砂鑄鋁件,也稱為砂型鑄造鋁件,是一種通過砂型鑄造工藝生產的鋁合金鑄件。這種工藝在鋁合金加工領域中占有重要地位,因其能夠生產形狀復雜、輪廓清晰、精度較高的金屬零件而廣受青睞。
砂鑄鋁件的制作工藝是一個復雜且精細的過程,主要包括以下幾個關鍵步驟:
一、前期準備
設計模具:根據鋁件的設計圖紙,制作芯子和型子。芯子是模具中用于造成孔洞或空間的部分,型子則是用來制作鑄件外形的模具。這些模具需要選擇合適的材料,如具有基本的抗裂性和耐熱性的材料,如石蠟型、水玻璃砂型等,并按照要求進行加工。
準備砂型材料:對于鋁合金鑄件,一般選用石英砂作為砂型材料,因為石英砂具有抗壓強度高等優點。在砂型制作中,要注意選用顆粒度均勻、含雜質少的石英砂,以維持砂型的質量。
二、砂型制作
配制型砂:將原砂與粘結劑、其它附加物等混合制成型砂。粘結劑的選擇取決于具體的砂型制造方法和工藝要求。
造型:根據模具的形狀,將型砂填入砂箱中,通過搗實、模板布置、砂型加固等多個環節,制作出符合要求的砂型。在砂型制作中,要注意控制砂型的濕度和密實度,避免砂型中出現裂紋、砂眼等缺陷。
合型:將制作好的上下砂箱合好,形成一個完整的砂型,等待澆注。
三、澆注與冷卻
澆注系統設計:在澆注前,需要設計合理的澆注系統,包括澆注方向、澆注口的形狀和大小、澆注道的長度和角度等因素。合理的澆注系統設計能夠維持鋁液的流動性和充填性,從而避免鑄件中出現氣孔、夾雜等缺陷。
澆注鋁液:將熔化的鋁液倒入澆注口,使其充滿整個型腔。在澆注過程中,要注意控制澆注速度和溫度,以確保鋁液能夠均勻、充分地填充型腔。
冷卻:鋁液在型腔中冷卻凝固后,形成鑄件。冷卻速度的控制對鑄件的質量有重要影響,需要根據具體材料和工藝要求進行調整。
四、后期處理
落砂與清理:待鑄件冷卻后,將砂型打開,取出鑄件。然后對鑄件進行落砂處理,去除附著在鑄件表面的砂粒和雜質。
去除澆冒口:使用機械切割法(如砂輪片、鋸割法等)或錘擊敲斷法等方法去除鑄件上的澆冒口。去除后,還需要對澆冒口痕跡進行打磨和表面光飾處理。
檢查與熱處理:對鑄件進行質量檢查,包括外觀檢查、尺寸測量和性能測試等。必要時,還需要對鑄件進行熱處理以改變其組織和性能。
精加工:根據需要對鑄件進行精加工處理,如切割、鉆孔、打磨等,以獲得成品。
綜上所述,砂鑄鋁件的制作工藝包括前期準備、砂型制作、澆注與冷卻以及后期處理等多個環節。每個環節都需要嚴格控制工藝參數和操作規范,以確保鑄件的質量和性能符合設計要求。