造、精密铸造等)、确定分型面、浇冒口系统的设计、工艺参数的设定等。
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模具制造
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模样制作:根据工艺方案,制作与铸件形状相同的模样。对于批量较大的铸件,通常采用金属模具;对于小批量或试制件,可采用木质或塑料模具。
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芯盒制作:如果铸件有内腔或复杂结构,需要制作芯盒来制造砂芯。芯盒的精度和质量对铸件的内腔尺寸和形状精度有重要影响。
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造型与制芯
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造型材料准备:根据铸造方法选择合适的造型材料,如普通粘土砂、水玻璃砂、树脂砂等。对造型材料进行混制,使其具有良好的透气性、强度和可塑性。
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造型:将模样放入砂箱中,填入造型材料,通过紧实、刮平、起模等操作,制作出铸型型腔。对于复杂的铸件,可能需要采用多箱造型或组芯造型等方法。
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制芯:将芯砂填入芯盒中,通过紧实、脱模等操作制作出砂芯。砂芯需要经过烘干或硬化处理,以提高其强度和透气性。
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熔炼与浇注
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金属材料准备:根据铸件的材质要求,准备相应的金属材料,如铸铁、铸钢、铝合金等。对金属材料进行检验,确保其化学成分和物理性能符合要求。
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熔炼:将金属材料放入熔炉中进行熔炼,加热至规定的温度并保持一定时间,使金属液达到所需的化学成分和温度要求。在熔炼过程中,需要进行精炼、除渣、脱氧等操作,以提高金属液的质量。
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浇注:将熔炼好的金属液倒入铸型型腔中,在重力或压力作用下,金属液充满型腔,冷却凝固后形成铸件。浇注过程中要控制浇注速度、温度和时间,避免出现浇不足、冷隔、气孔等缺陷。
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冷却与凝固
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自然冷却:对于一般的注塑机铸件,通常采用自然冷却方式,让铸件在铸型中缓慢冷却至室温。冷却过程中,铸件内部的组织会发生转变,形成最终的力学性能。
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控制冷却:对于一些大型或复杂的铸件,为了控制冷却速度和防止产生过大的内应力,可能需要采用一些特殊的冷却措施,如在铸型中设置冷却水管、采用风冷或喷雾冷却等方法。
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落砂与清理
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落砂:当铸件冷却至一定温度后,将铸型从砂箱中取出,通过振动、敲击等方法使铸件与型砂分离,这一过程称为落砂。落砂时要注意避免铸件受到损伤。
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清理:清除铸件表面的型砂、毛刺、飞边、浇冒口等多余部分。常用的清理方法有手工清理、机械清理(如抛丸、喷砂等)和化学清理等。清理后的铸件表面应达到规定的粗糙度和清洁度要求。
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热处理
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消除应力退火:为了消除铸件在铸造过程中产生的内应力,防止铸件在后续加工和使用过程中发生变形,通常需要进行消除应力退火处理。将铸件加热至一定温度,保温一段时间后缓慢冷却,使内应力得到释放。
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改善组织与性能的热处理:根据铸件的材质和性能要求,还可能进行其他热处理工艺,如正火、淬火、回火、调质等,以改善铸件的组织结构,提高其强度、硬度、韧性等力学性能。
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表面处理
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防锈处理:为了防止铸件表面生锈,通常会进行防锈处理,如喷涂防锈漆、浸油等。对于一些需要在恶劣环境下使用的注塑机铸件,还可能采用镀锌、镀镍等电镀工艺进行防锈。
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提高耐磨性和耐腐蚀性的处理:对于一些与注塑材料接触的铸件表面,为了提高其耐磨性和耐腐蚀性,可以采用化学镀、氮化、镀硬铬等表面处理方法,以提高铸件表面的硬度和化学稳定性。
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质量检验
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外观检查:检查铸件的表面质量,包括有无气孔、砂眼、裂纹、缺肉、飞边、毛刺等缺陷,以及铸件的尺寸、形状是否符合设计要求。
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尺寸精度测量:使用量具(如卡尺、千分尺、三坐标测量仪等)对铸件的关键尺寸进行测量,确保尺寸偏差在规定的公差范围内。
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内部质量检测:采用无损检测技术(如超声波检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测等)对铸件内部进行检测,检查有无内部缺陷(如气孔、缩松、裂纹等)。对于一些重要的铸件,还可能进行金相组织分析和力学性能测试,以确保铸件的质量符合要求。
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机加工与装配
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机加工:根据注塑机的装配要求,对铸件进行机械加工,如加工平面、孔、槽等,以达到规定的尺寸精度和表面粗糙度要求。机加工过程中要注意选择合适的刀具、切削参数和加工工艺,以保证加工质量和效率。
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装配:将加工好的铸件与其他零部件进行装配,形成注塑机的各个部件和总成。装配过程中要严格按照装配工艺要求进行操作,确保各部件之间的配合精度和装配质量。
以上是注塑机铸件铸造的一般工艺流程,不同的铸造厂可能会根据实际情况对工艺进行适当的调整和优化。
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