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铸造工艺范文1
中图分类号：TG249.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0052-01
前言：消失模铸造工艺本身具备着无需取模、无分型面、无砂芯的特点，这一特点就使得其本身生产的铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度，但我国消失模铸造工艺也存在着废品率较高的问题，为了解决这一问题推动我国消失模铸造工艺的发展，正是本文就消失模铸造工艺进行研究的目的所在。
1. 常见的消失模铸造工艺缺陷
1.1 铸型损坏
在消失模铸造工艺中，铸型损坏是较为常见的消失模铸造工艺缺陷，这一缺陷主要存在着铸型上部崩塌、型腔内局部产生空洞而致铸型损坏、浇注系统设置不当而致的铸型损坏等三种缺陷形式。具体来说，铸型上部崩塌主要源于铸型上部崩塌或金属液的浮力损坏;而在型腔内局部产生空洞而致铸型损坏则主要源于金属液置换消失模的过程不顺畅，空洞处的铸型因受金属液的热作用而损坏所致;而浇注系统设置不当而致的铸型损坏则主要源于内浇道太短与砂层太薄的影响[1]。
1.2 浇注不足
除了铸型损坏，浇注不足也是较为常见的消失模铸造工艺缺陷，这一缺陷的出现主要是受温度低合金金属液流动性较低所致。此外，薄壁铸件的生产也较为容易出现浇筑不足的问题。
1.3 粘砂
在消失模铸造工艺中，粘砂也是较为常见的铸造缺陷，而浇注温度过高、型砂充填紧实度不够等都能够引起这一缺陷。具体来说，浇注温度过高所引起的消失模铸造工艺粘砂缺陷，主要源于高温下涂料附着力差，强度低，耐火性差;而型砂充填紧实度不够引起的消失模铸造工艺粘砂缺陷，则主要来自于一次向砂箱中投入全部型砂后再振实存在的填砂不紧[2]。
1.4 铸钢件表面增碳
在消失模铸造工艺铸造不锈钢或低碳钢铸件时，表面增碳的问题较为常见，这也属于消失模铸造工艺存在的缺陷之一。之所以会出现表面增碳的问题，主要是由于钢液含碳量较低所致，含碳量高的钢（如高锰钢）增碳不明显就能够较好的证明这一结论。
2.处理消失模铸造工艺缺陷的方法
2.1 铸型损坏工艺缺陷的处理
在铸型上部崩塌这一铸型损坏工艺缺陷的处理中，我们只要设法保证铸型上部有足够的吃砂量就能够较好的避免这一缺陷的出现;而在型腔内局部产生空洞而致的铸型损坏缺陷中，建议进行浇注方案的改进，以此实现液流前端持续、不停顿地流动;而在浇注系统设置不当而致的铸型损坏缺陷中，为了较好的根除这一缺陷，建议适当拉长内浇道长度，以此实现铸件与横浇道之间的砂层的增厚，这样就能够有效避免薄砂层损坏的缺陷出现[3]。
2.2 浇注不足工艺缺陷的处理
在浇注不足工艺缺陷的处理中，当面对受温度低合金金属液流动性较低所致的浇筑不足缺陷时，我们可以采用适当提高温度并增加砂箱中的减压程度的方式解决这一缺陷;而对于薄壁铸件生产的浇筑缺陷来说，我们可以采用降低发泡模密度解决这一缺陷。
2.3 粘砂工艺缺陷的处理
在处理因浇注温度过高引起的粘砂工艺缺陷时，我们可以采用适当提高浇注温度的方式，这种方式在解决粘砂缺陷的同时还能够在一定程度上提高消失模铸造的质量。例如，在进行小型铸铁件时，我们就可以将浇注的温度提高到1380～ 1400℃，这样就能够较好的避免粘砂缺陷的出现并提高小型铸铁件的浇注质量;而在型砂充填紧实度不够的缺陷处理中，建议使用分批加砂方式进行该缺陷的处理，并同时辅以手工辅助填砂，这样最终完成的砂箱填砂、振实，就能够较好的避免型砂充填紧实度不够所引发的粘砂工艺缺陷出现[4]。
2.4 铸钢件表面增碳工艺缺陷的处理
在铸钢件表面增碳工艺缺陷的处理中，我国当下存在着通过砂箱减压可缩短浇注时间、用EPMMA珠粒代替EPS珠粒两种处理方式，不过前者只能够减轻增碳情况，并不能彻底根除这一缺陷，推荐使用EPMMA珠粒代替EPS珠粒，以此根除铸钢件表面增碳缺陷的方式。
3.消失模铸造的工艺要点
3.1 消失模摸料的选择
为了能够较好的完成消失模铸造，提高铸件质量，我们就需要合理的选择消失模摸料。在我国当下，EPS是应用最早而且最为广泛使用在消失模铸造上的摸样材料，其本身具备着价格便宜、易于采购的优点。
3.2 造型材料的要求
上文中我们提到的原砂就是消失模铸造中使用的造型材料，一般来说原砂需要满足Si O2的质量分数在90%～95%区间。想要铸造较为高质量的消失模铸件，我们就必须为其准备透气性良好的型砂。对于原砂来说，我们还需要控制其洁净度与粒度，以此保证其流动性与紧实性能够满足消失模铸造的需求。一般来说，原砂在使用时其温度应控制在60℃以下，当其温度到达60℃时，我们就必须对其进行降温，并在降温后继续使用，这是为了避免泡沫模样软化问题的出现，保证消失模铸造质量的必然过程[5]。
3.3 工艺过程及控制措施
在铸钢件消失模铸造时涂料的配制中，这一涂料需要具备高的耐火度、防止粘砂、高的强度、良好的透气性、优良的涂挂性能、较强的附着力等优点;而在填砂造型环节中，需要依次进行放底砂、放模、填砂造型、覆膜并放浇杯的工艺流程，其中放底砂需要在砂箱内防治100mm左右的底砂，而放模操作则需要将砂箱底部刮平，并保证模型与砂箱四周距离控制在80mm～100mm，这样就能够有效避免钢水泄漏问题的出现，而在填砂造型的操作中，我们需要采用采用往复n次向模样内外腔落砂的方式进行填砂，而在覆膜并放浇杯操作中，我们需要保证塑料膜的完好与大小适中，并在塑料膜上盖一层厚约30mm保护砂，这样就能够有效避免口杯位移或掉入砂粒、杂物的问题出现，并以此较好的保证消失模铸造的质量。
结论：作为一个系统工程，消失模铸造本身对于企业来说有着较高的难度，这也就是的其在铸造过程中难免出现一些工业方面的缺陷，而由于这种缺陷是其他造型工业所不具备的，这就加大了企业解决相关缺陷的效率与质量。本文对消失模铸造工艺中较为常见的缺陷进行了分析，希望这一分析能够在一定程度上推动我国消失模铸造工业的相关发展。
参考文献：
[1]郭鹏，叶升平.发动机缸体消失模铸造工艺[J].现代铸铁，2012，01：43-45.
[2]李旭升，胡玉昆，王海燕，米国发.连接筒的消失模铸造工艺设计及数值模拟[J].热加工工艺，2012，11：43-46.
[3]符坚，龙枚青，符寒光.球铁管件真空消失模壳型复合铸造工艺的研究[J].现代铸铁，2012，05：22-27.
铸造工艺范文2
【关键词】薄壁铸钢件；铸造工艺；裂纹；顺序凝固
0 前言
以我公司生产实际中的几种典型薄壁卷筒铸钢件产品为例，重点阐述薄壁卷筒铸钢件工艺思路和方法，以及对生产过程中常见问题及原因分析。具体解决措施归纳总结如下。
1 薄壁卷筒铸钢件铸造工艺的一般思路
1.1 产品结构及技术条件分析
通常产品零件设计图纸的结构往往与我们希望适合铸造产品结构存在一些矛盾。尤其对于薄壁卷筒铸钢件来说，其产品结构设计如果对铸造工艺不合理，我们可能会花费很多精力和想很多办法去解决由于结构不合理产生的铸造缺陷，往往这些问题最终得不到彻底的解决。我认为，对于薄壁卷筒铸钢的生产，前期的产品结构分析是很重要的，铸造工作者在不影响产品最终使用和其结构强度的情况下，是可以适当与设计者沟通，提出一些结构上的改进和建议。对于薄壁铸钢件来说，其产品结构及技术条件分析一般应着重注意如下一些方面：
1）产品结构尽量避免十字交叉热节和多方向板状结构相交且不容易得到铸件补缩的热节出现，筋板以“T”字交接为宜；
2）产品相邻厚薄悬殊不能太大，厚薄交接应逐渐过渡，不能急剧过渡；
3）对于铸件内腔尺寸过大，而且砂芯不能很好固定的情况，要适当考虑开设工艺孔，这样便于操作，也便于后工序的清砂。
4）产品材质方面，对于薄壁铸钢件来说，最好以中低碳钢和低合金钢为宜，因为这些材质相对来说流动性较好，裂纹倾向小。对于材质裂纹倾向大及合金含量高的的材质产品薄壁产品，要慎重开发，否则前功尽弃。
1.2 分型面的选择、砂芯的设计及型砂的选择薄壁铸钢件多以箱体结构、管状筒体结构居多
为满足其使用强度，往往在这些产品内腔或外型上设计有较多的加强筋板，这就使多数产品在生产时主要以砂芯组合方法生产方式居多，合理的分型方法和砂芯设计对保证产品尺寸和减少裂纹的产生有着重要的作用。一般来说，对于薄壁铸钢件，其分型方法根据不同产品结构而定，但其砂型和砂芯的设计以及型砂的选择要注意如下几方面：
1）砂型、芯设计时要充分考虑其退让性，要尽可能减少铸件收缩阻力，以减少裂纹和变形的产生。对于内腔较大的砂芯可在内腔设计稻草、泡沫等等退让物，也可以做成空心结构。
2）砂型、芯的设计要充分考虑排气措施，特别是被钢水包住的箱体结构内腔砂芯，由于薄壁件产品凝固速度快，型内气体很难在短时间内排出箱外，型芯排气通道一定要保证畅通，从多方向引气。
3）砂芯结构设计要便于操作，尺寸较大的砂芯可分半，分芯面可开设排气道。
4）砂种的选择，我厂铸钢件生产用砂主要以水玻璃石英砂、石灰石砂、树脂砂，铬铁矿砂和覆膜砂为主，也可以结合各种砂的优缺点混合使用。
1.3 浇冒口的设计
铸钢件由于本身的材质决定了其浇注过程流动性差，浇注过程充型困难，其壁厚较薄，凝固过程散热较快，凝固速度比一般的铸钢件快很多，凝固过程不但要满足顺序凝固的原则，而且还要兼顾同时凝固原则，要保证其内在质量，其特殊性决定了浇冒口的设计必须要合理，同时，薄壁件浇注系统设计也十分重要，合理的浇注系统有助于防止裂纹产生、提高产品浇注质量，一般浇冒口的设计除遵循常规的设计原则外，还要注意如下注意事项：
1）冒口尺寸设计要合理，一般满足铸件模数即可，冒口过大，其凝固过程相对缓慢，使冒口附件区域所受到的凝固收缩拉应力较大，铸件容易出现热裂纹。
2）冒口设计位置一般都分布在铸件壁厚相对较厚的部位和筋板交接部位，冒口位置尽量使整个铸件收缩应力分布基本均匀，相邻冒口设计要避免发生收缩应力不一致以造成铸件拉裂。
3）冒口补缩距离比一般铸件的补缩距离远很多，通常可以达到壁厚的10～15倍，壁厚越薄，由于其凝固速度更快，铸件基本趋向同时凝固，这时补缩距离更远。
4）内浇口的开设应注意避开热节集中部位，避免直对铸件壁厚入水，进水口的位置以侧注或底注为宜，设计时可以考虑在浇口处设置冒口，内浇口从冒口进入，再进入铸件，这样可防止浇注冲砂，对浇口位进行有效补缩，防止缩松和裂纹的产生。例如，我公司生产的DQL8030.35斗轮堆取料机中，变幅机构卷筒，设计材料ZG35，该产品尺寸从Φ760×22，长度1200，主要壁厚为，22～30mm为主，浇注系统设计在下部边冒口，浇注质量一直很稳定，加工后砂气孔很少，内浇口位置也没有出现裂纹、缩松缺陷。
5）浇注系统设计应从直浇口到横浇口再到内浇口层层开放，但不适宜太开放，要适当考虑增加一些充型压力，以防止浇不足。
6）对于浇注高度较高，壁厚较薄，为实现铸件的顺序凝固和冒口的有效补缩，可考虑设计阶梯浇注系统，提高顶层冒口高度温度，达到补缩效果。
1.4 冷铁及拉筋的设计
薄壁卷筒铸钢件由于工艺热节分散且数量较多等特点，要靠设计冒口去对每个热节进行补缩是很困难的。因此，与一般铸钢件相比，薄壁铸钢件其裂纹倾向大很多，这些裂纹主要是由于凝固过程铸件收缩不一致，凝固速度不一致，使铸件的一些弧立热节位呈现出缩裂和拉裂，要防止和消除这些裂纹的产生，内外冷铁和筋条设计是必要的有效手段。
1.5 其它一些相关参数的设计
1）伸尺：一般铸钢件的伸尺都是2%，对于收缩过程受阻薄壁铸钢件，其伸尺往往达不到2%，特别是多方向都受阻碍收缩的“口”形状铸件，尺寸偏大的产品工艺缩尺往往在1.5%左右较适宜，对于一些开口铸件，除工艺上设计拉筋之外，同时还要考虑增加一些工艺补正量或调整工艺尺寸去满足缩尺的需求。
2）浇注温度和速度：对于该类型产品浇注过程的控制是很重要，要引起高度重视，浇温和浇速要控制适当，浇温过高或过快，型腔内气体很难排出，浇注过程容易出现发滚，且热裂倾向较大，浇温低或浇速慢，容易出现浇不足、冷隔和产生缩孔，对于薄壁铸钢件浇注温度要比一般铸钢件高一些，浇温在1570～1580℃较适宜，浇速稍快一些，开浇后浇口全开，浇注后期要稍收水，点浇至满，防止浇注过程假满。
2 结论
薄壁卷筒铸钢件的生产过程，是一个系统复杂的工程，铸造工艺设计不仅要注重补缩系统的分析，更要注重充型过程的分析与控制。凝固顺序的控制措施要在满足顺序凝固的同时，更要兼顾同时凝固原则。铸造工艺设计时要做到策划细致周密，各项工艺措施准确到位，重点要放在防止热裂纹的产生和浇注系统的策划这两个环节中。
【参考文献】
铸造工艺范文3
铸造工艺课程设计是材料成型及控制工程专业教学中重要的实践环节，本文针对在课程设计过程中出现的问题，以及适应人才培养目标的调整方面，以培养学生工程实践能力和创新创业意识为出发点，增加和调整铸造工艺课程设计的内容、改革指导模式，加强考核，使学生较系统掌握了铸造工艺设计的基本技能，分析和解决工程实际问题能力得到提高，并在实际应用中取得了较好效果。
关键词：
铸造；课程设计；教学改革
铸造是材料成型及控制工程专业的研究方向之一。在铸件生产过程中首先要进行铸造工艺设计，以保证所生产的铸件符合要求，具有很强的实用性。按照培养目标要求，在学习相关的铸造课程和生产实习后，学生通过铸造工艺课程设计，能够掌握设计的基本知识、基本原则和方法、步骤、技能，帮助学生将有关铸造专业课和基础课的理论知识转化为实际应用，培养和提高学生分析和解决铸造工程实际问题的能力。课程设计是学生综合运用本专业课程和前修课程的基础理论进行的工程设计的尝试；是培养学生综合应用能力和创新意识的重要手段,。它是对前期教学效果检验和评价的一种十分有效的形式[1]；是学生在教师指导下综合应用所学知识、解决本专业实际工程问题的一项实践性教学活动[2]。通过工艺设计的尝试，学生可以为未来工作进行实际铸造工艺设计的模拟训练，是培养铸造工程技术人员的基本训练，具有综合性、实践性和创造性的特点。由于受到专业培养模式及培养计划调整的影响，以及不断分析、总结课程设计中出现的问题，以培养学生工程实践能力和创新创业意识为出发点，对铸造工艺课程设计的内容、指导模式、考核等进行了改革尝试，取得了较好的教学效果。
一、铸造工艺课程设计中存在的问题
（一）学生对课设的重视不够、主动性不强
许多学生在课程设计中，对课程设计的任务、内容、目的认识不足，准备不充分，有些学生认为毕业后也不从事这方面工作，没有用认真态度对待课设。由于这是学生进行铸造工艺设计的尝试,学生缺乏将理论应用实际这方面的经验，不能提出自己的见解、设想，设计中常依靠指导教师的指导，被动进行，缺乏独立思考和考虑问题不够全面，造成学生的独立性、主动性不够。
（二）课程设计的命题
设计题目的更新程度不足。设计题目数年来重复使用，设计内容缺乏创新性和实用性，造成设计内容和生产实践脱节，使学生对新技术、新工艺的了解欠缺，不能采用先进设计手段进行设计，不能激发学生的设计兴趣，易造成上下届学生相互抄袭现象。
（三）时间安排问题
铸造工艺课程设计的时间常在18-19周进行。这段时间学生有的在找工作，有的在考研，造成学生投入课程设计的精力常常有限。有些学生敷衍了事，导致课设质量难以保证。
（四）成绩评定
成绩的考核方法相对单调，主要是对学生平时表现、工艺图的质量、说明书规范及答辩情况进行评价，给出最后成绩。不能很好地对学生设计的独立性、创造性、实际解决问题的能力等做出全面、准确、科学的评定。
二、改进措施
（一）加强课程设计题目的审核
每年课设指导教师要将题目报给教研室进行审核，所报题目数量要多于所带学生的人数，并且每年要有20%左右的更新，保证每个班级的学生一人一题，教研室全体教师要进行讨论通过。根据学生的实际情况，调整课设难度，对基础较好的学生，课设选择的零件图可以稍复杂一些，要求高一些。
（二）提高学生的主动性
学生就业后如果从事铸造行业，绝大部分从事工艺设计。铸造工艺课设是培养和锻炼学生设计能力的主要环节，使学生具有工艺设计的基本技能。在设计过程中注重调动学生主动性，坚持学生为主、教师为辅，发挥学生的创造性思维和独立设计能力，提高学生独立分析和解决问题能力，如在分型面选择、浇注位置确定、砂芯设计等方面，要求学生根据自己的分析提出不同的工艺方案，并进行比较，分析不同工艺的优缺点。对设计过程中出现的问题让学生讨论，提出各自的设想和观点，并让其他学生帮助分析，指导教师再加以点评，调动学生学习积极性、主动性，启发学生的创造性思维。
（三）课设期间的教学过程
指导教师在课设之前组织学生进行讲解，使学生了解设计的目的、意义、设计方法、设计步骤和设计要求，督促学生严格按照任务书要求完成相应任务，保证每天的指导时间。对每位学生进行跟踪指导，了解进展情况，执行设计过程考核。采取分类指导原则，对设计有困难的学生重点加以帮助，对基础好的采取启发引导，对一些共性问题采用讨论式。
（四）增强与工程实践能力衔接
材成专业生产实习通常安排在本门课程教学期间进行，在生产现场对已讲授的课堂内容进行复习了解，对未涉及的内容通过指导教师的讲解，获得有关的感性认识。请实习工厂的工程技术人员作专题报告，为后续的课设打下一定的基础。目前，通常不对工艺设计的铸件进行实际生产，验证其工艺合理性，造成学生不清楚自已设计的工艺是否合理。许多工厂现已采用铸造工艺模拟软件对工艺设计进行优化分析。在课程设计中引入计算机模拟，学生能很容易地发现设计中存在的问题，激发解决问题的积极性，提高解决铸造工程实际问题的能力和创新精神，使铸造专业的课程设计更接近于铸造生产实际[3]。为了适应社会需求，培养学生分析和解决问题能力，培养学生独立思考和创新能力，提高学生工程应用能力，在要求学生系统地掌握铸造工艺基本知识、基本方法和技能、查阅资料和手册的基本能力以及使用图纸、文字表达能力外，要求学生掌握铸造过程计算机模拟技术，如将学生所学的Pro/E应用到课设中。近几年在设计过程中要求学生逐渐采用模拟技术对所设计的工艺进行模拟，找到设计中存在的问题，分析原因，探索解决问题的途径，提出解决方法。通过各种渠道收集工厂的零件图，将其用到课程设计中，增加学生的兴趣和接触实际能力，并将学生设计方案与工厂的工艺进行比较，加强设计实例讲解。在设计过程中请工厂的相关人员作专题报告，讲解在实际生产中遇到的问题解决方法。带学生到附近的工厂参观，熟悉模具的制造过程，制造方法，了解如何将工艺图转化模具制备。
（五）完善考核方法
学生课设成绩的考核由以下几部分组成：平时考核、设计质量、工艺说明书质量、答辩成绩。整个成绩评定贯穿工艺设计的整个过程，特别注重对设计思想、独立分析问题和解决问题能力、设计主动性等考核。平时成绩占10%、设计质量占40%、工艺说明书质量占30%、答辩成绩20%。
三、改革实践
加大了设计内容，由过去只设计铸造工艺图和撰写设计说明书，又增加了铸造合箱图，2015年又开始要求学生将平面图转化为三维图，提高了学生工程实践能力，学生反映很好。注重计算机铸造模拟技术的应用，要求基础好的学生将所设计的工艺进行初步模拟。在随后的毕业设计中又让几名已找到从事铸造工作的学生进一步进行工艺设计，更全面完善工艺设计内容。已开始在2016年的毕业设计中，要求铸造工艺课题的学生不仅要完成设计方案，还要进行浇注，以验证工艺的合理性，进一步提高学生对整个铸造生产过程的了解。通过改革和实践，学生较系统掌握了铸造工艺设计的基本技能，分析和解决工程实际问题能力得到提高，取得了较好效果。
四、结束语
通过近几年铸造工艺课程设计的改革，取得了一定的效果。但随着科技的发展，人才培养模式的改变和社会的需求，铸造工艺课程设计只有不断改革调整，才能培养出符合要求的学生，更好服务于社会。
参考文献：
[1]冒国兵,张光胜,张海涛,等.材料成型及控制工程专业课程设计改革与实践[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2009,26(6):121-122.
[2]权国政,艾百胜,周杰,等.材料成型及控制工程专业课程设计指导模式改进与践行[J].中国科教创新导刊,2010(5):179.
铸造工艺范文4
摘 要：在本文中，笔者首先阐述了镁合金的分类方法，然后探究了镁合金的加工工艺，最后提出了镁合金在铸造过程中必须要使用的保护措施，文章认为，镁合金是金属材料中的佼佼者，有着加工成本低、性能稳定、尺寸无伸缩、抗震性能高、散热性好的特征，镁合金铸造工艺的研究，非常有利于提升它的市场占有率，扩展它的应用范围。因此，研究镁合金的加工方法和加工过程中需要采用的保护方法，意义重大，能够有助于促进镁合金地推广和应用。
关键词：镁合金；铸造；工艺方法
镁合金是一种金属结构的材料，它重量较轻，强度、弹性、刚度等参数都和铝合金基本相同，是一种极具潜力的材料。它是金属材料中的佼佼者，它加工成本低、性能稳定、尺寸无伸缩、抗震性能高、散热性好。最近几年，汽车、电子等行业飞速发展，镁合金的用量在逐年上升，然而，镁合金铸造工艺的发展跟不上整个行业发展的发展速度，妨碍了镁合金的推广步伐。所以，镁合金铸造工艺的研究，非常有利于提升它的市场占有率，扩展它的应用范围。
1.镁合金的种类
依照国家标准，镁合金的分类参照方法有三种：依照化学成分分类；依照铸造的工艺分类；依照镁合金中是否含锆分类。国内的镁合金种类，主要有四N：分别是压铸镁合金、铸造镁合金、航空镁合金和镁合金变形，最早开发的是，变形镁合金，它有很高的强度，它的成分中，没加入金属间化合物，只有两样合金，这一加工工艺，使得变形镁合金，有着很高的强度，同时还有一定的变形能力，但是，变形能力不是很高，也不均匀，在使用过程中很容易开裂，强度高的原因是合金元素的固溶强化引起的。
铸造镁合金，被广泛使用在航空、电子电气、汽车等领域，它的性能很好，铸造方式也有很多种，例如：低压铸造、高压铸造、金属型铸造等等。现在，最常用的铸造工艺是压铸，它的优势是力量便于控制、效率高、精度准确。与此同时，把铝合金的半固态铸造方法，引荐到镁合金上来，也是最近几年研究的新课题，这一方法的优势是，温度要求不高，能源消耗较少，生产成本较低，铸件中没有气孔，质量好，使用年限较长。
2.镁合金的加工工艺
2.1压铸工艺
压铸工艺是镁合金最常用的工艺，也是最主要的，占据镁合金产品总量九成以上的比例，压铸工艺最早起源于德国，上世纪二十年代，压铸镁合金被应用在德国的汽车行业中，例如：气缸体等结构件。上世纪八十年代后，合成的方法在不断创新，镁合金的生产成本随之降低，应用范围也逐渐扩大，涉及计算机、通讯等行业，这个阶段的镁合金，加工过程用的大都是压铸工艺。国内的镁合金产业在解放前就开始了，最近几年，镁合金的市场需求量在逐渐增加，国内的镁合金产量的增长率高达百分之六十，以镁合金为主的铸件，渐渐替代了以铁、钢、铝为主的铸件，镁合金成为了国内汽车产业制造零部件的主要材料。传统的镁合金在广泛使用于诸多行业的同时，也暴露出很多问题，例如：对温度的要求是不能过高，过高的温度不利于生产和使用，因此，国内外的很多专家，都对传统的压铸工艺进行改造、更新，提升了压铸铸件的整体质量。
2.2重力铸造工艺
当需要加工的铸件厚度较厚时会用到相对传统的重力铸造工艺。重力铸造生产出铸件，大多用于航天行业，和别的材料相比较，镁合金的总重量会更轻。重力铸造具体有砂型铸造、半金属膜铸造等种类，砂型铸造的发展过程是从自然砂过渡到二氧化碳砂，再到自硬树脂砂。
2.3半固态铸造工艺。
此项工艺起步较晚，但是使用情况还不错，生产出的铸件，密度很高致，是一项竞争力很强的工艺，此类工艺可分为两类：一是触变铸造，此类技术，是把非枝晶组织棒料按照一定的量，进行切割，然后加热让材料处于固液两相的状态，使用铸造、模锻工艺半固态成形，这一工艺，不需要融化设备，自动化程度很高。然而，因为一些重要技术还没对外公开，导致大规模生产的投入会特别高，现在，此工艺只用于一些高强度的铸件的生产；二是，流变铸造，这一工艺的原材料是金属溶液，冷却至半固体状态，然后传输到压铸机器成形，该工艺的原材料需要液体状态，在状态保持、传输等方面，有些困难。近年来，因为触变铸造的技术受限，关于流变铸造的研究渐渐增多。
2.4熔模铸造工艺
此工艺主要用于生产一些高精尖的铸件，技术非常先进，也非常成熟，该工艺的显著特点是，在铸件生产的过程中，不需要取模，没有型心，没有分型面，因此，一些结构复杂、壁厚特薄、工艺参数要求非常严格的铸件，都是用这一工艺生产。此工艺的劣势是，设备昂贵、生产成本特高，尺寸不灵活，另外，熔模铸材和陶瓷之间的活性反应很激烈，阻止了熔模铸件的推广使用。
3.镁合金在铸造过程中必须要使用的保护措施
我们知道，镁的化学性质非常不稳定，因此，要特别重视镁合金的加工工艺，要不然会影响熔体的纯净度、精准性、均匀性，有时候还会发生危险状况。镁合金熔炼过程中使用的保护措施要比其他金属熔炼时使用的保护措施要严格地多，必须要使用的保护措施具体有以下几条：
碎屑一定要干净、干燥，事先处理好有腐蚀的化学品，所用的溶剂，严禁暴露在空气中，要保持密封干燥的状态，熔化状态的镁不要接触任何铁锈，生产场所，务必干净、干燥、无障碍、及时通风，要有足够的灭火材料，例如：滑石粉、石墨粉、氧化镁粉末，一旦出现火情，禁止使用水泡沫灭火器灭火，这样会加重火情，甚至引发爆炸，也不能用沙土灭火，生产使用的坩埚，要事先检查好，防止发生渗透的情况，坩埚底部要有相应的安全保护设备，防治沙漏；炉料、模具一定要事先预热，坩埚内熔体的量，不得超过总量的九成，此外，镁合金熔体的气体溶解度和铝合金相比，要高的多，所以，要事先净化。在输送镁合金熔体或是铸造成形过程中，也需要及时洗涤，采取相应的防护措施。
4.结束语
上世纪九十年代以来，镁作为一种新型的金属型材在全球范围内迅猛崛起发展，增长速度也很快，保持在每年百分之十五，镁合金的广泛应用，加快了汽车等产业的发展速度。因此，研究镁合金的加工方法和加工过程中需要采用的保护方法，意义重大，能够有助于促进镁合金地推广和应用。
参考文献
[1] 苏鸿英.镁合金的应用前景和局限性[J]. 世界有色金属. 2011（02）.
[2] 刘正.镁合金铸造成型最新研究进展[J]. 中国材料进展. 2011（02）.
铸造工艺范文5
关键词：热节；缺陷；铸件；工艺设计
侧架的内腔连接筋较多，生产制造时容易受人为影响，常常因为对接不良而产生错位[1]。铸造工艺过程比较复杂，易于显现出来缺陷，利用微机模拟仿真，便可在熔炼浇注前对可能出现的缺陷位置和凝固持续时间进行计算，以便设计出最合适的工艺，以保证铸件的生产品质，缩短试验时间，为生产提供理论依据[2]。
1模拟计算前处理
1.1铸件分析
铸件外型尺寸为长2199.64mm，宽565.3mm，高419.8mm；体积为3.963×107mm3,毛坯质量为381kg。平均壁厚为25mm，内腔连接筋较多，材质为B级钢，多用于铁路机车车辆上，其凝固方式为中间凝固，实验性能不好，液相温度高，易形成集中缩孔热裂等铸造缺陷。此零件是对称的，为了加快仿真时间，模拟运算时，只取零件的一半。计算网格数目166万。
1.2边界条件及参数设置
边界条件以及相关参数的设置准确与否，直接影响金属液体和铸型等的换热，会导致热节计算、凝固进程以及缺陷预测偏差很大，经过多次试验、模拟，进行如下设置。凝固过程在液态金属未完全充满型腔时已经开始，对于快浇大中件的砂型铸造，t凝＞＞t浇，充型时间很短暂，不考虑充型对初始条件的影响，结果计算误差不大，由于侧架尺寸比较大，充型速度大，砂型的起始温度设定为室温（即20℃），铸件初始温度稍低于浇注温度为1580℃。设铸件与砂型之间的换热系数为1100W/m2,砂型表面与大气之间的换热系数为500W/m2。
2裸件凝固模拟及制定工艺
2.1凝固进程模拟及确定
热节边界条件设置好之后，进行无浇注系统和无冒口的裸件凝固计算。通过凝固计算预测出侧架各个部位的凝固时间，确定热节部位及预测各热节的凝固时间。从而使得铸件的浇冒口可以按照热节的温度、出现部位进行设计，参照热节的凝固时间设计，使得铸件按照顺序凝固进行[3]。通过凝固模拟计算得出铸件的整体凝固时间为381.76s，侧架左右两侧凹进去的部位凝固时间最长，为最后凝固部位，是第一热节；凹进去的侧旁的热节为倒数第二最后凝固的部位，凝固时间约为321s，为第二热节，第三热节凝固时间为303s，第四热节为243s，充型结束190.88s以内，没有明显的热节，确定了侧架的热节和凝固次序。
2.2缺陷预测及工艺制定
预测的缺陷主要在铸件的厚大部位[4]，尤其是中间顶部的肋板处，缺陷比较集中，根据缺陷预测的位置及凝固进程，制定了如下工艺方案。
（1）冒口。铸件中间上部两肋板交叉处壁最厚，液相结晶凝固最慢，分别设置冒口，尺寸为ф100mm×130mm。铸件中心空腔靠近第三热节的凸台，预测有缩孔，对称地在两凸台分别设计冒口，尺寸为ф85mm×90mm。铸件最长框架中间上部设计一冒口，尺寸为ф50mm×85mm，第一热节处，铸件两侧各设置一冒口，尺寸都为ф80.5mm×120.4mm，并设计了冒口颈。
（2）冷铁。第二热节处设计外冷铁，尺寸为ф16mm×50mm，两肋板交叉处下方设置一冷铁，尺寸为ф16mm×90mm，第四热节共四个位置设计四个冷铁，尺寸都为ф16mm×30mm。
（3）浇注系统。浇注位置从两侧导柱头浇注，分型面在零件竖直方向中间平面上；内浇口安放在两端，内浇口长宽高分别为34.7mm、25mm、40mm，从浇口杯流进钢液，设计为过桥浇注，一件一箱，直浇道直径为45.3mm、高424mm,为了缓冲液体流动速度，在直浇道正下方设计了一浇口窝，浇口窝由一个立方体块和一个半球组成，立方体块在半球上方，立方体块的长宽高尺寸分别为：71.8mm、71.8mm、40.5mm，半球的直径为71mm。
2.3有浇补系统的铸件模拟
计算凝固时间是1461.42s，与裸件的凝固时间381.76s相比，时间变为4倍，其原因是设置了浇补系统总质量增加，从凝固进程图中看出，冒口和浇注系统都比铸件热节凝固时间要晚，从而很好地补缩了铸件凝固过程中的收缩，裸件凝固预测的热节已经基本消除，最后凝固的部位都从裸件中的热节转移到浇冒系统中，表明铸造浇冒工艺设计是合理的[5]。
3预测缺陷与实物对比
比较实物纵剖面图和对应缺陷预测，可以发现此剖面内部型腔没有大缺陷，只是中间空腔上部有少许缩松，实物和预测情况基本吻合，表明上述工艺是切实可行的。
4结语
（1）通过反复试验，找到了合适的初始条件和边界条件相关参数，为准确预测热节、缺陷奠定了基础。
（2）通过不加浇冒系统的裸件凝固模拟，找出了各个热节、预测出各热节的凝固时间，并预测出铸件的缺陷大小和位置，从而为合理地设计浇冒系统提供了参考。
（3）参照各个热节以及缺陷大小和位置，设计出了合理的浇冒系统，进行电脑虚拟浇注后，发现热节和缺陷已经基本消除，并与实物缺陷相比较，结果计算机预测缺陷和实物缺陷基本吻合。
（4）电脑虚拟浇注为铸造实验的进行提供了科学的指导作用，可以降低试制时间、改进工艺及降低实验耗费，是一种科学可靠的铸造技术。
参考文献
[2]柳百城.铸造技术和计算机模拟发展趋势[J].铸造技术，2005（7）：611-616.
[3]中国机械工程学会铸造分会.铸造手册[M].北京：机械工业出版社，2004：46-82.
[4]王文清，李魁盛.铸造工艺学［M］.北京：机械工业出版社，2002．
[5]李英民,崔宝侠.计算机在材料热加工领域中的应用[M].北京:机械工业出版社，2001.
铸造工艺范文6
1.1充型模拟：气孔和冲砂缺陷分析
充型和凝固过程只是铸件整个成形过程中的一小部分，但却是非常重要的部分，只有良好的充型和凝固才能保证生产出合格的铸件，MAGMA软件可以对铸件在充型温度、流动前沿处温度、充型速度、型腔气体压力、卷气、铁液与型壁接触时间等结果进行分析，还可以对凝固温度、空隙率、热模数、金相和力学性能等结果进行分析。通过充型和凝固过程可以查看充型和凝固过程是否合理、是否存在缺陷等，然后根据出现的问题分析解决方案，对模具设计进行优化。从图6中看出型腔中中间两根凸轮轴浇注温度最低，卷气最多，产生气孔的趋势最为明显也最多，与实际情况相一致。从图7中凸轮轴的模拟充型过程可以看出，各型腔铁液流动速度并不相同，边上的流动速度明显高于中间的流动速度，铁液在流入两头的集渣包后又返回到横浇道中，横浇道两头的集渣包起的作用不大。横浇道上的两个卡块在一开始时由于未充满顶部空间有气体，最后会像弹药库一样持续不断地把气体供应到中间两个型腔的凸轮轴中，结合图6结果分析，中间两根凸轮轴是整个系统中产生气孔缺陷趋势最为严重的两根凸轮轴。此外，从铁液实际充型的过程还可以看出铁液进入型腔时流速过快，内浇道直接对准型腔呈喷枪状冲击型腔，导致凸轮轴产生冲砂缺陷，表现为凸轮轴上箱部分100%呈一条线状的砂眼缺陷。此外，从铁液流动情况看出，过滤片离直浇道太近，阻流作用较弱。
1.2凝固模拟：铁素体超差缺陷分析
凸轮轴铸件的冷却效果受到铸件形状、砂型、浇注系统很多因素的影响，其冷却速度的快慢直接影响了铸件中铁素体的生成。统计结果显示，该凸轮轴铁素体易超标，各型腔的铁素体分布不均匀，#5型腔远高于其它型腔。凝固模拟也发现：凝固后#4，#5型腔取样位置的铁素体明显高于其余型腔，且#5略高于#4型腔。分析认为，这与#4，#5型腔离浇注系统过近有关。图8为凝固模拟后各型腔珠光体含量分布情况，可以看出#4，#5型腔中珠光体含量最低。图9为凸轮轴凝固后期的温度分布情况，在最后凝固时浇口杯及附近铸件的温度最高，影响整个砂型散热，导致此处附近的两根凸轮轴铸件被浇注系统持续加热，冷却较慢，此外浇口杯过大，热量大，影响周边散热，需要降低浇口杯温度，或者去除中间两根凸轮轴，改为1型6件。
2工艺优化措施
