Saturday, February 25, 2017

機械製造方法-鑄造

鑄造透過高溫將金屬融為鐵水,並澆鑄於模具中,待鐵水冷卻後即依模具形成固體成品。大量生產時成本較低,製造速度快。以下根據各種不同條件,作簡略的介紹:

1.模具
模具為鑄造中成本最高的一部分,模具決定成品的品質。必須考量鐵水流入的路徑及冷卻的過程。
依結構是否能分割,以方面進行成品退出,或者其他特殊需求分為以下幾類:單件模,分割模型,鬆件模型(不易拔模時使用)

附流路模型,雙面模板模型,嵌板模型(從動模板),刮板模型(平刮,旋轉),骨架模型,分段模型
依材料:金屬,木,塑膠,臘
依取模方式:取出型模型,消散式模型(遇熱氣化溢出)

2.設計
(1)收縮裕度,變形裕度:因鑄件在冷卻時會收縮,故在設計時必須考慮此熱漲冷縮之裕度。
(2)加工裕度:鑄件在完成後多數都必須再經過切削等加工程序,故須預留尺寸供加工。
(3)拔模角:為使鑄件能較順利從模具下取下,必須留有拔模角防止在取下時造成損傷。金屬模,機械造模,大鑄件較拔模角較小。
(4)盡可能在轉角處使用圓角,避免縮裂。
(5)斷面如較薄,冷卻速度則較快,硬度較高。
(6)接合處可使用階級式,使應力分佈較均勻

3.構造
1.砂箱:製模過程中,裝砂以包覆砂模之箱體。
2.造模過程,需經震搗,擠壓,拋砂等程序使砂更為緊密。
3.流路系統鐵水由澆池進入澆道,流徑流道。鑄口,模穴,冒口(補充凝結收縮所需之金屬溶液),通氣孔
4.砂心:成品空心處以一固體騰出部分空間。

包模鑄造法:用於小型薄壁加工精密之鑄件,結構較複雜,表面要求較高。例如:脫蠟鑄造法,殼模法,石膏模鑄造法
連續鑄造法:以連續鑄造加快鑄造生產速度。

4.過程
1. 造模:矽砂(Silicon Sand)+ 膨土(Bentonite)+ 煤粉(Sea Coal)
->混練砂(Mixing) 高速混砂機+造模(Molding) GE自動造模機+合模(Closing)

2. 鐵水:生鐵錠(Pigiron)+廢鋼料(Sheet Metal)->溶解(Melting) 5T中/低周波電爐->分光儀CE (CE Meter)->砂心(Core) 球化接踵處理(Inoculation)

3. 澆注(Pouring)->冷卻(Cooling)->震動清箱(Shake-out)->澆冒口去除(Separating)->噴砂處理(Shot Blasting)->外觀檢查(Quality Control)->毛邊研磨(Grinding)->二次噴砂(2nd Blasting)->金相檢查(Microstructure analysis) 機械性質檢查(Mechanical testing)->噴漆(Painting)->入庫(Ware House)

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