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铝合金精密铸造厂:解析一下铝合金精密铸造生产工艺流程?


​铝合金精密铸造是一种通过精确控制工艺参数来生产高精度、复杂结构铝合金零件的铸造方法,所以说,铝合金精密铸造厂对于生产工艺流程通常包括以下关键环节,每个环节都需严格把控以确保铸件质量:
铝合金精密铸造厂
一、前期准备阶段
1. 图纸设计与工艺规划
图纸设计:根据零件需求绘制三维模型或工程图纸,明确尺寸公差、表面粗糙度、力学性能等技术要求。
工艺规划:确定铸造方案(如砂型铸造、熔模铸造等),设计浇冒口系统、分型面、模具结构,模拟充型和凝固过程以优化工艺参数。
2. 模具制造
根据工艺设计制作模具(如金属模、蜡模模具等),模具精度直接影响铸件尺寸,需确保模具材料耐高温、耐磨,且加工误差控制在 0.05mm 以内。
二、熔模铸造核心流程(以熔模铸造为例)
1. 蜡模制作
蜡料配制:常用石蜡 - 硬脂酸基蜡料,按比例加热熔化,过滤杂质后保温。
压蜡成型:将蜡料注入模具,在压力(0.2-0.5MPa)下冷却固化,取出蜡模,修去飞边、毛刺,检查尺寸(误差≤0.1mm)。
组树(蜡模组):将单个蜡模焊接到蜡质浇注系统(直浇道、横浇道、内浇道)上,形成蜡模组,确保浇道布局合理,避免充型不良。
2. 型壳制备
制壳材料:采用硅溶胶(或水玻璃)与耐火材料(如锆英砂、刚玉砂)配制涂料,耐火材料需粒度均匀(如面层 80-120 目,背层 20-40 目)。
挂砂过程:
面层挂砂:蜡模组浸入涂料中,均匀涂覆后撒耐火砂,干燥(湿度≤50%,温度 20-25℃)4-8 小时。
背层挂砂:重复 2-4 次背层涂覆,每层干燥后厚度增加 0.5-1mm,总型壳厚度 3-5mm,确保型壳强度。
脱蜡:将型壳放入蒸汽炉(0.3-0.5MPa 蒸汽)或热水(80-90℃)中,使蜡模熔化流出,形成中空型壳。
3. 型壳焙烧与熔炼
焙烧型壳:型壳放入焙烧炉,按梯度升温(如从室温升至 850-1000℃,保温 2-4 小时),去除残留蜡质,提高型壳强度和透气性。
铝合金熔炼:
选用铝合金牌号(如 A356、ZL101 等),按比例加入炉料(原生铝、回炉料、合金元素)。
在电阻炉或坩埚炉中加热至 700-750℃,熔化后加入精炼剂(如六氯乙烷)除气、除渣,静置 10-15 分钟。
检测熔体温度(误差≤±5℃)和化学成分(光谱分析),确保符合标准。
4. 浇注与冷却
浇注:将熔炼好的铝液在 700-730℃下注入焙烧后的型壳(型壳温度≥600℃),浇注速度均匀,避免卷气,可采用真空浇注(真空度 - 0.05 至 - 0.08MPa)提高充型能力。
冷却:浇注后型壳自然冷却或随炉冷却,冷却速度影响晶粒组织(如快速冷却可细化晶粒,提高强度),大型铸件需保温缓冷以防开裂。
5. 脱壳与清理
脱壳:冷却后敲击型壳或用高压水喷射,去除耐火材料,露出铸件。
清理:
切除浇冒口:用锯床或砂轮切断浇注系统,残留浇口余量≤0.5mm。
表面处理:通过喷砂(金刚砂或玻璃珠,压力 0.2-0.3MPa)去除氧化皮,或用滚筒抛光细化表面粗糙度(Ra≤6.3μm)。
三、后处理与质量控制
1. 热处理强化
根据合金类型进行热处理:
固溶处理:加热至 530-550℃,保温 2-4 小时,水淬快速冷却,提高合金韧性。
时效处理:低温(150-200℃)保温 4-10 小时,析出强化相,提升硬度和强度。
2. 质量检测
尺寸检测:用三坐标测量仪(精度 0.01mm)、卡尺等检查铸件尺寸,公差需符合图纸要求(如一般公差 ±0.1-0.3mm,精密件 ±0.05mm)。
表面检测:目视或荧光渗透检测(PT)检查表面裂纹、气孔、夹渣等缺陷,表面粗糙度需达标(如重要面 Ra≤3.2μm)。
内部检测:超声波(UT)或 X 射线(RT)探伤检测内部缩松、气孔,确保关键部位无缺陷。
力学性能测试:取样进行拉伸试验(抗拉强度、延伸率)、硬度测试(HB 或 HV),符合合金标准要求。
3. 后加工与表面处理
机加工:对装配面、孔等关键部位进行铣削、钻孔、磨削,精度控制在 IT7-IT9 级。
表面处理:
阳极氧化:提高耐腐蚀性,形成氧化膜(厚度 5-20μm),颜色均匀。
电镀 / 喷涂:电镀镍、铬或喷涂防腐涂层,增强表面性能。
四、常见问题与工艺优化
缩孔 / 缩松:优化浇冒口设计,增加补缩通道,控制浇注温度和冷却速度。
气孔:加强熔体除气,型壳焙烧充分,避免浇注时卷气。
尺寸偏差:模具磨损及时修复,严格控制型壳膨胀率,调整冷却工艺。

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