阀门铸造工艺简介
2024-09-05
将液态金属浇入适合零件形状的型腔中，经凝固获得具有一定形状、尺寸和表面质量的零件的过程称为铸造。
铸造历史悠久，约在公元前3000年，人类已铸造出各种精美的青铜器。
但几千年来，都是用粘土、砂子等天然材料手工铸造，铸件产量很少。随着工业革命的发展，机械化程度的提高和铸件需求量的增加，20世纪30年代开始使用风动机器和合成造型粘土砂工艺。随着时代的发展，各种造型方法应运而生。例如：1933年出现水泥砂型，1967年出现水泥流砂型;1944年出现冷却膜涂树脂砂壳型;1955年出现热膜涂树脂砂壳型，1958年出现呋喃树脂自硬砂型; 1947年出现CO2硬化水玻璃砂型，1968年出现有机硬化剂水玻璃(有机树脂水玻璃)工艺。近年来，又出现了许多用物理方法制作模具的新方法，如磁力射粒造型、真空封口造型、消失膜造型等。
铸造由于具有加工基础投资小、工艺灵活性大、生产周期短等优点，广泛应用于机械制造、矿山冶金、交通运输、石油化工通用设备、农业机械、能源动力、轻工纺织、土木工程、电力电子、航空航天、国际军工等国民经济部门，是现代大型机械工业的基础。
二是铸造在我国历史悠久，但铸造技术长期停滞不前。改革开放以来，我国铸造技术有了很大的进步，主要表现在三个方面：造型、制芯的机械化、自动化程度明显提高;自硬化学造型砂取代了干粘土砂、油砂;铸造工艺由经验转向科学，如计算机模拟设计等一系列改革，对提高生产效率、降低劳动强度、改善生产环境、提高铸件内外质量、节约原材料和能源等都起到了重要作用。
铸造特征
1、铸造的适应性广，灵活性大。根据产品要求和各种工况条件，可以制造各种金属材料的产品，如铁、碳钢、低合金钢、铜、铜合金、铝、铝合金、钛合金等。铸造与其他成型方法相比，不受零件重量、尺寸和形状的限制。重量可以从几克到几百吨，壁厚可以从0.3毫米到1米，只要形状在铸造技术范围内，很复杂，或难以加工，甚至难以制成零件，都可以用铸造的方法获得。
2、铸造所用原材料大部分来源广泛，价格低廉，如废钢、砂子等，但由于近期国内铸造、钢铁行业兴起，导致这些原材料的价格有所上涨。
3、通过先进的铸造工艺，提高铸件的尺寸精度和表面质量，使零件少切削、无切削。达到产品制造省工、省料的效果，节约综合生产成本。
铸造中存在的问题如下
1、我国铸造企业大部分铸造工艺落后，机械化程度低，导致铸件尺寸精度低，表面质量差，能源、原材料消耗高，生产效率低，劳动强度大，环境污染严重，企业效益差。
2、铸造是高危行业，又是苦、脏、累的活，行业效益差，留人无门。无论是技术人员还是具体操作人员都很难招到，后继无人的现象十分突出。
3、铸造工序多，流程长，产品质量难控制，废品率高，近期合金价格及劳动力成本上涨，铸造成本急剧上升。
铸造工艺方案
根据产品结构、尺寸和技术要求制定铸造方法。铸造方法有砂型铸造和熔模铸造两大类。
砂型铸造：有粘土砂、树脂砂(呋喃型、碱性酚醛型、聚氨酯型)、水玻璃砂[CO2硬化法、VRHC真空CO2置换热风硬化法(脱水硬化)、硅酸二钙自硬砂、赤泥等粉状硬化剂、有机酯硬化]。
熔模铸造：又称特种铸造。铸造方法有失蜡铸造、陶瓷型铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、真空吸铸、磁力铸造、壳型铸造、实型铸造等12种左右。
铸造方法根据企业生产情况确定。
砂型铸造工艺
1、型砂(芯砂)的质量对铸件质量影响很大，如砂眼、气孔、夹砂、裂纹等。
型砂性能对铸件质量的影响：型砂应具备以下性能：
(1)强度在外力作用下，其不易被破坏的性能称为强度。这种性能在模具制造、运输、金属液冲击、压力等作用下不发生变形、损坏，否则会造成塌箱、冲砂、砂眼等缺陷，这一点非常重要。
(2)透气性型砂因砂粒之间有空隙而具有使气体通过的能力，这种能力叫透气性。
(3)耐火性型砂在高温液态金属作用下，不能软化、熔化，当耐火性不够时，砂粒就会熔化并粘附在铸件表面，形成一层硬皮，切削时会加速刀具磨损。为了弥补型砂耐火性的不足，在型腔表面涂上一层涂料。
(4)浇注后，砂型的高温强度越低，复原性越好，铸件的机械抗力越低。反之，收缩受阻，内应力大，甚至产生裂纹。此外还有重复使用性、气体产生，树脂砂有微粉、烧失量、碱性树脂残碱等问题。
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