《材料成型及控制工程專業英語閱讀》翻譯系列

chapter 11 casting

鑄造工藝的主要分類依據是其所應用的鑄造種類。這些鑄型是型砂、塑料粘結殼型、永久型和半永久型金屬型。壓鑄用金屬型、石膏型、熔模鑄造鑄型。

11.1 各種鑄造工藝

砂型的第一步是製作乙個金屬的或木質的模樣，模樣就是將要製成的鑄件的複製品，但尺寸要比鑄件的稍大一些。模樣通常是由兩個或多個部分組成，從而能容易地從鑄型中被取出來。為了製作鑄型，型砂被壓實並填充在模樣的四周，而型砂是放在乙個像箱子似的容器也就是沙箱裡的。

沙箱內充滿砂型之後，撤出模樣，就留下可乙個與成品鑄件形狀相似的型腔。如果鑄件上有中空的部位，例如：車輪裡的乙個軸心孔，那麼型腔裡的孔洞形狀的地方必須填上型砂。

這些制空的形狀就是所謂的型芯。用於鑄件和型芯的型砂是由粘土和顆粒粘結劑混合成的。如果砂型經過了烘乾，那麼就稱之為幹砂型：

如果是在潮濕的狀態下使用，則成為溼型砂。幹砂型比濕砂型具有更大的強度，更大的抗腐蝕能力和抗碎性。填充型砂之前，在模樣的表面覆上一層細的沙也就是所謂的面紗。

這樣可以提高砂型鑄件的表面質量。

塑性粘結殼型鑄件是砂鑄的一種改進形式。乙個金屬模樣加熱到350℉左右（175℃），然後夾放到乙個充滿細砂和熱固樹脂的箱子上面。當箱子倒過來，它裡面的物質就掉落在熱模樣上，那麼樹脂受熱就會軟化。

這樣，就在模樣的周圍形成以薄殼層的鑄件材料。然後箱子轉回到其初始的位置，未反應的樹脂和砂型就從模樣上掉下來。當樹脂有足夠的時間充分（完全）固化之後，這麼殼層就剝落下來。

最終的鑄型由兩片相配的殼層組成，殼層緊緊地靠在一起，且四周是由沙箱中的金屬顆粒支撐物所包圍，而使用這種顆粒物提高了冷卻和凝固速度。

永久型和半永久型的鑄件是由金屬製成的。如果需要永久型鑄型甚至使用金屬型芯。半永久型使用砂型芯。

鑄型的兩部分通常緊緊地鉸接在一起，並使用螺釘裝置緊固。鑄型圖層或塗料由耐火材料，像石墨或三氧化二鐵這樣的潤滑劑和粘結劑組成，其有助於鑄件從鑄型中取出。根據所鑄造的金屬種類不同而使用不同的鑄型材料。

離心鑄造是永久型鑄造的一種特殊形式，使用旋轉的鑄型，使得金屬液背向型壁向外拋轉。離心鑄造適用於鑄造具有對稱的旋轉軸的鑄件，例如：管子、槍管和齒輪箱體等。

壓鑄是永久型鑄造的一種改進形式。壓力鑄造模具的主要特徵如圖11.1所示：

壓鑄時，熔體金屬在壓力的作用澆注到鑄型或壓鑄模內，壓鑄模的一半緊緊地附著在壓鑄機的框架上，而另一半則是可移動的，模具的設計主要傾向於動模部分。開模時，鑄件隨著動模部分而移動，直至碰到頂桿而被頂出來。如圖11.

1所示。模具用油冷卻或是水冷卻，這樣可以使生產過程更快。當熱金屬進入鑄型時，迫使型腔內的空氣從模具表面上的淺凹槽溢位去。

有些壓鑄機配備了真空裝置，在熱儘速進入鑄型之前把型腔內的空氣抽成真空。這樣就減少了空氣在鑄件內的聚集，從而生產出更緻密更完整的鑄件。

石膏型與砂型相似，除此之外，將熱石膏和水的混合物澆入到放置模樣的沙箱裡。石膏開始固化之後，模樣就被取出來。如果需要，型芯也用石膏製作。

鑄型和型芯經過烘乾去除水分以製得一種疏鬆的鑄型。透過這樣的鑄型，型腔內聚集的空氣和氣體可以逸出去。

熔模鑄造用於精密鑄件的生產。這種鑄造技術也稱為雙夾蠟工藝。這種工藝與眾不同之處在於每個鑄件都需要乙個新的模樣和新的鑄型。

使用熱塑性樹脂或熱固性樹脂，低熔點合金，水銀和蠟製作模樣。模樣實際上是根據成品件的形狀而製成的壓鑄件，或注塑成型的塑料件或蠟產品。模樣浸入到一種水與忌廉狀的粘稠的細顆粒的耐火材料的混合物種，這樣在模樣的表面形成一薄層的面紗層。

然後將粗顆粒的矽土撒到模樣上，並且一些顆粒就留在溼的耐火圖層上。粗顆粒物質作為鑄型背砂材料的一種支撐物，接下來，把模樣放入沙箱當中，沙箱中充滿一種有矽酸乙酯作粘結劑的矽石粉的物質。背砂材料固化，沙箱及其填充物在高溫下烘烤至熔化或者把模樣內潮濕的氣體烘烤掉。

這樣就留下了乙個與原來模樣相似的鑄型型腔。鑄件通過模具的夾持，並在可傾式煉鐵爐上來鑄造完成。再把煉鐵爐倒轉過來·····（好了，最後句自己發展去哈）