1----熔模铸造--3,4,5(49)

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§1.3 熔模铸件的浇注和清理
B 电化学清理：
2. 清理
将铸件放在处理溶液中，通以直流电，通过化学反
应和电解还原将粘砂层清理干净。
处 理 溶 液 ： NaOH （ 85-90% ） +NaCl （ 10-15% ） （ 400500℃）。 粘砂层与 NaOH反应生成 Na2SiO3。通入 3-6V直流电， 粘砂层接阴极，钠离子在其上面得到电子而还原为金属钠，
基础上绘制铸件图。 ③设计浇冒口系统，确定模组结构。
在考虑上述三方面的问题时，主要的依据仍是一般铸造（常规铸造 或砂型铸造）过程的基本原则，尤其是确定工艺方案，工艺参数（如铸造 圆角、拔模斜度加工余量、工艺筋等）时，除了具体数据由于熔模铸造的 工艺特点稍有不同之外，而设计原则与砂型铸造完全相同，下面结合熔模 铸造特点叙述①和③这两方面的问题。
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§1.3 熔模铸件的浇注和清理
2）切割浇冒口(应力断口) ①气割
2. 清理
②砂轮切割
③锯割
④液压切割
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§1.3 熔模铸件的浇注和清理
3）铸件表面清理
2. 清理
残留在铸件表面上，尤其是内腔、深槽及盲孔等部
位的耐火材料，需要进一步清除干净。
① 机械清理：滚筒、喷丸或喷砂（铸件表面被硬化）
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§1.3 熔模铸件的浇注和清理
4）真空吸浇
1. 浇注
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§1.3 熔模铸件的浇注和清理
1. 浇注
5）定向凝固 定向凝固是指在凝固过程中采用强制手段，在凝固金属和
未凝固金属熔体中建立起特定方向的温度梯度， 从而使熔体沿着与热流相反的方向凝固，最终得 到具有特定取向柱状晶的技术。
等轴晶、定向柱状晶和单晶叶片 7
§1.3 熔模铸件的浇注和清理
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§1.3 熔模铸件的浇注和清理
1）从铸件上清除型壳 ①手工清除 锤击法：用锤击浇冒 口系统，产 生震动，使 型壳脱落。
2. 清理
②震击脱壳 用震击式脱壳机脱壳。 优点：效率高。 缺点：噪音灰尘大，清理后，铸件仍残留一
些耐火材料。
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§1.3 熔模铸件的浇注和清理
2. 清理
③电液压清理 它利用水中电极与铸件间的高压放电而产生的冲击波和 冲击压力进行清理。 优点：铸件清理干净、 工作时无灰尘。 缺点：噪音大，还能放 出 有 害 气 体 （ NO 、 NO2 ） 和有害辐射。 此外还有高压水清 壳；水爆法。
●冒口的设计
2. 浇冒口系统的设计
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§1.4 熔模铸件工艺设计
●浇冒口系统中过滤网的应用
2. 浇冒口系统的设计
① 作用：净化进入型腔的金属液，提高铸件力学性能。
② 材料：泡沫陶瓷过滤网（莫来石质、氧化锆质、锆英 石质、刚玉质等）。
③ 在浇冒口系统中的位置：浇口杯底部，直浇道，横浇 道，内浇道中。 （ 如图1-47所示）
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§1.4 熔模铸件工艺设计
1. 铸件结构工艺性分析 在保证铸件使用性能的前提下，铸件的结构应尽能满足 下述两方面的要求： 铸造工艺越简单越好； 铸件在成形过程中应不易形成缺陷。 （1） 为简化工艺对熔模铸件结构的要求 ① 为便于上涂料、撒砂及铸件清理，铸孔（槽）不应太 小、太深。 孔： d＞2mm； 通孔： h/d=4～6 盲孔： h/d≈2
表1-20给除了一些合金铸件在不同模料、不同型壳材料 生产时的综合收缩率值得变化范围。
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§1.5 压型
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§1.5 压型
②型腔和型芯的尺寸的确定 根据s（实际综合收缩率），可计算压型型腔和型芯
的公称尺寸。
l±a = lp（1+ s %）±a
式中 lp —铸件的平均尺寸；lp=L±△′/2 (L—铸件的公称尺寸， △′— 铸件上、下偏差的代数和） a —压型的制造公差，一般为铸件尺寸公差的1/2～1/5。
非金属压型分为：石膏压型，硅橡胶压型，环氧树脂压型等。
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§1.5 压型
1. 低熔点合金、石膏、塑料压型的制造
它们的制造过程相似，都采用浇注的方法制造，适用于单件、小批量， 形状简单的铸件。首先是制造母模（铸件、木质），在表面涂好分型剂， 其制造压型的过程见图1-48所示（类似砂型铸造的造型） 。
槽： B＞2mm； H=（2～6）B。
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§1.4 熔模铸件工艺设计
型芯直接形成熔模上相应孔腔。
1. 铸件结构工艺性分析
② 铸件的内腔和孔壁应尽可能平直，以便使用压型上的金属
不合理
合理
③不要有分散的热节，以便用直浇道进行补缩。 因熔模铸造采用热型浇注，冷铁的效果有所减弱，同 时冷铁在型壳上的固定也很麻烦，故熔模铸件的分布应尽 可能满足顺序凝固的要求。
② 化学清理：
2. 清理
A 碱煮清理：将带有残留石英砂的铸件放在苛性钠（浓度 20-30%）或苛性钾（浓度 40-50%）的溶液中，加热煮 沸，发生如下化学反应： 2NaOH + SiO2= Na2SiO3 +H2O 2KOH + SiO2= K2SiO3 +H2O
生成的硅酸钠和硅酸钾是一种粘稠状液体，可以用 热水冲洗干净（此方法不能用于铝合金铸件，以免腐 蚀）。还可将铸件置于滚筒一起浸入碱液中，边转动边 清洗。
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§1.5 压型
1、2-螺栓、螺母 3、10-上、下半压型 4-注模料口 5-型芯销 6-定位销 7、8-型腔、型芯 9-内浇道
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§1.5 压型
排气道：上型-下型之间 芯头-压型之间
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§1.5 压型
顶杆、顶板自压型中顶出熔模
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§1.5 压型
4.压型型腔和型芯尺寸和表面粗糙度的设计 （1）压型型腔和型芯尺寸的设计 ①总的线收缩率 ε的确定 从制造熔模开始到形成铸件，压型型腔和型芯尺寸要 经历三次变化： 模料的收缩（ε1） （0.38～2.05%） 型壳的膨胀（ε2 ） （0.5 ～1.20%） 铸件金属的收缩（ε3） （与合金成分有关） 因此，设计压型型腔和型芯尺寸时的铸件综合平均收 缩率ε理论值为： ε ＝ ε1－ ε2 + ε3
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§1.4 熔模铸件工艺设计
2. 浇冒口系统的设计
② 带有横浇道的浇冒口系统。（如图1-43所示） 横浇道的作用是分配液体金属，撇渣和补缩。 中大件广泛应用。
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§1.4 熔模铸件工艺设计
2. 浇冒口系统的设计
③ 专设冒口补缩的浇冒口系统 用于生产重量大，结构复杂的铸件。 对尺寸较大，形 状复杂且有热节的铸件，往往单独设置冒口进行补缩。
第1章 熔模铸造
§1.3 熔模铸件的浇注和清理
1. 熔模铸件的浇注
●熔模铸件浇注的特点：热型浇注
合金种类 铸型温度℃
铝合金 100-300
铜合金 100-500
钢 300-950
高温合金 800-1075
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§1.3 熔模铸件的浇注和清理
●热型浇注的优缺点：
1. 浇注
优点：提高液态金属的流动性，提高铸件的精密度，降低 型壳涨裂的可能。（利于获得薄壁件） 缺点：铸件冷却速度慢，易使铸件晶粒粗大，降低铸件的
6）低压铸造
1. 浇注
第5章 低压铸造
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§1.3 熔模铸件的浇注和清理
1. 浇注
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§1.3 熔模铸件的浇注和清理
2. 熔模铸件的清理 清理的内容包括：①从铸件上清除型壳，
2. 清理
②从铸件上切除浇冒口 ③去除铸件上所粘附的型壳耐火材料。 ④铸件热处理后的清理。如去氧化皮等。 在熔模铸造中，第2、4项外，其余都有自己的特点。
熔模型壳在高温焙烧时强度低，而平板形的型壳更易变 形，故熔模铸件上应尽可能避免有大的平面。可将大平面设 计成曲面或设工艺孔、工艺肋。（如图1-42所示）
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§1.4 熔模铸件工艺设计
②连接部位的合理过渡。
1. 铸件结构工艺性分析
为减少熔模和铸件的变形，减小热节，应注意铸件相 互连接部位的合理过渡。铸件的交叉相接处要做出圆角， 厚、薄端面要逐步渡。 ③ 为防止浇不足的缺陷，铸件壁不能太薄，一般为2～ 8mm。
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§1.5 压型
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§1.5 压型
2. 橡胶压型的制造 主要用于工艺品的熔模铸造。 由于橡胶有优良的弹性和柔韧性，可以较容易地从已 凝固的外形非常复杂，很难取分型面的熔模上剥离橡胶层 制得熔模。
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§1.5 压型
3. 压型的主要结构组成 （1） 成型部分：型腔，型芯。 （2） 压型定位机构：型体定位销，型芯销。 （3） 锁紧机构：螺栓－螺母 （4） 注蜡系统：注蜡口及内浇口。 （5） 排气道：开在型块与型块或型芯之间的接触面上 0.3～0.5mm。 （6） 起模机构：一般有顶板和顶杆。 （7） 冷却系统：大批量生产时采用。
③应尽可能标准化、系列化。应使制模、组焊、制壳、切
取铸件的各工序操作方便。 ④浇冒口系统的位置及分布应便于液态模料顺利的排出。
⑤尽可能的减少消耗在浇冒口系统中金属的比例。
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§1.4 熔模铸件工艺设计
（1）浇冒口系统的类型
2. 浇冒口系统的设计
① 由直浇道和内浇道组成的浇注系统
直浇道兼起冒口的作用。 中小件广泛应用。
水爆：将加热的铸件移至水槽中进行水爆，然后置于70-
90℃的热水中清洗。
化学清理的铸件不损伤表面，但成本高，操作麻 烦，只使用于要求很高的铸件清理。
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第1章 熔模铸造
§1.4 熔模铸件工艺设计
在了解了熔模铸造工艺过程之后，本节讨论熔模铸造的 工艺设计。如同一般的铸造工艺设计，熔模铸造工艺设计的 任务是： ①铸件结构的工艺性分析。 ②选择合理的工艺方案，确定有关的铸造工艺参数，在此
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§1.4 熔模铸件工艺设计
2. 浇冒口系统的设计