第五节 特种铸造
合集下载
特种铸造
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
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
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；
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
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
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
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；
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
特 种 铸 造
二、金属型铸造
金属型铸造是指将液态 金属浇入金属铸型中获得铸 件的工艺。金属铸型有多种 形式，如垂直分型式、水平 分型式和复合型式等，其中 垂直分型式使用方便，应用 最广。
1，2—左右半型；3—底型；4，5，6—分块 金属砂芯；7，8—销孔金属砂芯
图6-23 铸造铝活塞的金属铸型
与砂型铸造相比，金属型铸造具有以下特点。
室；7—压射活塞；8—铸件
图6-24 卧式冷挤压铸机的工作过程示意图
与砂型铸造相比，压力铸造具有以下特点。
（1）铸件的表面质量和尺寸精度高，一般可以不经机械加工而直接 使用。
（2）铸件的强度和硬度较高。 （3）可以压铸形状复杂的薄壁铸件。 （4）压铸件中可嵌铸其他材料，如钢、铸铁、铜合金、钻石等，可 以节省贵重材料和机械加工工时。 （5）压力铸造的生产效率较高，但压铸设备成本高、生产周期长。 （6）压铸件容易产生气孔，不宜进行大余量的切削加工和热处理。
四、低压铸造
低压铸造是指液态金属在较低的压力（一般0.02～0.06 MPa）下， 自下而上地充填型腔并凝固而获得铸件的工艺。
1—铸型；2—密封盖；3—坩埚；4—金属液；5—升液管 图6-25 低压铸造的工艺过程
与砂型铸造相比，低压铸造具有以下特点。
（1）适应性强。由于浇注及凝固时的压力可以人为控制，所以适用 于金属型、砂型、树脂壳型、熔模壳型等铸型。
（1）实现了“一型多铸”。 （2）铸件的精度与表面粗糙度有所改善。 （3）铸件的力学性能高。 （4）金属型铸造的局限性。
三、压力铸造
压力铸造是指液态金属在高压作用下快速充填金属型腔，并在压力下 凝固成铸件的铸造工艺。压力铸造的两大特点是高压和高速充型。
（a）
（b）
（c）
4.5 第二篇 第五章 特种铸造
铸件内部质量
铸件加工余量 铸件最小壁厚 /mm 生产率（一般 机械化程度）
结晶粗、中
大 3.0 低、中
同砂型铸件
小 3~4 低、中
结晶粗
小或不加工 0.3 低、中
结晶细
小 铝合金2~3 中、高
表层结晶细 内部多有孔洞
小或不加工 铝合金0.5 最高
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
第二篇
铸造
第五章
特种铸造
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
第五章
特种铸造
目
第一节 熔模铸造 第二节 消失模铸造
录
第三节 金属型铸造
第四节 压力铸造 第五节 离心铸造 第六节 常用铸造方法的比较
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
第一节 熔模铸造
特种铸造是与普通砂型铸造不同的其他铸造方法。特种铸造方法很多，各 有其特点和适用范围。
1. 蜡模制造
（1）压型制造 压型是用来制造单个蜡模的专用模具。 （2）蜡模的压制 将蜡料加热到糊状后，在2~3个大气压力下，将蜡料压 入到压型内，待蜡料冷却凝固便可从压型内取出，然后修去分型面上 的毛刺，即得单个蜡模。 （3）蜡模组装 将若干个蜡模焊在一个预先制好的浇口棒上构成蜡模组。
2. 型壳制造 （1）浸涂料 将蜡模组置于涂料中浸渍，使涂料均匀地覆盖在蜡模组的表 层。 （2）撤砂 它是使浸渍涂料后的蜡模组均匀地粘附一层石英砂。 （3）硬化 制壳时，每涂挂和撒砂一层后，必须进行化学硬化和干燥。 （4）脱蜡 从型壳中取出蜡模形成铸型空腔，必须进行脱蜡。
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
第三节 金属型铸造
二、金属型的铸造工艺
1．喷刷涂料 金属型的型腔和金属型芯表面必须喷刷涂料。厚度为0.2~1.0mm。 2．金属型应保持一定的工作温度 通常铸铁件的预热温度为250~350℃，非铁金属铸件100~250℃。 3．适合的出型时间 通常小型铸铁件出型时间为10~60s，铸件温度约为780~950℃。
第五章 特种铸造
4）生产率高。国产压铸机每小时可铸 50~150次，最高可达500次。 5）便于采用镶嵌法。
２、压力铸造的特点和适用范围
6）压铸设备投资大，压铸型制造成本高，工艺准备时间 长，不适宜单件、小批生产。 7）由于压铸型寿命的原因，目前压铸尚不适宜铸铁、钢 等高熔点合金的铸造。 8）压铸件内部存在缩孔和缩松，表皮下形成许多气孔。
4．由于省去了补缩冒口，使金属的利用率提高到90~98%。
应用：目前广泛应用于铸造 铝合金铸件，如汽车发动机 缸体、缸盖、活塞、叶轮等， 也可用于球墨铸铁、铜合金 等浇注较大的铸件，如球铁 曲轴、铜合金螺旋桨等。
典型低压铸造
几种铸造方法的比较
铸造方法 比较项目 适用金属 任意 不限制，以 铸钢为主 不限制，以 有色金属为 主 以中、小铸 件为主 大批、大量 铝、锌等低 熔点金属 以有色合 金为主 以铸铁、钢合 金为主 砂型铸造 熔模铸造 金属型铸造 压力铸造 低压铸造 离心铸造
工艺过程较复杂，生产周期长；原材料价格贵，铸件成本高；
铸件不能太大、太长，否则熔模易变形，丧失原有精度。
２、熔模铸造的特点和适用范围
应用：它最适合45kg以下的高熔点、难以切削加工合金铸 件的成批大量生产。
二）金属型铸造
液态金属
浇入
金属型
获得
铸件
１、金属型的材料及结构
材料一般采用铸铁，要求较高时，可选用碳钢或低合金钢 。 金属型的结构有水平分型式、垂直分型式和复合分型式等 。
12.5~3.2
小 中 发动机缸 体、缸盖、 壳体、箱 体
12.5~6.3（内 孔粗糙）
内孔加工量大 中、高 各种铁管、套、 筒、环、辊、 叶轮、滑动轴 承
本章结束
铸件加工余量 生产率 应用举例
２、压力铸造的特点和适用范围
6）压铸设备投资大，压铸型制造成本高，工艺准备时间 长，不适宜单件、小批生产。 7）由于压铸型寿命的原因，目前压铸尚不适宜铸铁、钢 等高熔点合金的铸造。 8）压铸件内部存在缩孔和缩松，表皮下形成许多气孔。
4．由于省去了补缩冒口，使金属的利用率提高到90~98%。
应用：目前广泛应用于铸造 铝合金铸件，如汽车发动机 缸体、缸盖、活塞、叶轮等， 也可用于球墨铸铁、铜合金 等浇注较大的铸件，如球铁 曲轴、铜合金螺旋桨等。
典型低压铸造
几种铸造方法的比较
铸造方法 比较项目 适用金属 任意 不限制，以 铸钢为主 不限制，以 有色金属为 主 以中、小铸 件为主 大批、大量 铝、锌等低 熔点金属 以有色合 金为主 以铸铁、钢合 金为主 砂型铸造 熔模铸造 金属型铸造 压力铸造 低压铸造 离心铸造
工艺过程较复杂，生产周期长；原材料价格贵，铸件成本高；
铸件不能太大、太长，否则熔模易变形，丧失原有精度。
２、熔模铸造的特点和适用范围
应用：它最适合45kg以下的高熔点、难以切削加工合金铸 件的成批大量生产。
二）金属型铸造
液态金属
浇入
金属型
获得
铸件
１、金属型的材料及结构
材料一般采用铸铁，要求较高时，可选用碳钢或低合金钢 。 金属型的结构有水平分型式、垂直分型式和复合分型式等 。
12.5~3.2
小 中 发动机缸 体、缸盖、 壳体、箱 体
12.5~6.3（内 孔粗糙）
内孔加工量大 中、高 各种铁管、套、 筒、环、辊、 叶轮、滑动轴 承
本章结束
铸件加工余量 生产率 应用举例
特种铸造2
陶瓷型铸造具有以下优缺点：
• 1．铸件的表面粗糙度低； 2．铸件的尺寸精度高； 3．可以铸出大型精密铸件 熔模铸造虽能铸出尺寸精确、光洁度高的铸 件，但由于本身工艺的限制，浇注的铸件重量 一般都较小，最大件只有几十公斤；而陶瓷型 铸件最大可达十几吨。 4．投资少，投产快，生产准备周期短。 缺点是原材料价格昂贵，由于有灌浆工序， 不适于浇注批量大，重量轻，形状较复杂的铸 件，且生产工艺过程难于实现机械化和自动化。
• 耐火材料种类 • 耐火材料(kg): 水解液(l) • 刚玉粉或炭化硅粉 • 2:1 • 铝矾土粉 • 10(3.5~4) • 石英粉 • 5:2
• 开始结胶的时间与灌浆的时间对陶瓷型质量有 很大的影响。催化剂含量和室温对结胶时间也 有影响。灌浆过迟过早都不好。开始结胶的时 间可通过预配小样测定。 灌浆时，浆料倒入速度不应过快，以防卷入 空气，最好边灌浆边振动，以排除浆料中的气 体。 （四）起模 灌浆后的陶瓷型经结胶，固化等阶段。但在 结胶开始后尚不能立即起模，一般在结胶后 5~15min，待陶瓷层消有弹性时，起模效果最 好。起模时先将浇注系统、通气棒取出，然后 垂直取出母模（不可敲动），起模后应立即进 行点火喷烧，否则易产生裂纹。
•
4）消除或大大节省浇注系统和冒口方面的金属消耗； 5）铸件易产生偏析，铸件内表面较粗糙。内表面尺 寸不易控制。 在铁管、铜套、缸套、双金属钢背铜套等方面，离 心铸造几乎是一种主要的方法；此外在耐热钢辊道、 一些特殊钢无缝纲管的毛坯，造纸机干燥滚筒等生产 方面，离心铸造法也用得很有成效。目前已制出高度 机械化、自动化的离心铸造机，已建起大量生产的机 械化离心铸管车间。 几乎一切铸造合金都可用于离心铸造法生产，离心 铸件的最小内径可达8毫米，最大直径可达3m，铸件 的最大长度可达8m，离心铸件的重量范围为几牛至几 万牛（零点几公斤至十多吨）。
机械制造 2-5 特种铸造
33
垂直分型面
水平分型面
铝活塞用复合分型）
34
2.5.2 金属型铸造
1. 铸型结构及铸造工艺过程 （1） 铸型结构 • 金属模铸型的材料及型芯形式。 制造金属铸型的材料一般是铸铁、低碳钢或低合 金钢。 铸件的内腔可用金属型芯或砂芯形成。为了从 铸件复杂形状的内腔中取出金属型芯，常常采用组 合式金属型芯，浇注后分先后抽出。
4
2.5
特种铸造
2.5.1 熔模铸造 （2）熔模铸造的工艺过程 熔模铸造的工艺过程主要包括： 设计模型→设计压型→压注蜡模→蜡模组装→涂挂 结壳→熔模→造型(填砂)→焙烧→浇注→落砂清理。
（见下页图）
5
2.5.1 熔模铸造
（2）熔模铸造的工艺过程
填砂目的：防止 浇注时合金液体 的高温引起型壳 变形和开裂。不 是为了造型。
《机械制造基础》
第2章
铸造
2.5 特种铸造
1
2.5
特种铸造
2.5.1 熔模铸造
2.5.2 金属型铸造 2.5.3 压力铸造 2.5.4 低压铸造 2.5.5 离心铸造
2
2.5
特种铸造
砂型铸造是最常用的铸造方法，具有适应性广，生产准备 简单等优点，但生产过程较复杂，生产效率较低，铸件质量较 差。随着生产和科学技术的发展，逐渐出现了许多新的铸造方 法。与普通砂型铸造不同的其他铸造方法统称为“特种铸造”。 特种铸造方法是用来弥补普通砂型铸造的不足的，主要种 类有熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造和离心铸造 等，每种特种铸造方法在提高铸件精度和表面质量、改善合金 性能、提高劳动生产率、改善劳动条件和降低铸造成本等方面 各有优点。尽管特种铸造具有砂型铸造不具有的一些优点，但 每种方法也有应用上的局限性，因此，特种铸造并不能完全取
垂直分型面
水平分型面
铝活塞用复合分型）
34
2.5.2 金属型铸造
1. 铸型结构及铸造工艺过程 （1） 铸型结构 • 金属模铸型的材料及型芯形式。 制造金属铸型的材料一般是铸铁、低碳钢或低合 金钢。 铸件的内腔可用金属型芯或砂芯形成。为了从 铸件复杂形状的内腔中取出金属型芯，常常采用组 合式金属型芯，浇注后分先后抽出。
4
2.5
特种铸造
2.5.1 熔模铸造 （2）熔模铸造的工艺过程 熔模铸造的工艺过程主要包括： 设计模型→设计压型→压注蜡模→蜡模组装→涂挂 结壳→熔模→造型(填砂)→焙烧→浇注→落砂清理。
（见下页图）
5
2.5.1 熔模铸造
（2）熔模铸造的工艺过程
填砂目的：防止 浇注时合金液体 的高温引起型壳 变形和开裂。不 是为了造型。
《机械制造基础》
第2章
铸造
2.5 特种铸造
1
2.5
特种铸造
2.5.1 熔模铸造
2.5.2 金属型铸造 2.5.3 压力铸造 2.5.4 低压铸造 2.5.5 离心铸造
2
2.5
特种铸造
砂型铸造是最常用的铸造方法，具有适应性广，生产准备 简单等优点，但生产过程较复杂，生产效率较低，铸件质量较 差。随着生产和科学技术的发展，逐渐出现了许多新的铸造方 法。与普通砂型铸造不同的其他铸造方法统称为“特种铸造”。 特种铸造方法是用来弥补普通砂型铸造的不足的，主要种 类有熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造和离心铸造 等，每种特种铸造方法在提高铸件精度和表面质量、改善合金 性能、提高劳动生产率、改善劳动条件和降低铸造成本等方面 各有优点。尽管特种铸造具有砂型铸造不具有的一些优点，但 每种方法也有应用上的局限性，因此，特种铸造并不能完全取
特种铸造
图 2-44 铸造铝活塞简图
型 6 1 芯 ， 分 2 块 金左 属右 型半 芯型 ；； 7 3 ， 8 底 型 销； 孔 4 金， 属 5 ， — —
— —
图2—44为铸造铝活塞金属型典型结 构简图，由图可见，它是垂直分型和水平 分型相结合的复合结构，其左、右两半型 用铰链相联接，以开、合铸型。由于铝活 塞内腔存有销孔内凸台，整体型芯无法抽 出，故采用组合金属型芯。浇注之后，先 抽出5，然后再取 出4和6。
二、金属型的铸造工艺
1．喷刷涂料
2．金属型应保持一定的工作温度
3．适合的出型时间
1．喷刷涂料
金属型的型腔和金属型芯表面必须 喷刷涂料。涂料可分衬料和表面涂料两 种，前者以耐火材料为主，厚度为 0．2—1．0mm；后者为可燃物质(如灯 烟、油类)，每次浇注喷涂一次，以产生 隔热气膜。
2．金属型应保持一定的工作温度
它是将熔炼好的金属液注入密封的电阻坩埚 炉内保温。铸型安置在密封盖上，垂直的升液管 使金属液与朝下的浇口相通。铸型为水平分型， 金属型在浇注前必须预热，并喷刷涂料。压铸时， 先锁紧上半型，向坩埚室缓慢地通人压缩空气， 于是金属液经升液管压人铸型。待铸型被填满后， 才 使气压上升到规定的工作压力，并保持适当 的时间，使合金在压力下结晶。然后，撤除液面 上的压力，使尚未凝固的金属液在重力作用下流 回坩埚。最后，开启铸型、取出铸件。由于低压 铸造时浇口兼起补缩作用，浇口应开在铸件厚壁 处，而浇口的截面积也必须足够大。
4．焙烧和浇注
(1)焙烧 为了进一步去除型壳中的水分、残蜡 及其它杂质，在金属浇注之前，必须将型壳送 人加热炉内加热到800—1000℃进行焙烧。通 过焙烧，型壳强度增高，型腔更为干净。为防 止浇注时型壳发生变形或破裂，常在焙烧之前 将型壳置于铁箱之中，周围填砂(图中g)。若型 壳强度已够，则可不必填砂。 (2)浇注 为提高合金的充型能力，防止浇不足和 冷隔缺陷，要在焙烧出炉后趁热(600的基本方式
《特种铸造》课件
3 金属模铸造
金属模铸造使用金属模具进行铸造，适用于 制造高温、高压和高强度要求的零部件。
4 水玻璃硅溶胶复合型铸造
水玻璃硅溶胶复合型铸造是一种以水玻璃和 硅溶胶为粘结剂的新型铸造工艺，适用于制 造复杂形状和高精度零部件。
特种铸造的材料
金属材料
特种铸造使用多种金属材料，如铁、铝、铜、镁等，以满足不同零部件的要求。
特种铸造中常用的质量控制方法包括材料测试、尺寸测量、表面质量检查和性能 测试等。
特种铸造的未来发展趋势
新材料的不断引入
技术的不断更新与升级
特种铸造将继续引入新材料，如 高温合金、复合材料等，以满足 不断提高的产品性能和功能需求。
特种铸造将借助先进的技术，如 计算机辅助设计、模拟仿真和智 能化制造等，提高生产效率和产 品质量。
《特种铸造》PPT课件
特种铸造是一种制造复杂金属部件的高级金属加工方法。本课件将介绍特种 铸造的定义、工艺、材料、质量控制和未来发展趋势。
简介
什么是特种铸造？特种铸造是一种高级金属加工方法，用于制造复杂的金属部件。它在现代工业中起着重要作 用，并具有丰富的历史和不断发展的前景。
特种铸造的历史和发展：特种铸造技术的起源可以追溯到古代文明时期，经历了多个阶段的演变和改进，如金 属模铸造和水玻璃硅溶胶复合型铸造。
特种铸造在现代工业中的应用：特种铸造广泛应用于航空航天、汽车、能源、工程机械等领域，为各行各业提 供高质量、高精度的零部件。
特种铸造工艺
1 砂型铸造
砂型铸造是最常见的铸造工艺，使用砂型作 为模具，适用于制造大型复杂金属部件。
2 石膏模铸造
石膏模铸造是使用石膏模具进行铸造的工艺， 适用于制造精密细节和表面平整度要求较高 的零部件。
特种铸造
第五节特种铸造特种铸造是指与砂型铸造不同的其它铸造方法。
可列入特种铸造的方法有近二十种，常用的有金属型铸造、压力铸造、低压铸造、熔模铸造、离心铸造、陶瓷型铸造、消失模铸造等。
特种铸造在提高铸件精度和表面质量、提高生产率、改善劳动条件等方面具有独特的优点。
一、金属型铸造【金属型铸造】是指在重力的作用下将液态金属浇入金属型中获得铸件的方法。
金属型可连续使用几千次至数万次，所以也称“永久型”。
1．金属型的材料与结构金属型常采用铸铁或铸钢制造，按分型面不同，金属型有整体式、垂直分型式、水平分型式等。
下图为垂直分型式金属型的结构。
由底座、定型、动型等部分组成，浇注系统在垂直的分型面上，为改善金属型的通气性，在分型面处开有 0.2mm~0.4mm深的通气槽。
移动动型、合上铸型后进行浇注，铸件凝固后移开动型取出铸件。
2．金属型铸造工艺要点由于金属型的导热快、无退让性、无透气性，使铸件易出现冷隔与浇不到、裂纹、气孔等缺陷。
因此金属型铸造必须采取一定的工艺措施：浇注前应将铸型预热，并在内腔喷刷一层厚 0.3mm~0.4mm的涂料，以防出现冷隔与浇不到缺陷，并延长金属型的寿命；铸件凝固后应及时开型、取出铸件，以防铸件开裂或取出铸件困难。
3．金属型铸造的特点及应用范围金属型使用寿命长，可“一型多铸”，提高生产率；铸件的晶粒细小、组织致密，力学性能比砂型铸件高约２５％；铸件的尺寸精度高、表面质量好；铸造车间无粉尘和有害气体的污染，劳动条件改善。
金属型铸造的不足之处是金属型制造周期长、成本高、工艺要求高，且不能生产形状复杂的薄壁铸件，否则易出现浇不足和冷隔等缺陷；受铸型材料的限制，浇注高熔点的铸钢件和铸铁件时，金属型的寿命低。
目前金属型铸造主要用于大批量生产形状简单的铝、铜、镁等非铁金属及合金铸件。
如铝合金活塞、油泵壳体，铜合金轴瓦、轴套等。
二、压力铸造【压力铸造】是指熔融金属在高压下快速压入铸型中，并在压力下凝固的铸造方法，简称“压铸”。
机械制造基础第五章特种铸造
第五章
特种铸造
为获得高质量、高精度的铸 件，提高生产率，人们在砂型 铸造的基础上，创造了多种其 它的铸造方法；通常把这些有 别于砂型铸造的其他铸造方法 通称为特种铸造。
挤压铸造
离心铸造 特种铸造 金属型铸造 陶瓷型铸造
压力铸造 熔模铸造
低压铸造
4.1 熔模铸造
熔模铸造是一种用易熔的蜡料制成 模样，然后在模样上涂挂耐火材料，待 耐火材料结壳硬化后，将模样熔化排出，
（2）工艺特点
①喷刷涂料 ☆防冲刷； ☆缓冷却； ☆蓄气、排气。 ②预热铸型 铸铁件：250～350℃ 有色金属件：100～250℃ ③控制开型时间：10～60 S ④控制浇注温度 ⑤控制铸件壁厚
特点：
（1）尺寸精度高（IT12~IT16）、表面粗糙度小 （Ra12.5~6.3μm），机械加工余量小。 （2）铸件的晶粒较细，力学性能好。 （3）可实现一型多铸，提高了劳动生产率，且节约 造型材料。
7.自动测试与控制
8.铸造车间计算机管理 9.敏捷制造技术
缸体低压铸造数值模拟
不足：
气体难以排出，压铸件易产生皮下 气孔，压铸件不能进行热处理，也不宜 在高温下工作；金属液凝固快，厚壁处 来不及补缩，易产生缩孔和缩松；设备 投资大，铸型制造周期长、造价高，不 宜小批量生产。
4.4 低压铸造
低压铸造是采用较压力铸造低的 压力（一般为0.02～0.07Mpa），将金 属液从铸型的底部压入，并在压力下 凝固获得铸件的方法。 低压铸造是介于重力铸造（如砂 型、金属型铸造）和压力铸造之间的 一种铸造方法。
但金属型的制造成本高，不宜生产大型、形状复杂 和薄壁铸件；由于冷却速度快，铸铁件表面易产生 白口，切削加工困难；受金属型材料熔点的限制， 熔点高的合金不适宜用金属型铸造。
特种铸造
为获得高质量、高精度的铸 件，提高生产率，人们在砂型 铸造的基础上，创造了多种其 它的铸造方法；通常把这些有 别于砂型铸造的其他铸造方法 通称为特种铸造。
挤压铸造
离心铸造 特种铸造 金属型铸造 陶瓷型铸造
压力铸造 熔模铸造
低压铸造
4.1 熔模铸造
熔模铸造是一种用易熔的蜡料制成 模样，然后在模样上涂挂耐火材料，待 耐火材料结壳硬化后，将模样熔化排出，
（2）工艺特点
①喷刷涂料 ☆防冲刷； ☆缓冷却； ☆蓄气、排气。 ②预热铸型 铸铁件：250～350℃ 有色金属件：100～250℃ ③控制开型时间：10～60 S ④控制浇注温度 ⑤控制铸件壁厚
特点：
（1）尺寸精度高（IT12~IT16）、表面粗糙度小 （Ra12.5~6.3μm），机械加工余量小。 （2）铸件的晶粒较细，力学性能好。 （3）可实现一型多铸，提高了劳动生产率，且节约 造型材料。
7.自动测试与控制
8.铸造车间计算机管理 9.敏捷制造技术
缸体低压铸造数值模拟
不足：
气体难以排出，压铸件易产生皮下 气孔，压铸件不能进行热处理，也不宜 在高温下工作；金属液凝固快，厚壁处 来不及补缩，易产生缩孔和缩松；设备 投资大，铸型制造周期长、造价高，不 宜小批量生产。
4.4 低压铸造
低压铸造是采用较压力铸造低的 压力（一般为0.02～0.07Mpa），将金 属液从铸型的底部压入，并在压力下 凝固获得铸件的方法。 低压铸造是介于重力铸造（如砂 型、金属型铸造）和压力铸造之间的 一种铸造方法。
但金属型的制造成本高，不宜生产大型、形状复杂 和薄壁铸件；由于冷却速度快，铸铁件表面易产生 白口，切削加工困难；受金属型材料熔点的限制， 熔点高的合金不适宜用金属型铸造。
4特种铸造
a) 水平分型式
b) 垂直分型式 金属型的种类
c) 复合分型式
二、金属型的铸造工艺
1、喷刷涂料 、 2、金属型应保持一定的工作温度 、 3、适合的出型时间 、
三、金属型铸造的特点和适用范围
1、优点： 、优点： （1）一型多铸，便于实现机械化和自动化生产，有 ）一型多铸，便于实现机械化和自动化生产， 利于提高生产率； 利于提高生产率； （2）铸件精度和表面质量比砂型铸造显著提高； ）铸件精度和表面质量比砂型铸造显著提高； （3）结晶组织致密，铸件的力学性能显著提高； ）结晶组织致密，铸件的力学性能显著提高； （4）劳动条件显著改善。 ）劳动条件显著改善。 2、缺点： 、缺点： （1）金属型制造成本高、生产周期长； ）金属型制造成本高、生产周期长； （2）铸造工艺要求严格，易出现浇不足、冷隔、裂 ）铸造工艺要求严格，易出现浇不足、冷隔、 纹等铸造缺陷； 纹等铸造缺陷； （3）金属型铸件的形状和尺寸有一定限制。 ）金属型铸件的形状和尺寸有一定限制。 3、使用范围：铜、铝合金不复杂铸件的大批量生产， 铝合金不复杂铸件的大批量生产， 、使用范围： 如铝活塞、气缸盖、油泵壳体、铜瓦、 如铝活塞、气缸盖、油泵壳体、铜瓦、衬套
1、优点： 、优点： （1）铸件精度和表面质量较其它铸造方法均高； ）铸件精度和表面质量较其它铸造方法均高； （2）可压铸形状复杂的薄壁件，或直接铸出小孔、螺纹、齿轮 ）可压铸形状复杂的薄壁件，或直接铸出小孔、螺纹、 等； （3）铸件的强度和硬度都较高； ）铸件的强度和硬度都较高； （4）压铸的生产率较其它铸造方法均高。 ）压铸的生产率较其它铸造方法均高。 （5）便于采用镶铸（镶嵌法） ）便于采用镶铸（镶嵌法） 2、缺点： 、缺点： （1）压铸设备投资大，制造压型费用高、周期长，用于大批量 ）压铸设备投资大，制造压型费用高、周期长， 生产； 生产； （2）压铸高熔点合金时，压型寿命很低； ）压铸高熔点合金时，压型寿命很低； （3）由于压铸速度高，铸件内部易产生气孔和缩松； ）由于压铸速度高，铸件内部易产生气孔和缩松； （4）压铸件不能用热处理方法来提高性能。 ）压铸件不能用热处理方法来提高性能。 3、应用：铝、镁、锌合金铸件生产，如汽缸体、箱体、喇叭外 锌合金铸件生产，如汽缸体、箱体、 、应用： 化油器等。 壳、化油器等。
特种铸造简介资料讲解
特种成型技术课程报告材料科学与工程学院 金属材料成型加工 20110800818 申澎洋张春香2014年5月1日特种铸造技术简介铸造（Foundry ）:是一种液态金属成形的方法，即将金属加热到 液态，使其具有流动性，然后浇入到具有一定形状的型腔的铸型中， 液态金属院 系： 专业： 学 号:姓 名： 指导老师： 时间：在重力场或外力场（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成具有型腔形状的铸件。
特种铸造泛指除传统砂型铸造以外的铸造方法，金属型铸造、压力铸造、离心铸造、挤压铸造、熔模铸造、消失模铸造、真空密封造型、负压造型、陶瓷型铸造、低压铸造、连续铸造、挤压铸造、和磁型铸造等。
一、金属型铸造1.定义：金属液在重力作用下浇入金属铸型中，并在重力作用下结晶凝固而形成铸件的一种方法。
由于金属型可反复使用几百次到几千次，故又称永久型铸造。
2.金属型的材料：制造金属型的材料应根据浇注的合金选用，一般金属型材质的熔点应高于浇入液态合金的温度。
浇注锡、锌、镁等低熔点合金，可用灰铸铁做金属型；浇注铝、铜等合金，要用合金铸铁或钢做金属型。
3.金属型的结构：金属型的结构首先必须保证铸件（连同浇、冒口系统）能从金属型中顺利取出。
按分型面的不同金属型可分为整体式、水平分型式、垂直分型式和综合分型式等。
4.金属型的浇注系统：多采用底注式或倒注式，以防止浇注时金属液飞溅，遇金属型壁急冷凝成“冷豆”存在于铸件中，影响铸件质量。
5.金属型的型芯：分金属型芯和砂芯两种。
金属型芯一般适用于有色金属铸件，使用时需考虑金属型芯易于顺利拔出。
对浇注高熔点合金，采用砂芯，但每个砂芯只能使用一次。
6.金属型铸造优点1)金属型铸件的机械性能比砂型铸件高。
与砂型相比，金属型的导热性能好，铸件凝固时冷却速率高，即使结晶温度范围较宽的合金，也能得到密实的铸件。
同时，铸件晶粒细化，尤其是铸件表层结晶组织更细密，形成“铸造硬壳” ，铸件的抗蚀性能和硬度也显著提高。
第5讲：特种铸造
第5讲 特种铸造
机械制造基础
金工教研室 制造科学与工程学院
机械制造基础
第四讲 特种铸造与铸件工艺性
• 特种铸造方法
– – – – – – – – 熔模铸造 金属型铸造 压力铸造 低压铸造 离心铸造 陶瓷型铸造 实型铸造 消失模铸造
机械制造基础
熔模铸造
•
– – – – – – – –
熔模铸造
IT 11－14 Ra25－3.2 复杂形状，但铸件不宜过大 最小壁厚达0.7mm，最小直径0.5mm 适用于铸造各种金属，尤其是合金高熔点合金 制造复杂周期长 适于难切削、高熔点、复杂小零件 不受批量限制。
不限
各种铸造方法比较
8
9
陶瓷型 铸造
连续铸 造 真空铸 造 挤压铸 造 消失模 铸造
钢、铁
中、大 件
坯料或 型材
不限
1.6~12.5
12.5~100
6~8
—
5
6000
不限
4
10
11 12
不限
不限 不限
小件
< 25 不限
不限
6 不限
机械制造基础
－
1.6~50 3.2~100
—
7~9 7~9
1000
1000 不限
机械制造基础
机械制造基础
机械制造基础
离心铸造
机械制造基础
离心铸造
• 液态金属浇入旋转的铸型中，金属在离 心力作用下充填铸型和凝固成型。 • 特点及适用范围
–适用于旋转体铸件的生产，省去浇冒口； –铸件致密，机械性能好； –可以实现双金属铸造， –易产生偏析，内表面不易控制。
机械制造基础
卧式离心铸造机
选择铸造方法
机械制造基础
金工教研室 制造科学与工程学院
机械制造基础
第四讲 特种铸造与铸件工艺性
• 特种铸造方法
– – – – – – – – 熔模铸造 金属型铸造 压力铸造 低压铸造 离心铸造 陶瓷型铸造 实型铸造 消失模铸造
机械制造基础
熔模铸造
•
– – – – – – – –
熔模铸造
IT 11－14 Ra25－3.2 复杂形状，但铸件不宜过大 最小壁厚达0.7mm，最小直径0.5mm 适用于铸造各种金属，尤其是合金高熔点合金 制造复杂周期长 适于难切削、高熔点、复杂小零件 不受批量限制。
不限
各种铸造方法比较
8
9
陶瓷型 铸造
连续铸 造 真空铸 造 挤压铸 造 消失模 铸造
钢、铁
中、大 件
坯料或 型材
不限
1.6~12.5
12.5~100
6~8
—
5
6000
不限
4
10
11 12
不限
不限 不限
小件
< 25 不限
不限
6 不限
机械制造基础
－
1.6~50 3.2~100
—
7~9 7~9
1000
1000 不限
机械制造基础
机械制造基础
机械制造基础
离心铸造
机械制造基础
离心铸造
• 液态金属浇入旋转的铸型中，金属在离 心力作用下充填铸型和凝固成型。 • 特点及适用范围
–适用于旋转体铸件的生产，省去浇冒口； –铸件致密，机械性能好； –可以实现双金属铸造， –易产生偏析，内表面不易控制。
机械制造基础
卧式离心铸造机
选择铸造方法
2-5 特种铸造
19
三、金属型铸造的特点
一型多铸，生产率高。 一型多铸，生产率高。 铸件尺寸精度高，铸件表面粗糙度低。 铸件尺寸精度高，铸件表面粗糙度低。 铸件组织致密，晶粒细，力学性能高。 铸件组织致密，晶粒细，力学性能高。 金属型机械加工困难，制造周期长，一次性投资大。 金属型机械加工困难，制造周期长，一次性投资大。 铸件形状不能太复杂。 铸件形状不能太复杂。
第五章 特 种 铸 造
砂型铸造：把型砂做成铸型， 砂型铸造：把型砂做成铸型，依靠金属液本身的重力作用 来充满型腔的铸造方法。 来充满型腔的铸造方法。 它生产准备比较简单，具有很好的适应性， 它生产准备比较简单，具有很好的适应性，能够满足 一般铸件的质量要求，应用广泛，根据统计，各类铸件70 一般铸件的质量要求，应用广泛，根据统计，各类铸件 ％～80％都是砂型铸造的铸件。 ％都是砂型铸造的铸件。 缺点：每做一个铸件就要造一个铸型， 一型一铸， 缺点：每做一个铸件就要造一个铸型，即一型一铸，生产 率低；金属液充型能力比较差，一些复杂零件容易产生铸 率低；金属液充型能力比较差， 造缺陷；对最小壁厚的限制比较严格， 造缺陷；对最小壁厚的限制比较严格，难以铸出比较薄的 铸件。砂型铸造尺寸精度比较差，表面粗糙度比较高等。 铸件。砂型铸造尺寸精度比较差，表面粗糙度比较高等。 随着工业发展对铸件质量的要求越来越高， 随着工业发展对铸件质量的要求越来越高，因此出现 了各种各样的铸造方法，统称为特种铸造。 了各种各样的铸造方法，统称为特种铸造。
三、应用范围
适用于大批量生产形状复杂的中 适用于大批量生产形状复杂的中、小型薄壁非铁合金 大批量生产形状复杂的 铸件。 比如汽车的化油器、变速箱体、仪器和电器的壳体、 铸件。 比如汽车的化油器、变速箱体、仪器和电器的壳体、 支架、照相机的壳体等。 支架、照相机的壳体等。
特种铸造
金属型铸造适用于大批生产的有色合金铸件，如铝合 金的活塞，汽缸体等。
离心铸造
将金属液浇入高速旋转的铸型中，使其在离心力作用下成形并凝固的 铸造方法。可用金属型也可用砂型
立式离心铸造
铸型绕垂直轴旋转。铸件内表面呈抛物线形。用来铸造高度 小于直径的盘、环类或成形铸件。
卧式离心铸造
铸型绕水平轴旋转，铸件壁厚均匀，应用广泛，主要用来生产 套类、管类铸件，也用于浇注成形铸件。
3）增压凝固，型内合金在较高压力下结晶、凝固。 4）减压、降液，坩埚上部与大气连通，升液管内合金液 流回坩埚。 5）开型取出铸件。
图3-4 低压铸造示意图
返回文档
2.低压铸造的特点和应用范围 1）充型平稳且易控制，减少了冲击、飞溅现象，不易产生 夹渣、砂眼、气孔等缺陷，提高了产品合格率。 2）金属液上升速度和结晶压力可调整，低压铸造适用于各 种铸型、各种合金和各种大小的铸件。 3）浇注系统简单，金属利用率高。 4）与重力铸造（砂型、金属型）比较，铸件的轮廓清晰， 力学性能较高，劳动条件改善，易于机械化和自动化。 低压铸造主要用于质量要求高的铝、镁合金铸件，如 气缸体、气缸盖、铝活塞等。
浇注
浇注温度比砂型铸造时高。由根据合金种类、铸件大 小和壁厚决定。
开型、取出铸件、清理
金属型铸造的特点
可承受多次浇注，便于实现机械化生产 铸件精度和表面质量高（铝合金铸件的尺寸公 差等级可达IT7~IT9，表面粗糙度可达Ra3.2~12. 5um) 铸件的结晶组织致密，机械性能高 金属型成本高，生产周期长 铸造工艺严格， 易出现浇不足、冷隔、裂纹 程 砂套造型
灌浆与胶结 起模与喷烧
焙烧与合箱
陶瓷型铸造
特点： •精度高，适合高熔点合金；
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
二、 金属型铸造 Permanent Mold Casting 定义：将液体金属浇注到金属型中获得铸件的方法。 定义：将液体金属浇注到金属型中获得铸件的方法。 1、金属型的结构
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
低压铸造的特点及应用： 低压铸造的特点及应用： 浇注及凝固时的压力容易调整 适应性强， 压力容易调整、 1、浇注及凝固时的压力容易调整、适应性强，可用于 各种铸型、各种合金及各种尺寸的铸件。 各种铸型、各种合金及各种尺寸的铸件。 充型平稳， 底注式浇注充型平稳 2、底注式浇注充型平稳，减少了金属液的飞溅和对铸 型的冲刷，可避免气孔缺陷。 型的冲刷，可避免气孔缺陷。 3、铸件在压力下充型和凝固，其浇口能提供金属液来 铸件在压力下充型和凝固， 补缩，因此铸件轮廓清晰 组织致密。 铸件轮廓清晰， 补缩，因此铸件轮廓清晰，组织致密。 低压铸造的金属利用率高 金属利用率高， 90%以上 以上。 4、低压铸造的金属利用率高，约90%以上。 设备简单，劳动条件较好，易于机械化和自动化。 5、设备简单，劳动条件较好，易于机械化和自动化。 主要用来铸造一些质量要求高的铝合金和镁合金铸件， 主要用来铸造一些质量要求高的铝合金和镁合金铸件， 如气缸体、缸盖、和高速内燃机的铝活塞等薄壁件。 如气缸体、缸盖、和高速内燃机的铝活塞等薄壁件。
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
金属型、熔模、 金属型、熔模、离心l science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
四、压力铸造 Die Casting 定义： 定义：压力铸造是指金属液 在高压下高速充型， 在高压下高速充型，并在压 力下凝固的铸造方法。压铸 力下凝固的铸造方法。 1、压铸机的种类及工作原理
金属型用铸铁和铸钢制成； 金属型用铸铁和铸钢制成； 铸件的内腔既可用金属型芯、也可用砂芯。 铸件的内腔既可用金属型芯、也可用砂芯。
固定半型 活动半型
活塞的组合型芯
模底板
模板
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
2、金属型铸造的工艺特点 金属型的导热速度快和无退让性， 金属型的导热速度快和无退让性，使铸件易产生浇不 足、冷隔、裂纹及白口等缺陷。 冷隔、裂纹及白口等缺陷。 预热金属型： 1）预热金属型：有利于金属液的充型及铸铁的石 墨化过程。生产铸铁件，金属型预热至250～350℃； 墨化过程。生产铸铁件，金属型预热至250～350℃； 250 生产有色金属件预热至100 250℃。 100～ 生产有色金属件预热至100～250℃。 型腔须喷刷耐火涂料： 2）型腔须喷刷耐火涂料：保护其免受金属液直接冲 蚀和热击，可调节铸件各部分的冷却速度。 蚀和热击，可调节铸件各部分的冷却速度。 浇注温度应比采用砂型高出20 30℃， 20～ 3）浇注温度应比采用砂型高出20～30℃，铸铁件 的壁厚不小于15mm 以防白口组织。 15mm， 的壁厚不小于15mm，以防白口组织。
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
铸铁管的离心铸造
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
铸件的各部分冷却速度相同，壁厚均匀。 铸件的各部分冷却速度相同，壁厚均匀。主要用 来生产长度大于直径的套、管类铸件。 来生产长度大于直径的套、管类铸件。污水管
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
3、金属型铸造的优缺点 (1)优点 优点： (1)优点： 1)金属型铸造一型多铸 生产率高，劳动条件好； 金属型铸造一型多铸， 1)金属型铸造一型多铸，生产率高，劳动条件好； 2)铸件的组织致密 晶粒细小， 铸件的组织致密、 2)铸件的组织致密、晶粒细小，机械性能高 ； 3)铸件精度高 表面粗糙度值低。 铸件精度高、 3)铸件精度高、表面粗糙度值低。 (2)缺点 缺点： (2)缺点： 1)不宜铸造结构复杂、薄壁或大型铸件； 1)不宜铸造结构复杂、薄壁或大型铸件； 不宜铸造结构复杂 2)铸型寿命短 灰铸铁件铸造时还易于白口组织； 铸型寿命短， 2)铸型寿命短，灰铸铁件铸造时还易于白口组织； 3)成本高 周期长，需批量生产。 成本高， 3)成本高，周期长，需批量生产。 金属型铸造的应用： 4、金属型铸造的应用： 主要用于成批生产铝、铜合金等的中、小型铸件， 主要用于成批生产铝、铜合金等的中、小型铸件， 如活塞、缸体、液压泵壳体、轴瓦和轴套等。 如活塞、缸体、液压泵壳体、轴瓦和轴套等。
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
1．熔模（失蜡）铸造的工艺过程 熔模（失蜡）
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
特点 可生产形状复杂、轮廓清晰、薄壁铸件。 （1）可生产形状复杂、轮廓清晰、薄壁铸件。 （2）铸件精度高，表面质量好。 铸件精度高，表面质量好。 （3）能够铸造各种合金铸件。 能够铸造各种合金铸件。 （4）生产批量不受限制。 生产批量不受限制。 但工序繁多，生产周期较长，铸件不能太长、 但工序繁多，生产周期较长，铸件不能太长、太 铸件成本比砂型铸件高。 大，铸件成本比砂型铸件高。 应用实例 主要用于生产汽轮机、水轮机上小型的叶片和叶轮、 叶片和叶轮、 主要用于生产汽轮机、水轮机上小型的叶片和叶轮 切削刀具及汽车、拖拉机、船舶、 切削刀具及汽车、拖拉机、船舶、机床和风动工具上 的小型零件等。 的小型零件等。
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
2、压力铸造的特点 优点： 1)铸件质量好 尺寸精度高; 铸件质量好， 优点： 1)铸件质量好，尺寸精度高; 2)压铸件的强度和表面硬度较高 压铸件的强度和表面硬度较高; 2)压铸件的强度和表面硬度较高; 3)生产率操作简便 易于实现自动化。 生产率操作简便， 3)生产率操作简便，易于实现自动化。 缺点： 缺点： 1)充型速度快 型腔中的空气很难完全排出， 充型速度快， 1)充型速度快，型腔中的空气很难完全排出，且厚 壁处也很难补缩; 壁处也很难补缩; 真空压铸 压铸件不宜进行热处理或在高温下使用； 2）压铸件不宜进行热处理或在高温下使用； 可压铸的合金种类受到限制； 3）可压铸的合金种类受到限制； 设备投资大，压铸型的制造成本高。 4）设备投资大，压铸型的制造成本高。 压力铸造的应用：大批量生产有色合金铸件， 3、压力铸造的应用：大批量生产有色合金铸件， 压铸件应尽量避免机加工，以防内部孔洞外露。 压铸件应尽量避免机加工，以防内部孔洞外露。
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
压力铸造和低压铸造
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
金属液的自由表面在离心力作用下呈抛物面， 金属液的自由表面在离心力作用下呈抛物面，主 要生产高度小于直径的盘、环类铸件。 要生产高度小于直径的盘、环类铸件。
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
三、离心铸造 Centrifugal Casting
定义：将金属液浇入高速旋转的铸型中， 定义：将金属液浇入高速旋转的铸型中，在离心力 作用下充型和凝固的铸造方法。 作用下充型和凝固的铸造方法。
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
二、 金属型铸造 Permanent Mold Casting 定义：将液体金属浇注到金属型中获得铸件的方法。 定义：将液体金属浇注到金属型中获得铸件的方法。 1、金属型的结构
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
低压铸造的特点及应用： 低压铸造的特点及应用： 浇注及凝固时的压力容易调整 适应性强， 压力容易调整、 1、浇注及凝固时的压力容易调整、适应性强，可用于 各种铸型、各种合金及各种尺寸的铸件。 各种铸型、各种合金及各种尺寸的铸件。 充型平稳， 底注式浇注充型平稳 2、底注式浇注充型平稳，减少了金属液的飞溅和对铸 型的冲刷，可避免气孔缺陷。 型的冲刷，可避免气孔缺陷。 3、铸件在压力下充型和凝固，其浇口能提供金属液来 铸件在压力下充型和凝固， 补缩，因此铸件轮廓清晰 组织致密。 铸件轮廓清晰， 补缩，因此铸件轮廓清晰，组织致密。 低压铸造的金属利用率高 金属利用率高， 90%以上 以上。 4、低压铸造的金属利用率高，约90%以上。 设备简单，劳动条件较好，易于机械化和自动化。 5、设备简单，劳动条件较好，易于机械化和自动化。 主要用来铸造一些质量要求高的铝合金和镁合金铸件， 主要用来铸造一些质量要求高的铝合金和镁合金铸件， 如气缸体、缸盖、和高速内燃机的铝活塞等薄壁件。 如气缸体、缸盖、和高速内燃机的铝活塞等薄壁件。
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
金属型、熔模、 金属型、熔模、离心l science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
四、压力铸造 Die Casting 定义： 定义：压力铸造是指金属液 在高压下高速充型， 在高压下高速充型，并在压 力下凝固的铸造方法。压铸 力下凝固的铸造方法。 1、压铸机的种类及工作原理
金属型用铸铁和铸钢制成； 金属型用铸铁和铸钢制成； 铸件的内腔既可用金属型芯、也可用砂芯。 铸件的内腔既可用金属型芯、也可用砂芯。
固定半型 活动半型
活塞的组合型芯
模底板
模板
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
2、金属型铸造的工艺特点 金属型的导热速度快和无退让性， 金属型的导热速度快和无退让性，使铸件易产生浇不 足、冷隔、裂纹及白口等缺陷。 冷隔、裂纹及白口等缺陷。 预热金属型： 1）预热金属型：有利于金属液的充型及铸铁的石 墨化过程。生产铸铁件，金属型预热至250～350℃； 墨化过程。生产铸铁件，金属型预热至250～350℃； 250 生产有色金属件预热至100 250℃。 100～ 生产有色金属件预热至100～250℃。 型腔须喷刷耐火涂料： 2）型腔须喷刷耐火涂料：保护其免受金属液直接冲 蚀和热击，可调节铸件各部分的冷却速度。 蚀和热击，可调节铸件各部分的冷却速度。 浇注温度应比采用砂型高出20 30℃， 20～ 3）浇注温度应比采用砂型高出20～30℃，铸铁件 的壁厚不小于15mm 以防白口组织。 15mm， 的壁厚不小于15mm，以防白口组织。
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
铸铁管的离心铸造
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
铸件的各部分冷却速度相同，壁厚均匀。 铸件的各部分冷却速度相同，壁厚均匀。主要用 来生产长度大于直径的套、管类铸件。 来生产长度大于直径的套、管类铸件。污水管
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
3、金属型铸造的优缺点 (1)优点 优点： (1)优点： 1)金属型铸造一型多铸 生产率高，劳动条件好； 金属型铸造一型多铸， 1)金属型铸造一型多铸，生产率高，劳动条件好； 2)铸件的组织致密 晶粒细小， 铸件的组织致密、 2)铸件的组织致密、晶粒细小，机械性能高 ； 3)铸件精度高 表面粗糙度值低。 铸件精度高、 3)铸件精度高、表面粗糙度值低。 (2)缺点 缺点： (2)缺点： 1)不宜铸造结构复杂、薄壁或大型铸件； 1)不宜铸造结构复杂、薄壁或大型铸件； 不宜铸造结构复杂 2)铸型寿命短 灰铸铁件铸造时还易于白口组织； 铸型寿命短， 2)铸型寿命短，灰铸铁件铸造时还易于白口组织； 3)成本高 周期长，需批量生产。 成本高， 3)成本高，周期长，需批量生产。 金属型铸造的应用： 4、金属型铸造的应用： 主要用于成批生产铝、铜合金等的中、小型铸件， 主要用于成批生产铝、铜合金等的中、小型铸件， 如活塞、缸体、液压泵壳体、轴瓦和轴套等。 如活塞、缸体、液压泵壳体、轴瓦和轴套等。
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
1．熔模（失蜡）铸造的工艺过程 熔模（失蜡）
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
特点 可生产形状复杂、轮廓清晰、薄壁铸件。 （1）可生产形状复杂、轮廓清晰、薄壁铸件。 （2）铸件精度高，表面质量好。 铸件精度高，表面质量好。 （3）能够铸造各种合金铸件。 能够铸造各种合金铸件。 （4）生产批量不受限制。 生产批量不受限制。 但工序繁多，生产周期较长，铸件不能太长、 但工序繁多，生产周期较长，铸件不能太长、太 铸件成本比砂型铸件高。 大，铸件成本比砂型铸件高。 应用实例 主要用于生产汽轮机、水轮机上小型的叶片和叶轮、 叶片和叶轮、 主要用于生产汽轮机、水轮机上小型的叶片和叶轮 切削刀具及汽车、拖拉机、船舶、 切削刀具及汽车、拖拉机、船舶、机床和风动工具上 的小型零件等。 的小型零件等。
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
2、压力铸造的特点 优点： 1)铸件质量好 尺寸精度高; 铸件质量好， 优点： 1)铸件质量好，尺寸精度高; 2)压铸件的强度和表面硬度较高 压铸件的强度和表面硬度较高; 2)压铸件的强度和表面硬度较高; 3)生产率操作简便 易于实现自动化。 生产率操作简便， 3)生产率操作简便，易于实现自动化。 缺点： 缺点： 1)充型速度快 型腔中的空气很难完全排出， 充型速度快， 1)充型速度快，型腔中的空气很难完全排出，且厚 壁处也很难补缩; 壁处也很难补缩; 真空压铸 压铸件不宜进行热处理或在高温下使用； 2）压铸件不宜进行热处理或在高温下使用； 可压铸的合金种类受到限制； 3）可压铸的合金种类受到限制； 设备投资大，压铸型的制造成本高。 4）设备投资大，压铸型的制造成本高。 压力铸造的应用：大批量生产有色合金铸件， 3、压力铸造的应用：大批量生产有色合金铸件， 压铸件应尽量避免机加工，以防内部孔洞外露。 压铸件应尽量避免机加工，以防内部孔洞外露。
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
压力铸造和低压铸造
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
金属液的自由表面在离心力作用下呈抛物面， 金属液的自由表面在离心力作用下呈抛物面，主 要生产高度小于直径的盘、环类铸件。 要生产高度小于直径的盘、环类铸件。
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
三、离心铸造 Centrifugal Casting
定义：将金属液浇入高速旋转的铸型中， 定义：将金属液浇入高速旋转的铸型中，在离心力 作用下充型和凝固的铸造方法。 作用下充型和凝固的铸造方法。
材料及热加工工艺—第八章 材料及热加工工艺 第八章 铸造
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT