金属工艺学特种铸造课件(PPT 38)
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特种铸造技术介绍PPT
▆ 应用范围
（1）适用于生产形状复杂、精度要求高或难以切削加工成形的各种金属材料（尤其是碳钢及合金 钢）小型零件。如汽轮机、涡轮机的叶片或叶轮，汽车、拖拉机或机床用的各种小件。
2.压力铸造
█ 定义：是指将液态或半液态合金浇入压铸机的压室中，使之在高压和高速 下充填型腔，并在高压下成形结晶而获得铸件的一种铸造方法。常用压射压力 为5－70MPa，压射速度0.5－5m/s，充填时间很短，约0.01－02s。
6、适于有色金属薄壁复杂铸件的大批量生产。
3.低压铸造
█ 定义：是指液态金属在低的气体压力作用下从坩埚中自下而上地充填型腔 并凝固而获得铸件的一种铸造方法。常用压力为0.02~0.06MPa，介于重力和 压力铸造之间。
➢ 工艺过程：
3.低压铸造
3.低压铸造
特点和应用：
1、液态金属自下而上平稳的充填型腔， 型腔中的液流的方向与气体排出的方向一 致，避免了液态金属对型壁、型芯的冲刷 以及气体和氧化物，从而防止了铸件产生 气孔和非金属夹杂物；
3.应用范围
离心铸造是生产管套类铸件的主要方法，广泛应用于生产铸铁水管、缸套、轴套等。
各种铸造方法与砂型铸造加工精度对比：
结束
1.熔模铸造
◆◆ 熔模精密铸造：是指利用易熔材料制成模样，并在模样表面粘结一定厚度的耐火材料，然
后将模样熔化而使金属液充满型腔的一种铸造方法。（也称失蜡铸造）
熔 模 铸 造 工 艺 过 程
1.熔模铸造（1）熔模铸源自的工艺过程① 制作压型 压型根据铸件图制作，压型是压制蜡模的中间铸型。对高精度或大批量生产的铸件，常用机 械加工制成的钢或铝合金压型；对精度要求不高或生产批量不大的铸件常用低熔点合金（锡、铅、 铋）直接浇注的压型；对单件小批量的铸件可用石膏或塑料制作的压型。 ② 制作蜡模 将低熔点熔融态蜡料（常用50%的石蜡+50%的硬脂酸）压入压型中，冷凝后取出，得到单个蜡 模。将若干拉模粘到预制的蜡质浇口棒上，成为蜡模组。 ③ 制作壳型 将蜡模组浸入石英粉与水玻璃配成的浆料中，取出后在其表面撒上一层细石英砂，再浸入氯 化铵的溶液中硬化。如此由细到粗反复涂挂4-5次，指导表面结成5-10mm厚的硬壳后，放入8590℃的热水中，熔去蜡模而得到型腔与蜡模组一致的壳型。
（1）适用于生产形状复杂、精度要求高或难以切削加工成形的各种金属材料（尤其是碳钢及合金 钢）小型零件。如汽轮机、涡轮机的叶片或叶轮，汽车、拖拉机或机床用的各种小件。
2.压力铸造
█ 定义：是指将液态或半液态合金浇入压铸机的压室中，使之在高压和高速 下充填型腔，并在高压下成形结晶而获得铸件的一种铸造方法。常用压射压力 为5－70MPa，压射速度0.5－5m/s，充填时间很短，约0.01－02s。
6、适于有色金属薄壁复杂铸件的大批量生产。
3.低压铸造
█ 定义：是指液态金属在低的气体压力作用下从坩埚中自下而上地充填型腔 并凝固而获得铸件的一种铸造方法。常用压力为0.02~0.06MPa，介于重力和 压力铸造之间。
➢ 工艺过程：
3.低压铸造
3.低压铸造
特点和应用：
1、液态金属自下而上平稳的充填型腔， 型腔中的液流的方向与气体排出的方向一 致，避免了液态金属对型壁、型芯的冲刷 以及气体和氧化物，从而防止了铸件产生 气孔和非金属夹杂物；
3.应用范围
离心铸造是生产管套类铸件的主要方法，广泛应用于生产铸铁水管、缸套、轴套等。
各种铸造方法与砂型铸造加工精度对比：
结束
1.熔模铸造
◆◆ 熔模精密铸造：是指利用易熔材料制成模样，并在模样表面粘结一定厚度的耐火材料，然
后将模样熔化而使金属液充满型腔的一种铸造方法。（也称失蜡铸造）
熔 模 铸 造 工 艺 过 程
1.熔模铸造（1）熔模铸源自的工艺过程① 制作压型 压型根据铸件图制作，压型是压制蜡模的中间铸型。对高精度或大批量生产的铸件，常用机 械加工制成的钢或铝合金压型；对精度要求不高或生产批量不大的铸件常用低熔点合金（锡、铅、 铋）直接浇注的压型；对单件小批量的铸件可用石膏或塑料制作的压型。 ② 制作蜡模 将低熔点熔融态蜡料（常用50%的石蜡+50%的硬脂酸）压入压型中，冷凝后取出，得到单个蜡 模。将若干拉模粘到预制的蜡质浇口棒上，成为蜡模组。 ③ 制作壳型 将蜡模组浸入石英粉与水玻璃配成的浆料中，取出后在其表面撒上一层细石英砂，再浸入氯 化铵的溶液中硬化。如此由细到粗反复涂挂4-5次，指导表面结成5-10mm厚的硬壳后，放入8590℃的热水中，熔去蜡模而得到型腔与蜡模组一致的壳型。
第四章特种铸造介绍PPT课件
制造母模→制造压型→制造熔模→型壳的制造→浇注
熔模铸造动画演示
熔模铸造过程示意图
2 制蜡模设备
压型是用来制造熔模的重要工艺装备。压型要求： 制出的熔模能达到要求的尺寸精度和表面粗糙度；
压蜡机
压 型
蜡 模
3 压制熔模
(1)常用的模料
低熔点模料：由石蜡和硬脂酸各50%配制而成。 优点：熔点低(50~60℃)，制备简单，流动性好； 缺点：其热稳定性差，强度低，焊接性和涂挂性差， 收缩率大。
第三章 特种铸造
特种铸造是指砂型铸造方法以外的铸造方法。 常见特种铸造主要有：
1 熔模铸造 2 金属型铸造 3 压力铸造 4 低压铸造 ５ 离心铸造 ６ 实型铸造
一 熔模铸造
1概述
采用蜡质材料制成模型，在模样上涂挂 若干层耐火涂料制成型壳，经硬化后再将模 样熔化，排出型外获得无分型面的铸型。铸 型经过低温烘烤和高温焙烧后进行液体金属 的浇注。
5 离心铸造的应用
离心铸造主要用来生产大批套、管类铸件，如 铸铁管、铜套、缸套、双金属钢背铜套等铸件的制 造。
最大重量达几公斤到十多吨，离心 铸件最大直径可达3米，最大长度8 米
六 实型铸造
1 概述
实型铸造又称“气化模造型”或“消失模铸 造”，采用聚苯乙烯发泡材料制得的模型（气化 模）代替木模造型，造型后不用起模直接将金属 液浇注到气化模上，使其气化并形成空腔来容纳 金属液，从而冷却凝固后获得铸件的方法。
涂料机械手
涂料机械手正在涂料制壳
自动化制壳过程
制备好的模壳
焙烧，浇注
5 熔模铸造的特点及适用范围
❖ 铸件尺寸公差可达IT11～IT13；表面粗糙度 Ra值为12.5～1.6μm。 ❖ 适合各种合金的铸件。尤其是熔点高、难切 削的高合金铸钢件的制造。 ❖ 可铸出形状较复杂、不能分型的铸件。 ❖ 工艺过程复杂、工序多，生产周期长 ❖ 铸件的重量一般不超过25kg。 ❖ 冷却速度慢，铸件晶粒粗大。 ❖ 某些原材料，如硅酸乙酯、刚玉粉等价格贵， 来源少
熔模铸造动画演示
熔模铸造过程示意图
2 制蜡模设备
压型是用来制造熔模的重要工艺装备。压型要求： 制出的熔模能达到要求的尺寸精度和表面粗糙度；
压蜡机
压 型
蜡 模
3 压制熔模
(1)常用的模料
低熔点模料：由石蜡和硬脂酸各50%配制而成。 优点：熔点低(50~60℃)，制备简单，流动性好； 缺点：其热稳定性差，强度低，焊接性和涂挂性差， 收缩率大。
第三章 特种铸造
特种铸造是指砂型铸造方法以外的铸造方法。 常见特种铸造主要有：
1 熔模铸造 2 金属型铸造 3 压力铸造 4 低压铸造 ５ 离心铸造 ６ 实型铸造
一 熔模铸造
1概述
采用蜡质材料制成模型，在模样上涂挂 若干层耐火涂料制成型壳，经硬化后再将模 样熔化，排出型外获得无分型面的铸型。铸 型经过低温烘烤和高温焙烧后进行液体金属 的浇注。
5 离心铸造的应用
离心铸造主要用来生产大批套、管类铸件，如 铸铁管、铜套、缸套、双金属钢背铜套等铸件的制 造。
最大重量达几公斤到十多吨，离心 铸件最大直径可达3米，最大长度8 米
六 实型铸造
1 概述
实型铸造又称“气化模造型”或“消失模铸 造”，采用聚苯乙烯发泡材料制得的模型（气化 模）代替木模造型，造型后不用起模直接将金属 液浇注到气化模上，使其气化并形成空腔来容纳 金属液，从而冷却凝固后获得铸件的方法。
涂料机械手
涂料机械手正在涂料制壳
自动化制壳过程
制备好的模壳
焙烧，浇注
5 熔模铸造的特点及适用范围
❖ 铸件尺寸公差可达IT11～IT13；表面粗糙度 Ra值为12.5～1.6μm。 ❖ 适合各种合金的铸件。尤其是熔点高、难切 削的高合金铸钢件的制造。 ❖ 可铸出形状较复杂、不能分型的铸件。 ❖ 工艺过程复杂、工序多，生产周期长 ❖ 铸件的重量一般不超过25kg。 ❖ 冷却速度慢，铸件晶粒粗大。 ❖ 某些原材料，如硅酸乙酯、刚玉粉等价格贵， 来源少
金属工艺学特种铸造课件
金属工艺学特种铸造课 件
2024年2月4日星期日
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。
❖ 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
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
涂料。第一层是用来提高表面光洁度的涂料。第 二层是耐火涂料。
（3）填砂、紧实、浇注 （4）落料、清理
消失模铸造特点
1、铸件尺寸精度高(可达5-7级）
2、铸件表面光洁（Ra6.3-12.5um) 3、铸件加工量小 4、铸件无飞边毛刺，落砂清理容易，清理工时少
❖ 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
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 ❖ 压铸件不能用热处理的方法提高性能
❖适用范围
❖主要用于有色合金（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)
工艺过程
2024年2月4日星期日
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。
❖ 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
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
涂料。第一层是用来提高表面光洁度的涂料。第 二层是耐火涂料。
（3）填砂、紧实、浇注 （4）落料、清理
消失模铸造特点
1、铸件尺寸精度高(可达5-7级）
2、铸件表面光洁（Ra6.3-12.5um) 3、铸件加工量小 4、铸件无飞边毛刺，落砂清理容易，清理工时少
❖ 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
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 ❖ 压铸件不能用热处理的方法提高性能
❖适用范围
❖主要用于有色合金（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)
工艺过程
《金属工艺学铸造》课件
金属材料的可铸造性
流动性：金属材料在铸造过程中流动性 越好，越容易形成均匀的铸件
收缩性：金属材料在冷却过程中收缩性 越小，越容易形成尺寸精确的铸件
热导率：金属材料的热导率越高，越容 易形成表面光滑的铸件
化学稳定性：金属材料在铸造过程中化 学稳定性越好，越不容易产生气孔和裂 纹
机械性能：金属材料的机械性能越好， 越容易形成强度高、耐磨损的铸件
铸造缺陷的检测方法
目视检查：观 察铸件表面是 否有裂纹、气 孔、砂眼等缺
陷
超声波检测： 利用超声波探 头对铸件内部 进行扫描，检
测内部缺陷
射线检测：利 用X射线或γ 射线对铸件进 行照射，通过 观察射线穿透 情况检测内部
缺陷
磁粉检测：利 用磁粉对铸件 表面进行喷涂， 观察磁粉吸附 情况检测表面
缺陷
离心铸造设备： 包括离心铸造 机、离心铸造 模具等，特点 是生产效率高， 精度高，但成
本较高。
连续铸造设备： 包括连续铸造 机、连续铸造 模具等，特点 是生产效率高， 成本低，但精
度较低。
砂型铸造设备的使用和维护
设备类型：砂型铸造设备主要包括砂型铸造机、砂型铸造模具等 使用方法：按照设备说明书进行操作，注意安全操作规程 维护方法：定期检查设备，及时更换磨损部件，保持设备清洁 常见问题及解决方法：如设备故障、模具损坏等问题，应及时解决，确保生产顺利进行
安全设施：包括防护罩、安全门、安全护栏等，确保操作人员安全 环保设施：包括废气处理系统、废水处理系统、噪音控制设备等，减少对环境的影响 使用方法：按照说明书进行操作，定期检查和维护，确保设施正常运行 维护方法：定期进行清洁、润滑、更换易损件等，确保设施使用寿命和效果
铸造生产安全与环保管理的实施
铸造工艺特种铸造.ppt
4、浇注
离心铸造时，浇注工艺有其本身的特点，首先由于铸件 的内表面是自由表面，而铸件厚度的控制全由所浇注液体金 属的数量决定，故离心铸造浇注时，对所浇注金属的定量要 求较高。此外由于浇注是在铸型旋转情况下进行的为了尽可 能地消除金属飞溅的现象，要很好控制金属进入铸型时的方 向。 液体金属的定量有重量法、容积法和定自由表面高度 （液体金属厚度）法等。容积法用一定体积的浇包控制所浇 注液体金属的数量，此法较简便，但受金属的温度，熔渣等 影响，定量不太准确，在生产中用的较多。 为尽可能地消 除浇注时金属的飞溅现象，要控制好液体金属进入铸型时的 流动方向。
小组成员： 唐铨 陈超 刘海彬 黄华润 禚文博
铸造工艺简介
铸造 是一种液态金属成型的方法。在各种铸造方法中，用得最普遍 的是砂型铸造。这是因为砂型铸造对铸件形状、尺寸、重量、合金种类、 生产批量等几乎没有限制。
但随着科学技术的发展，对铸造提出了更高的要求，要求生产出更加 精确、性能更好、成本更低的铸件。为适应这些要求，铸造工作者发明 了许多新的铸造方法，这些方法统称为特种铸造方法，即特种铸造。
而在双层金属型中，型壁由两层组成，铸件在内型表 面成形。双层金属型结构虽复杂性，但只要改变内型 的工作表面尺寸就可浇注多种外径尺寸的离心铸件。 长期工作后，只需更换结构较简单的内型就可把旧铸 型当作新的铸型使用。
3、涂料
金属型离心铸造时，常需在金属型的工作表面喷刷涂 料。对离心铸造金属型用涂料的要求与一般金属型铸造时 相同。为防止铸件与金属型粘合和铸铁件产生白口，在离 心金属型上的涂料层有时较厚。离心铸造用涂料大多用水 作载体。有时也用于态涂料，如石墨粉，以使铸件能较易 地自型中取出。 喷刷涂料时应注意控制金属型的温度。 在生产大型铸件时，如果铸型本身的热量不足以把涂料洪 干，可以把铸型放在加热炉中加热，并保持铸型的工作温 度，等待浇注。生产小型铸件时，尤其是采用悬臂离心铸 造机生产时，希望尽可能利用铸型本身的热量洪干涂料， 等待浇。
《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。
金属材料及工艺课件：特种铸造-
低壓鑄造機
11.4 熔模鑄造
• 熔模鑄造：用易熔材料製成模樣，然後在模樣上塗掛耐 火材料，經硬化之後形成型殼，再將模樣熔化排除型外， 從而獲得無分型面的鑄型。
1. 熔模鑄造的工藝過程
熔模鑄造rongmo[1]
（1）製造蠟模
a 製造壓型； b 壓制蠟模； c 組裝蠟模。
（2）製造型殼
a 浸塗料； b 撒砂； c 硬化； d 重複上述過程。製成5-12㎜的耐火型殼； e 脫蠟。
（2）陶瓷型鑄造的特點及適用範圍 優點： ➢ 尺寸精度高、表面粗糙度低，可澆注高溫合金； ➢ 鑄件的大小不受限制； ➢ 在單件小批生產條件下，需要投資少、生產週期短。 缺點： ➢ 不適合批量大、重量輕或形狀複雜的鑄件； ➢ 難以實現生產過程的機械化和自動化。 應用： ➢ 厚大精密鑄件。如沖模、鍛模、玻璃器皿模、壓鑄模、
1. 壓力鑄造的工藝過程 • 壓鑄機：熱壓室壓鑄機和冷壓室壓鑄機，冷壓室壓鑄機
按其壓室的結構和佈置方式分為臥式和立式壓鑄機。 • 壓鑄型
• 壓鑄過程（以臥式壓鑄機為例），如圖。
壓力鑄造演示yali[1]
• 主要工藝參數：
a 壓鑄壓力和壓鑄速度。 b 澆注溫度 c 壓鑄型溫度。 d 充型、持壓和開型時間， e 塗料。
件。如發動機葉片、齒輪刀具等
典型熔模鑄造鑄件
11.5 離心鑄造
離心鑄造：將液態合金澆入高速旋轉（250～1500r/min） 的鑄型，使金屬液在離心作用下充填鑄型並結晶的鑄造 方法。
5．1 離心鑄造的基本方式
G
2r g
• 立式離心鑄造機：鑄型饒垂直軸旋轉自動形成內腔，壁厚 取決於澆入金屬量
➢ 優點：便於鑄型的固定和金屬的澆注； ➢ 缺點：自由面呈拋物面，上薄下厚； ➢ 應用：高度小於直徑的圓環鑄件、成型鑄件。
金属工艺学第五讲义cp特种铸造PPT共40页
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
金属工—阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
金属工艺学 第7章 特种铸造
压力铸造的特点及应用
生产率极高
是生产率最高的一种方法。铸型寿命长，压铸铝合金寿命 可达几十万次，甚至上百万次。
铸件的精度高，表面粗糙度低
IT11～IT13，Ra值3.2～0.8。产品互换性好。材料利用率 约为60%～80%。
压力铸造的特点及应用
压铸件表面组织致密，强度和硬度高
压铸件抗拉强度比砂型铸件提高25％～30％，延伸率有所下 降。
直接式
浇口
间接式
零件
特种铸造
4. 挤压铸造(液态金属模锻)
合金液在较高的压力作用下充型、凝固并产 生少量塑性变形，从而获得优良产品的方法。
主要用于铝合金、锌合金、镁合金、铜合金
直接式
间接式
挤压铸造的特点
品质优良
无气孔、疏松、缩孔等缺陷； 内部组织紧密、均匀、晶粒细小； 力学性能可以和锻件相媲美； 表面粗糙度低、尺寸精度高； 能生产出形状复杂的零件。
陶瓷型铸造 低压铸造 离心铸造
压力铸造
半固态铸造 挤压铸造
每种铸造方法都有各自的优势，但都不是万能工艺
特种铸造
1. 金属型铸造(永久型铸造)
在重力作用下，让金属液充填金属铸型而获得铸件的一种铸造方法。 主要用于铝合金、锌合金、镁合金、铜合金
加 入金属型动画
特种铸造
1. 金属型铸造(永久型铸造)
特种铸造（二）
特种铸造
3.低压铸造
在0.02～0.07MPa压力 作用下，将金属液注入型腔， 并在压力下凝固以获得铸件 的方法。
低压铸造的特点及适用范围
压力和速度便于调节。充型平稳，对铸 型的冲刷力小，气体较易排除。
便于实现顺序凝固，以防止缩孔和缩松。
表面质量高于金属型(IT12～14,Ra12.5～ 3.2)。可生产出壁厚为1.5～2mm薄壁铸件。
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❖ 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
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）
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
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。
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。
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
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，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。
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 ❖ 压铸件不能用热处理的方法提高性能
❖适用范围
❖主要用于有色合金（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)
❖ 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”
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。
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
❖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。
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。
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
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）
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
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。
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。
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
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，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。
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 ❖ 压铸件不能用热处理的方法提高性能
❖适用范围
❖主要用于有色合金（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)
❖ 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”
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。
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
❖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。
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。