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五金件铸造是一种重要的金属成型工艺。铸造是将液态金属浇注到模具型腔中,经过冷却凝固后获得所需形状铸件的制造方法。这种工艺具有能够制造复杂形状零件、材料利用率高、生产成本相对较低、适合批量生产等特点。在五金行业中,铸造工艺广泛应用于制造门把手、锁具、铰链、合页、水龙头、阀门等各种装饰和功能性五金件。
五金件铸造中材料的选择至关重要。主要的铸造材料包括铸铁、铸钢、铜合金和铝合金。铸铁熔点在1150到1200摄氏度之间,具有良好的流动性和较低的成本,收缩率为1.0到1.3%。铸钢熔点较高,在1450到1520摄氏度,强度和韧性优异,但流动性中等,收缩率为1.5到2.0%。铜合金熔点相对较低,在900到1100摄氏度,流动性优秀,耐腐蚀性强,收缩率为1.2到1.8%。铝合金熔点最低,在580到650摄氏度,重量轻,耐腐蚀性好,收缩率为1.0到1.5%。材料选择需要综合考虑强度、耐腐蚀性、流动性和成本等因素。
铸造模具设计是确保铸件质量的关键环节。模具设计需要考虑多个要素。首先是分型面的选择,要便于起模和合箱,减少加工难度,保证铸件精度。浇注系统设计包括浇口位置的合理布置、流道截面的适当设计,以避免金属液产生紊流和氧化。冒口的设置具有补缩作用和排气功能,其位置和尺寸需要优化。拔模斜度一般设置为1到3度,便于脱模并减少模具磨损。砂型铸造模具主要由上型、下型、型腔、浇注系统和冒口组成,通过合理的结构设计确保铸件成型质量。
铸造工艺流程包括七个主要步骤。首先是造型,制备造型砂并填砂紧实形成型腔。然后进行合箱,将上下型对准并紧固定位,检查密封性。第三步是熔炼,控制熔炼温度,去除杂质并调整金属成分。接下来是浇注,需要控制浇注速度,保持连续性,避免金属氧化。第五步是冷却,让铸件自然冷却,控制冷却速度以防止变形。然后开箱,拆除砂型取出铸件并检查质量。最后是清理工序,去除浇注系统,清除粘砂并进行表面处理。每个工序的操作要点都直接影响最终铸件的质量。
质量控制是铸造工艺中的关键环节。常见的铸造缺陷包括气孔、夹渣、冷隔和缩孔。气孔是由于气体未及时排出造成的,可通过改善排气系统和控制浇注温度来预防。夹渣是熔渣混入金属液导致的,需要充分除渣和优化浇注系统。冷隔是金属液温度过低引起的,应提高浇注温度改善流动性。缩孔是冷却收缩不均造成的,需合理设置冒口控制冷却速度。质量检测方法包括外观检查发现表面缺陷,尺寸测量确保几何精度,无损检测发现内部缺陷,以及机械性能测试。通过对比合格与不合格铸件的差异,使用适当的检测工具,可以有效控制铸件质量。