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　　銅套鑄造的方法：

　　1、砂型鑄造生產(chǎn)中用得最普遍的方法是砂型鑄造，它具有適應(yīng)性廣、生產(chǎn)準(zhǔn)備比較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但用此法生產(chǎn)的鑄件，其尺寸精度和表面質(zhì)量及內(nèi)部質(zhì)量遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足機(jī)械零件的要求，而且生產(chǎn)過(guò)程較復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)又投資巨大，在生產(chǎn)一些特殊零件和特殊技術(shù)要求的鑄件時(shí)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較低，因此，砂型鑄造在鑄造生產(chǎn)中的應(yīng)用受到了一定的限制。

　　2、特種鑄造除砂型鑄造以外，通過(guò)改變鑄型材料、澆注方法、液態(tài)合金充填鑄型的形式或鑄件凝固條件等因素，形成了多種有別于砂型鑄造的其他鑄造方法。鑄造工作者把有別于砂型鑄造工藝的其他鑄造方法，統(tǒng)稱(chēng)為特種鑄造。機(jī)械制造行業(yè)中常見(jiàn)的特種鑄造方法有：

　　（1）熔模鑄造。它是采用可熔性模型和高性能型殼(鑄型)來(lái)鑄造較高尺寸精度和較低表面粗糙度值的無(wú)切削或少切削鑄件的方法。

　　（2）金屬型鑄造。它是采用金屬鑄型提高鑄件冷卻速度、實(shí)現(xiàn)一型多鑄、獲得致密結(jié)晶組織的鑄件的方法。

　　（3）壓力鑄造。它是通過(guò)改變液態(tài)合金的充型和結(jié)晶凝固條件，使液態(tài)合金在高壓、高速條件下充填鑄型，并在高壓下成形和結(jié)晶，從而獲得精密鑄件的方法。

　　（4）消失模鑄造。它是將與鑄件尺寸形狀相似的發(fā)泡塑料模型粘結(jié)組合成模型族，刷涂耐火涂層并烘干后，埋在于石英砂中振動(dòng)造型，然后在一定條件下澆注液體金屬，使模型汽化并使金屬液占據(jù)模型位置，待金屬液凝固冷卻后形成所需鑄件的方法。

　　（5）離心鑄造。它是通過(guò)改變液態(tài)合金的充填鑄型和凝固條件，利用離心力的作用來(lái)鑄造套等特殊鑄件的方法。

　　（6）陶瓷型鑄造。它是通過(guò)改變鑄型材料，選用優(yōu)質(zhì)耐火材料和粘結(jié)劑，用特殊的灌漿成形方法，獲得尺寸精確、表面光滑的型腔，從而獲得厚大精密鑄件的鑄造方法。

　　（7）低壓鑄造。它是介于重力鑄造(指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝)與壓力鑄造之間的一種鑄造方法。通過(guò)改變充型凝固條件，將液態(tài)合金在低壓低速條件下由下而上平穩(wěn)地充填鑄型，在低壓作用下由上而下順序結(jié)晶凝固，從而獲得組織致密的優(yōu)質(zhì)鑄件。

　　（8）真空吸鑄。它是通過(guò)對(duì)結(jié)晶器(鑄型)內(nèi)造成負(fù)壓而吸人液態(tài)合金，并使液態(tài)合金在真空中結(jié)晶凝固而獲得鑄件的方法。此法改變了液態(tài)合金的充型和凝固條件，減少了液態(tài)合金的吸氣和氧化，適于用來(lái)鑄造棒、筒、套類(lèi)等優(yōu)質(zhì)鑄件。

　　（9）連續(xù)鑄造。它是通過(guò)快冷的結(jié)晶器，在連續(xù)澆注、凝固、冷卻的條件下鑄造管和鑄錠的一種高效生產(chǎn)方法。

　　（10）擠壓和液態(tài)沖壓鑄造。它是鑄造與鍛壓加工的綜合加工方法。

　　離心鑄造轉(zhuǎn)速的選擇：

　　①鑄型轉(zhuǎn)速應(yīng)保證銅液進(jìn)入鑄型，能在離心力作用下形成圓筒。

　　②充分得用離心力的作用，保證得到良好的鑄件的內(nèi)部質(zhì)量。

　　③在用立式離心鑄造法澆鑄離心鑄造銅套時(shí)能充分利用離心力發(fā)揮銅液的充型能力和補(bǔ)縮鑄件的能力。

　　銅套鑄造方法的優(yōu)缺點(diǎn)：

　　鑄造方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)

　　粘土濕砂型鑄造 1、粘土的資源豐富、價(jià)格便宜。

　　2、使用過(guò)的粘土濕砂經(jīng)適當(dāng)?shù)纳疤幚砗螅^大部分均可回收再用。

　　3、制造鑄型的周期短、工效高。

　　4、混好的型砂可使用的時(shí)間長(zhǎng)。

　　5、砂型舂實(shí)以后仍可容受少量變形而不致破壞，對(duì)拔模和下芯都非常有利。 1、混砂時(shí)要將粘稠的粘土漿涂布在砂粒表面上，需要使用有搓揉作用的高功率混砂設(shè)備，否則不可能得到質(zhì)量良好的型砂。

　　2、由于型砂混好后即具有相當(dāng)高的強(qiáng)度,造型時(shí)型砂不易流動(dòng)，難以舂實(shí),手工造型時(shí)既費(fèi)力又需一定的技巧，用機(jī)器造型時(shí)則設(shè)備復(fù)雜而龐大。

　　3、鑄型的剛度不高，鑄件的尺寸精度較差。

　　4、鑄件易于產(chǎn)生沖砂、夾砂、氣孔等缺陷。

　　熔模鑄造 1、可生產(chǎn)形狀復(fù)雜、輪廓清晰、薄壁鑄件。其最小鑄出孔的直徑為0.5mm，最小壁厚為0.3mm。

　　2、鑄件精度高，表面質(zhì)量好。

　　3、實(shí)現(xiàn)了少、無(wú)切屑加工，節(jié)省了金屬材料和加工工時(shí)。

　　4、適用于各種合金，尤其適用于高熔點(diǎn)合金及難以切削加工的合金。

　　5、生產(chǎn)批量不受限制，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化流水生產(chǎn)。 熔模鑄造工序繁多，工藝過(guò)程復(fù)雜，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)（4~15天），鑄件不能太長(zhǎng)、太大 （受蠟?zāi)Ｒ鬃冃渭靶蜌?qiáng)度不高的限制），質(zhì)量多為幾十克到幾公斤，一般不超過(guò)25kg。鑄件成本比砂型鑄件高。

　　金屬型鑄造 1、金屬型的熱導(dǎo)率和熱容量大，冷卻速度快，鑄件組織致密，力學(xué)性能比砂型鑄件高1

　　5%左右。

　　2、能獲得較高尺寸精度和較低表面粗糙度值的鑄件，并且質(zhì)量穩(wěn)定性好。

　　3、因不用和很少用砂芯，改善環(huán)境、減少粉塵和有害氣體、降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 1、金屬型本身無(wú)透氣性，必須采用一定的措施導(dǎo)出型腔中的空氣和砂芯所產(chǎn)生的氣體。

　　2、金屬型無(wú)退讓性，鑄件凝固時(shí)容易產(chǎn)生裂紋

　　3、金屬型制造周期較長(zhǎng)，成本較高。因此只有在大量成批生產(chǎn)時(shí)，才能顯示出好的經(jīng)濟(jì)效果。

　　壓力鑄造 1、產(chǎn)品質(zhì)量好：鑄件尺寸精度高，一般相當(dāng)于

　　6~7級(jí)，甚至可達(dá)4級(jí)；表面光潔度好，一般相當(dāng)于

　　5~8級(jí)；強(qiáng)度和硬度較高，強(qiáng)度一般比砂型鑄造提高

　　25~30％，但延伸率降低約70％；尺寸穩(wěn)定，互換性好；可壓鑄薄壁復(fù)雜的鑄件。

　　2、生產(chǎn)效率高：機(jī)器生產(chǎn)率高，例如國(guó)產(chǎn)JⅢ3型臥式冷空壓鑄機(jī)平均八小時(shí)可壓鑄600～700次，小型熱室壓鑄機(jī)平均每八小時(shí)可壓鑄

　　3000~7000次；壓鑄型壽命長(zhǎng)，一付壓鑄型，壓鑄鐘合金，壽命可達(dá)幾十萬(wàn)次，甚至上百萬(wàn)次；易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。

　　3、經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)良：由于壓鑄件尺寸精確，表泛光潔等優(yōu)點(diǎn)。一般不再進(jìn)行機(jī)械加工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金屬利用率，又減少了大量的加工設(shè)備和工時(shí)；鑄件價(jià)格便易；可以采用組合壓鑄以其他金屬或非金屬材料。既節(jié)省裝配工時(shí)又節(jié)省金屬。 1、壓鑄時(shí)由于液態(tài)金屬充填型腔速度高，流態(tài)不穩(wěn)定，故采用一般壓鑄法，鑄件易產(chǎn)生氣孔，不能進(jìn)行熱處理；

　　2、對(duì)內(nèi)凹復(fù)雜的鑄件，壓鑄較為困難；

　　3、高熔點(diǎn)合金（如銅，黑色金屬），壓鑄型壽命較低；

　　4、不宜小批量生產(chǎn)，其主要原因是壓鑄型制造成本高，壓鑄機(jī)生產(chǎn)效率高，小批量生產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)。

　　消失模鑄造 該鑄造技術(shù)對(duì)于大部分鑄件適合此鑄造法，對(duì)非加工件是一種最合適的鑄造方法。根據(jù)鑄件的不同，大部分鑄件成本要低于其他鑄造方法，具有成本低、鑄造速度快、產(chǎn)量大、車(chē)間占地面積小、無(wú)污染，屬于國(guó)家推廣的綠色鑄造法，無(wú)需大量的技術(shù)工人在車(chē)間內(nèi)機(jī)箱造型，只需一臺(tái)消失模鑄造設(shè)備，一名技術(shù)裝箱工人，即可以代替10多名老工藝造型技工。消失模鑄造生產(chǎn)出的鑄件無(wú)飛邊毛刺、無(wú)扣箱痕跡、無(wú)拔模斜度，加工量小、幾何尺寸精確，大大降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和粉塵污染。 消失模鑄造也有部分在操作不當(dāng)時(shí)產(chǎn)生的缺點(diǎn)，，，比如組裝模型時(shí)，檢測(cè)不當(dāng)造成變形，或者烘干溫度不當(dāng)也會(huì)造成模型變形；裝箱時(shí)工人檢驗(yàn)涂料層時(shí)不細(xì)心，涂料層有破損處未檢查出，，在澆注時(shí)就會(huì)造成鑄件粘砂。

　　離心鑄造 1、用離心鑄造生產(chǎn)空心旋轉(zhuǎn)體鑄件時(shí)，可省去型芯、澆注系統(tǒng)和冒口。

　　2、由于旋轉(zhuǎn)時(shí)液體金屬在所產(chǎn)生的離心力作用下，密度大的金屬被推往外壁，而密度小的氣體、熔渣向自由表面移動(dòng)，形成自外向內(nèi)的定向凝固，，因此補(bǔ)縮條件好，鑄件組織致密，力學(xué)性能好。

　　3、便于澆注“雙金屬”軸套和軸瓦，如在鋼套內(nèi)鑲鑄一薄層銅襯套，可節(jié)省價(jià)格較貴的銅料。

　　4、充型能力好。

　　5、消除和減少澆注系統(tǒng)和冒口方面的消耗。 1、鑄件內(nèi)自由表面粗糙，尺寸誤差大，品質(zhì)差。

　　2、不適用于密度偏析大的合金（如鉛青銅）鎂等輕合金。

　　陶瓷型鑄造 1、鑄件的表面光潔度高；

　　2、鑄件的尺寸精度高；

　　3、可以鑄出大型精密鑄件；熔模鑄造雖能鑄出尺寸精確、光潔度高的鑄件，但由于本身工藝的限制，澆注的鑄件重量一般都較小，最大件只有幾十公斤；而陶瓷型鑄件最大可達(dá)十幾噸。

　　4、投資少，投產(chǎn)快，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短。 原材料價(jià)格昂貴，由于有灌漿工序，不適于澆注批量大，重量輕，形狀較復(fù)雜的鑄件，且生產(chǎn)工藝過(guò)程難于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。

　　低壓鑄造 1、鑄造利用率非常高。（85~95%）由于沒(méi)有冒口和澆道，澆口較小，因此可以大幅度降低材料費(fèi)和加工時(shí)。

　　2、獲得完美的鑄件。容易形成方向性凝固，內(nèi)部缺陷少。

　　3、氣體、雜物的卷入少。可以改變加壓速度，熔湯靠層流進(jìn)行充填。

　　4、可以使用砂制型芯。

　　5、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以多臺(tái)作業(yè)、多工序作業(yè)。

　　6、不受操作者熟練程度的影響。7、材料的使用范圍廣。 1、澆口方案的自由度小，因而限制了產(chǎn)品。(澆口位置、數(shù)量的限制，產(chǎn)品內(nèi)部壁厚變化等)

　　2、鑄造周期長(zhǎng)，生產(chǎn)性差。為了維持方向性凝固和熔湯流動(dòng)性，模溫較高，凝固速度慢。

　　3、靠近澆口的組織較粗，下型面的機(jī)械性能不高。

　　4、需要全面的嚴(yán)密的管理(溫度、壓力等)

　　真空吸鑄 1、由于結(jié)晶器內(nèi)的空氣壓力小，減小了金屬液在充型時(shí)的吸氣傾向。

　　2、獲得鑄件的組織致密、晶粒細(xì)小、無(wú)氣孔和砂眼等缺陷，使鑄件的機(jī)械性能提高。

　　3、鑄件不用澆口、冒口，減少了金屬的消耗。

　　4、生產(chǎn)率高，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。

　　5、通過(guò)控制凝固時(shí)間，可以生產(chǎn)不同壁厚的管子。 不能生產(chǎn)形狀復(fù)雜的鑄件，且鑄件的內(nèi)表面不光滑，尺寸不易控制。

　　連續(xù)鑄造 1、由于鑄件冷卻速度快，故組織致密，力學(xué)性能好。

　　2、不用澆注系統(tǒng)，中空鑄件不用型芯，降低了金屬的消耗，簡(jiǎn)化了造型工序，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了生產(chǎn)占地面積。

　　3、設(shè)備比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。

　　4、連續(xù)鑄造幾乎適合于各種合金，如銅合金、鎂合金等。但連續(xù)鑄造不適于截面有變化，壁厚不均勻的鑄件的生產(chǎn)，而且銅套的質(zhì)量較離心鑄造差。 連續(xù)鑄造不適于截面有變化，壁厚不均勻的鑄件的生產(chǎn)，而且銅套的質(zhì)量較離心鑄造差。

　　擠壓和液態(tài)沖壓鑄造

　　1、無(wú)需澆冒系統(tǒng)，金屬液直接澆入型腔，金屬的利用率較高，并且吸氣少，鑄件可進(jìn)行熱處理。

　　2、金屬液始終在壓力作用下充型、結(jié)晶凝固，補(bǔ)縮效果好，晶粒較細(xì)，組織致密、均勻。

　　3、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工費(fèi)用較低，壽命較長(zhǎng)。

　　4、其力學(xué)性能接近鍛件，且各向性能均勻。

　　5、工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高，勞動(dòng)強(qiáng)度較低，能源消耗低。

　　6、尺寸精度高，表面粗糙度低，加工余量小，成本便宜。

　　7、可用于各種鑄造合金和部分變形合金，適應(yīng)性廣。

　　塑性稍差。

　　銅套鑄造過(guò)程中的注意事項(xiàng)：銅套的性質(zhì)硬度高，耐磨性極好,不易產(chǎn)生咬死現(xiàn)象，有較好的鑄造性能和可切削加工性能，在大氣和淡水中有良好的耐蝕性。由于生產(chǎn)銅套時(shí)存在疏松多孔的金屬結(jié)構(gòu)，在電鍍過(guò)程中，必須嚴(yán)格工藝要求。

　　1、銅套實(shí)際表面積比計(jì)算的表面積大許多倍，電鍍時(shí)沖擊電流密度比一般零件高3倍左右，預(yù)鍍的時(shí)間也比一般零件長(zhǎng)一些。

　　2、鍍銀時(shí)，必須帶電下槽，采用沖擊電流密度在搖動(dòng)工件的前提下電鍍5min，然后再轉(zhuǎn)為正常電流密度。

　　3、預(yù)鍍銅時(shí)，零件連掛具一起要經(jīng)常搖動(dòng)一下，以保證鍍層顏色的均勻一致，防止鍍銀時(shí)產(chǎn)生花斑現(xiàn)象影響鍍層外觀質(zhì)量。

　　4、各道工序的清洗要徹底，防止殘留在孔隙中的溶液影響下道工序。

　　離心鑄造銅套常見(jiàn)缺陷及防止措施：

　　原因 特征 產(chǎn)生原因 防止措施

　　淋落 臥式離心鑄造銅套時(shí)，銅液如雨淋落下，銅液被強(qiáng)烈氧化，使鑄件內(nèi)表面不光滑，尺寸不符合要求，甚至難以成形。 鑄型轉(zhuǎn)速過(guò)低，金屬液自由表面最高點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)的離心力mwr小于重力m9，故出現(xiàn)金屬液淋落現(xiàn)象。 可通過(guò)提高鑄型轉(zhuǎn)速防止淋落現(xiàn)象產(chǎn)生。鑄型轉(zhuǎn)速是離心鑄造的重要工藝因素。轉(zhuǎn)速過(guò)低，除臥式離心鑄造時(shí)產(chǎn)生淋落現(xiàn)象，立式離心鑄造會(huì)發(fā)生金屬液充型不良外，鑄件內(nèi)還會(huì)出現(xiàn)疏松、夾渣等缺陷。但轉(zhuǎn)速過(guò)高，鑄造銅套又易出現(xiàn)裂紋、偏析等缺陷，砂型離心鑄件外表面還會(huì)形成脹型等缺陷。鑄型轉(zhuǎn)速太高也會(huì)使機(jī)器出豌大的振動(dòng)，使磨損加劇、功率消耗過(guò)大等。鑄型轉(zhuǎn)速的選擇應(yīng)在保證鑄件成形和質(zhì)量的前提下，選取最小的轉(zhuǎn)速。

　　坍流 臥式離心鑄造銅套時(shí)，銅件內(nèi)表面有合金坍下，造成局部凹下或凸起，或內(nèi)表面有小金屬瘤凸出，加工后出現(xiàn)縮松。 鑄件尚未完全凝固鑄型就停止轉(zhuǎn)動(dòng)，使一部分未凝金屬液產(chǎn)生坍流現(xiàn)象。產(chǎn)生坍流的主要原因是停機(jī)過(guò)爭(zhēng)。砂型離心鑄造時(shí)，在澆注溫度高、砂型局部過(guò)熱時(shí)，會(huì)造成鑄件局部凝固緩慢，鑄型停轉(zhuǎn)時(shí)此部分產(chǎn)生坍流。 鑄型轉(zhuǎn)動(dòng)不能停止太早，即不要停機(jī)過(guò)早。停機(jī)時(shí)間與鑄銅件的材質(zhì)、重量及冷卻條件等有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，待鑄件凝固后，當(dāng)鑄件溫度比固相線(xiàn)低l00～3000時(shí)才應(yīng)停機(jī)。

　　備注：在離心鑄造機(jī)停電、轉(zhuǎn)速下降后，觀察其鑄件內(nèi)表面，如發(fā)現(xiàn)局部發(fā)亮，則應(yīng)立即再送電，使離心鑄造機(jī)再旋轉(zhuǎn)。另外，在砂型離心鑄造時(shí)，要防止砂型局部過(guò)熱。

　　鑄造銅套和鍛造銅套有區(qū)別嗎？鑄造是將金屬熔化，然后流入有特定形狀的型腔中，凝固之后就形成了特定的形狀鍛造是將金屬加熱，但還是固態(tài)，然后放在平臺(tái)上或者特定形狀的模具中，用氣錘之類(lèi)的工具鍛打成特定的形狀。

　　說(shuō)完了銅套鑄造，我們?cè)倩剡^(guò)頭來(lái)說(shuō)說(shuō)銅套的工作原理：在中空軸含銅效果也被用來(lái)作為滑動(dòng)軸承，滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)工作軸在軸承上的摩擦，潤(rùn)滑系統(tǒng)通常需要額外的工作。滑動(dòng)軸承工作平穩(wěn)，可靠，無(wú)噪聲。在流體潤(rùn)滑條件下分離從滑動(dòng)面不直接與油接觸，但也可能大大降低摩擦和磨損的表面，該薄膜還具有振動(dòng)吸收能力。

　　銅套什么時(shí)候使用效果最佳呢？銅套應(yīng)在熱處理后使用，因?yàn)殂~的強(qiáng)度，尤其是塑性和韌性下降。為細(xì)化晶粒、均勻組織及消除內(nèi)應(yīng)力，銅套必須進(jìn)行正火或退火處理。正火處理后的銅，機(jī)器性能在退火后的高成本也變低，所以應(yīng)用非常廣泛。但是，正火處理導(dǎo)致比較退火大的內(nèi)力，只適用于碳含量0.35%的銅件。低碳銅件可塑性好，冷卻時(shí)容易碎。內(nèi)力變小，銅張正火后，還應(yīng)進(jìn)行高溫回火。對(duì)碳含量。0.35%的，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和容易發(fā)生裂紋的銅件只能進(jìn)行，退火處理。銅件不宜淬火，否則極易開(kāi)裂。