铸件厂家如何进行铸件的后期处理和精加工?
铸件是通过将熔融金属倒入铸型中,冷却凝固后获得的成型零件。虽然铸造过程中已尽可能控制铸件的形状和质量,但在铸造完成后,铸件通常还需要经过后期处理和精加工,以确保其达到使用的要求,特别是在尺寸精度、表面质量、机械性能等方面。因此,铸件厂家必须根据铸件的用途和要求,进行一系列后期处理和精加工工序。
以下是铸件厂家在铸件后期处理中常用的几种方法和工艺。
一、铸件的去毛刺和清理
铸件在铸造过程中,浇注金属会沿浇口、冒口等流入铸型,在凝固后可能会产生毛刺、铸型砂、铁屑等杂质,这些杂质必须去除以保证铸件的质量和后续加工。
1.机械清理
铸件厂家通常通过机械设备对铸件进行清理,常见的清理方法包括:
喷砂清理:通过高压气流将砂粒喷射到铸件表面,清除铸型砂和氧化皮。这种方法适用于较复杂或表面不平整的铸件。
抛丸清理:用钢丸等材料通过高速运动撞击铸件表面,清除表面的杂质,常用于大批量生产。
刷砂清理:适用于表面平滑的铸件,通过刷砂去除铸型砂和附着的杂质。
2.手工清理
对于一些精度要求高或形状复杂的铸件,可能需要人工清理毛刺和表面杂质。这包括使用锉刀、砂纸、钢丝刷等工具去除多余部分,保证铸件的表面质量。
二、热处理
铸件的热处理可以改善铸件的组织结构,提高其硬度、强度、韧性、耐磨性等机械性能。热处理是铸件后期处理中非常关键的一步,通常包括退火、正火、淬火、回火等多种工艺。
1.退火
退火是将铸件加热到一定温度后缓慢冷却,目的是消除铸件内的内应力,改善其加工性能和机械性能。通过退火处理,铸件的硬度可以降低,使其更加易于后续加工。
2.正火
正火是将铸件加热到比退火高的温度,保持一定时间后空冷。正火处理可以细化晶粒,改善铸件的力学性能,尤其是提高其强度和硬度。
3.淬火和回火
对于一些要求较高硬度和强度的铸件,如模具、工具等,通常需要进行淬火处理。淬火是将铸件加热到适当的温度后,迅速冷却(通常在水或油中)。淬火后,铸件会变得非常硬,但可能会变得脆弱。因此,需要进行回火,即将铸件再次加热至较低温度,并在空中或油中冷却,以改善其韧性,降低硬度。
4.时效处理
时效处理常用于铝合金等材料,可以通过热处理或自然时效来提高铸件的硬度和强度。
三、表面处理
铸件表面质量直接影响其使用性能和外观,因此表面处理是铸件后期处理中不可忽视的一部分。常见的表面处理方法包括喷涂、镀层、渗透处理等。
1.喷涂处理
喷涂是将某些金属、合金或涂层材料通过喷射技术喷涂在铸件表面,形成保护膜,常用于提高铸件的耐磨性、抗腐蚀性等。常见的喷涂技术有热喷涂、电镀喷涂等。
2.渗透处理
渗透处理常用于铸件表面的密封处理,可以防止金属表面出现微裂纹或气孔,增加铸件的抗腐蚀能力。通常使用渗铝、渗镍、渗硫等方法。
3.镀层处理
对铸件进行镀层处理(如镀锌、镀铬、镀镍等),可以改善铸件的耐腐蚀性、提高其表面硬度、减少摩擦等,尤其在铸件需要暴露在腐蚀性环境中的应用中十分重要。
四、尺寸精度加工
铸件通常需要经过后期的精加工来保证其尺寸精度,特别是对于那些对尺寸公差要求严格的零部件。常见的精加工方法包括:
1.车削加工
车削加工是一种常见的精加工方法,铸件通过车床进行旋转加工,去除表面多余的材料,使其达到尺寸要求。车削加工特别适用于圆形或旋转对称形状的铸件。
2.铣削加工
铣削加工适用于具有较复杂形状的铸件,特别是需要高精度加工的平面、槽口、孔等部位。铣削过程中,铣刀以旋转的方式切削铸件表面,通过不断进刀去除过多的材料。
3.磨削加工
磨削加工主要用于提高铸件表面的光洁度和尺寸精度,尤其是硬度较高的铸件。通过使用砂轮对铸件进行表面磨削,可以获得精密的尺寸和更光滑的表面。
4.钻孔和攻丝
对于需要孔加工的铸件,钻孔和攻丝是常用的工艺。通过使用钻头和丝锥,厂家可以在铸件上加工出孔径,满足装配要求。
5.电火花加工
电火花加工适用于对硬度较高或复杂形状的铸件进行精细加工,尤其是一些难加工的材料和难以达到精度要求的铸件,电火花加工能够提供较高的加工精度。
五、质量检测
在铸件的后期处理和精加工完成后,铸件厂家需要对铸件进行一系列的质量检测,确保其符合设计要求和使用标准。常见的质量检测方法包括:
1.外观检查
外观检查主要用于检查铸件表面的质量,确保没有裂纹、气孔、杂质等缺陷。
2.尺寸检测
使用卡尺、千分尺、三坐标测量机等工具,测量铸件的尺寸,确保其符合图纸要求的公差范围。
3.硬度检测
通过洛氏硬度计、维氏硬度计等设备,对铸件的硬度进行检测,确保其满足产品的机械性能要求。
4.X射线或超声波检测
对于要求较高的铸件,厂家可能需要进行X射线或超声波检测,检查铸件内部是否存在气孔、裂纹等缺陷,确保铸件的内部质量。
5.机械性能测试
通过拉伸、冲击等试验,测试铸件的力学性能,确保其在实际使用过程中能够承受规定的负荷和应力。
结语
铸件的后期处理和精加工是确保铸件性能和质量的关键步骤,涵盖了去毛刺、清理、热处理、表面处理、精加工和质量检测等多个方面。铸件厂家需要根据铸件的材质、用途和技术要求,选择合适的处理工艺,提升铸件的机械性能、外观质量和使用寿命。通过科学的工艺控制和精细的加工,铸件厂家不仅能够提高生产效率,还能确保客户获得高质量的铸件产品。