金属工艺学特种铸造课件(PPT38).pptx

母模
压型
熔蜡
充满压型
一个蜡模
蜡模组
结壳、倒出熔蜡
填砂浇注
与砂型铸造方法对比，熔模精密铸造具有如下优点： 1. 铸件尺寸精度高（IT11~IT13），表面粗糙度值低 （12.5~1.6um）。减少切削加工量，甚至无须切削加工 （涡轮发动机的叶片）。
2.可以铸造薄壁件及重量很小的铸件。
3.擅长制造用砂型铸造、锻压、切削加工等方法难以 制造的形状，复杂、不便分型的零件。如带有精细的 图案、文字、细槽和弯曲细孔的铸件
工艺过程
❖金属型的预热（预热温度一般不低于150°C)
金属型导热性好／液体金属冷却快，铸件易出现 冷隔、浇不足、气孔等缺陷。同时保护铸型。
❖ 涂料（耐火涂料的厚度为0.3~0.4mm)
❖利用涂料层的厚薄，调节铸件的冷却速度； ❖保护金属型，防止高温金属液对型壁的冲蚀和
热击； ❖利用涂料层蓄气排气。
压力铸造的特点和适用范围
❖缺点 ❖ 投资大，生产周期长 ❖ 压铸合金的种类受限制，压铸高熔点合金（铸铁、 铸钢）时，压型寿命低 ❖ 铸件内部常有气孔和缩松，不能进行较多余量的 切削加工 ❖ 压铸件不能用热有色合金（如铝合金、锌合金）的中、 小铸件的大量生产。
冷压室卧式压铸（目前应用最多)
优点
• 利用回转表面生产圆筒形铸件，省去型芯和浇注系统， 大大简化了生产过程，节约了金属
• 离心力的作用，铸件由外向内的顺序凝固，而气体和熔 渣因比重轻向内腔移动而排除，铸件组织致密，极少有 缩孔、气孔、夹渣等缺陷
• 合金的充型能力强，便于流动性差的合金及薄件的生产。
• 便于制造双金属铸件
缺点 • 铸件易产生偏析，铸件内表面较粗糙。内表面尺寸不易控制。
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 要用来生产圆环类铸件，也用于浇注成形铸件。
离心式实型铸造
离心铸造的生产过程
（1）将金属型型腔清理干净，喷涂料 （2）旋转铸型，浇入定量金属液 （3）凝固后，停止旋转，取出铸件
型腔并凝固 （4）打开铸型，用顶杆顶出铸件
压力铸造的特点和适用范围
❖优点 ❖ 铸件的精度和表面质量都较其他铸造方法高（尺寸公差
等级可达CT4~CT7，表面粗糙度一般可达 Ra1.6~12.5um) ❖ 可压铸出形状复杂的薄壁件、和镶嵌件（铸件最小壁厚 为：锌合金为0.3mm,铝合金为0.5mm) ❖ 铸件强度和硬度高（抗拉强度可比砂型铸件提高 25%~30%，但伸长率有所降低） ❖ 生产率高(一般冷压式压铸机平均每小时压铸600-700次）
b.制造单个泡沫塑料模 C.组装模样束
（2）上涂料 泡沫塑料模样束表面应上两层
第五章 特种铸造
教学重点：每种特种铸造的优越之处和选择原则 教学难点：熔模铸造的工艺过程 教学目标和要求：了解各种铸造方法的特点及应 用范围，每种铸造的优越之处和选择原则。
第四章 特种铸造
特种铸造方法通常是指区别于普通砂型铸造的一些 方法。其在提高铸件精度和表面质量,改善合金性能, 提高生产率,改善劳动条件和降低铸造成本等方面,各 有优越之处。
消失模铸造
也称气化模铸造，国际上称EPC工艺。 真空实型铸造， 用泡沫模型代替金属或木模，造
型后模样不取出，呈实体型腔，浇注时模样气化消失而 得到铸件。
消失模铸造的工艺过程
（1）制造泡沫塑料模
a.制备消失模材料 需经预发泡—将珠粒密度大（ 1.05g/cm3)的原材料及发泡剂，经过蒸汽加热、抽真 空，获得符合要求的低密度珠粒、残留发泡剂含量及适当 粒度的珠粒的处理过程。（主要的消失模材料有：可发性 聚苯乙烯（EPS），适用于灰铸铁、球墨铸铁和有色合金 铸件等；可发性聚甲基丙烯甲酯（EPMMA），适用于球 墨铸铁和铸钢件等。这类泡沫塑料的特点：密度小（ 0.015~0.025g/cm3)，发气量小、导热系数小、产生 气体及残留物少、资源丰富、价格不高。
4.可以制造各种合金材质的铸件，尤其适用于高熔点、 难切削合金的小型复杂铸件的生产
金属型铸造
又称硬模铸造，将液体金属浇入金属铸型，获得铸件 的一种铸造方法。铸型是用金属制成，可以反复使用多次。 金属型的结构有多种形式，（a）是水平分型式金属型，多 用于生产薄壁轮状铸件；（b）为垂直分型式金属型，广泛 应用于复杂铝合金铸件。
❖ 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
金属型铸造方法主要用于熔点较低的有色金属或合金铸 件的大批量生产。黑色金属类铸件只限于形状简单的中小零 件。
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 ❖铸件的形状和尺寸受一定的限制
组合金属型结构
金属型和砂型，在性能上有显著的区别
1.透气性差 2.导热性好 3.没有退让性
金属型的这些特点决定了它在铸件形成过程中有自 己的规律。
离心铸造
将液态合金浇入高速旋转的铸型中，使金属液在离心 力作用下充填铸型并结晶。
❖ 熔模铸造 ❖ 离心铸造 ❖ 压力铸造 ❖ 金属型铸造 ❖ 消失模铸造
熔模铸造
熔模铸造用易熔材料制成模型，然后在模型上涂挂 耐火材料，经硬化之后，再将模型熔化、排出型外 ，从而获得无分型面的铸型
由于熔模广泛采用蜡质材料来制造，故又常把它称 为“失蜡铸造”。由于获得的铸件具有较高的尺寸 精度和表面光洁度，故又称“熔模精密铸造”
压力铸造
将熔融的金属在高压下，快速压入金属型，并在 压力下凝固，以获得铸件的方法。（常用压射压力为 几至几十兆帕，充填速度约为0.5~50m/s，充填时间为 0.01~0.2s)
热压室压铸
工艺稳定铸件质量好，压型寿命低
压铸的工艺过程
（1）预热金属铸型，喷涂料 （2）合型、注入金属液 （3）压射冲头在高压下推动金属液充满