特种铸造

第五节 特种铸造
五、 离心铸造
将金属液浇入旋转的铸型中，在离心力的作用 下凝固成形而获得铸件的方法。
1、原理：
第五节 特种铸造 2.工艺特点：
（1）铸件由外向内顺序凝固，组织致密，很少有缩孔、 气孔、渣眼等缺陷；
（2）充型能力好，适用于流动性差的合金和薄壁铸件；
（3）生产中空铸件可不用型芯和浇注系统，工艺简单； （4）可制造双金属铸件 ；
1.工艺过程
预
开
制
热
合
型
备
、
型
持
、
质
成
压
喷
浇
压
顶
检
品
铸
刷
注
出
型
涂
铸
料
件
金属液
压力铸造工艺过程
第五节 特种铸造
2.工艺特点
（1）铸件尺寸精度高（CT8～4），表面粗糙度小 （Ra=3.2～0.8μm ），一般不经机械加工即可使用；
（2）充型能力好，适于生产薄壁复杂铸件或镶嵌件； （3）高压下结晶，铸件组织致密，力学性能好； （4）生产率高； （5）只适用于低熔点合金；
（3）适用于各种铸造合金，特别是高熔点合金和难机械 加工合金;
（4）工序繁多、周期长和不宜大件。
3.应用范围
最适于高熔点合金精密铸件的成批、大量生产；
主要用于形状复杂、难以切削加工的小零件; 如:燃气轮机叶片。
第五节 特种铸造
二、金属型铸造
将液态合金浇入金属铸型，以获得铸件的方法，又称 永久型铸造。
第六节 铸件结构设计
铸件各部分的厚度差 别过大，厚壁处形成 金属积聚的热节，导 致缩孔、缩松等缺陷
铸件各部分冷却速 度差别大，形成热 应力，导致薄厚联 接处产生裂纹
改进的结构设计
第六节 铸件结构设计
为减小热节，防 止缩孔，减少热 应力，壁的连接
应避免交叉
为减小热节和内 应力，应避免壁 间锐角连接
（5） 不适于铸造比重偏析大的合金及轻合金；
（6）依靠自由表面形成的内孔尺寸精度低，表面粗糙。
3.应用范围
离心铸造是生产管套类铸件的主要方法。
第六节 铸件结构设计
掌握砂型铸造工艺对铸件结构设计的要求 掌握合金铸造性能对铸件结构设计的要求 对不合理的铸件结构能够提出改进意见
第六节 铸件结构设计
一、砂型铸造工艺对铸件结构设计的要求 应使铸造工艺过程简化
1.外形、内腔简单，少用型芯、活块 2.型芯安放稳固，排气畅通
3.结构斜度
第六节 铸件结构设计
二、合金铸造性能对铸件结构设计的要求 避免产生铸造缺陷
1.壁厚合理且均匀 2.铸件壁间连接合理（连接应有圆角、不同壁厚 的连接逐渐过渡、避免十字交叉和锐角连接）
3.避免铸件收缩受阻
4.防止铸件翘曲变形
第六节 铸件结构设计
第六节 铸件结构设计
如何防止发生弯曲变形??
结构对称设计
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第六节 铸件结构设计
为什么会产生变形?
为什么?
第六节 铸件结构设计
偶数直线形设计， 会因轮辐、轮缘、 轮毂比例不当， 收缩不一致，内 应力过大而产生 裂纹
带孔辐板和弯 曲轮辐，则可 借轮辐或轮缘
的微 量变形来减小
第六节 铸件结构设计
（6）不能进行热处理，不宜高温条件下工作和进行
较大余量的切削加工； 3.应用范围
广泛用于汽车、拖拉机等行业，如：发动机缸体、缸 盖、箱体。
第五节 特种铸造
四、低压铸造
用较低的压力（一般为 0.02～0.06MPa）使金属
液自下而上充填铸型，
并在压力下凝固而获得 铸件的方法。
1、工艺过程
第五节 特种铸造 2.工艺特点
中空结构必须 以悬臂型芯形 成
开式结构， 省去型芯
第六节 铸件结构设计
内腔出口处小， 只能采用型芯
内腔直径大于 高度，可用砂 垛取代型芯
第六节 铸件结构设计
凸台妨碍起模， 必须用活块
凸台延长到分型 面，不需活块
第六节 铸件结构设计
型芯呈悬臂 状，必须用 型芯撑加固
型芯稳固性大为 提高，且下芯简 便，易于排气
（1）充型平稳，液流方向与气体排出方向一致， 不易产生气孔、夹渣等缺陷；
（2）压力下充型，有利于形成轮廓清晰、表面光洁 的铸件；
（3）铸件组织致密，力学性能高； （4）易于实现自动化，降低劳动强度； （5）简化了浇、冒系统，节约了金属。
3.应用范围 主要用来生产质量要求较高的铝、镁合
金铸件，如：汽缸体、钢盖、活塞、曲轴箱等。
1. 工艺过程：
金 属 型 、 芯 设 计 制 造
金
金
属
喷
属
型
刷
型
、
涂
、
芯
料
芯
预
预
热
热
下 金 属 芯 、 砂 芯 、 清 型
顶
出
合
浇
冷
、
型
注
却
取
出
铸
件
清 理 、 质 检 、 入 库
配涂料
金属液
第五节 特种铸造
2.工艺特点：
（1）铸件的尺寸精度高（CT10～8 ）、表面粗糙度小 （Ra=12.5～3.2μm ）；
（2）排气能力差，无退让性，冷却速度快， 易产生白口，不宜生产薄壁件；
（3）组织致密，力学性能好； （4）实现了“一型多铸”，生产率高； （5）制造成本高。
3.应用范围
主要是适用于有色金属铸件的大批量生产，
如铝活塞、气缸盖、油泵壳体、铜瓦、衬套等。
第五节 特种铸造
三、压力铸造
熔融金属在高压（30~70MPa ）下高速（0.5~70m/s） 充型并凝固而获得铸件的方法
一、熔模铸造
用易熔材料制成 模样，在模样上包 覆多层耐火材料， 然后将模样熔去， 制成无分型面的型 壳，经高温焙烧、 浇注而获得铸件的 方法 。
1.工艺过程：
第五节 特种铸造
2.工艺特点：
（1）铸型无分型面，铸件尺寸精度高（CT7～4 ）， 表面粗糙度小（Ra =12.5～1.6μm）；
（2）可制造形状复杂的薄壁铸件，最小壁厚可达0.3mm, 最小孔径0.5mm；
第五节 特种铸造 教学要求
了解各种铸造方法的工艺过程
熟悉各种铸造方法的工艺特点
能够依据铸件结构、合金材料、 生产批量合理选择铸造方法
第五节 特种铸造
特种铸造：
• 与普通砂型铸造有显著区别的铸造方法
• 通过改变铸型条件、浇注方法或结晶条件等生产 铸件
熔模铸造
金属型铸造
压力铸造
低压铸造
离心铸造
第五节 特种铸造
型芯呈悬臂 状，必须用 型芯撑加固
型芯稳固性大为 提高，且下芯简 便，易于排气
增设两个工艺 孔，加固型芯 易于排气
第六节 铸件结构设计
不合理
防止变形的 铸件结构
合理