特种铸造06金属型铸造工艺讲解

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金属型铸造工艺详解

金属型铸造工艺详解
顶注式浇注过程及温度分布 1—金属型;2—凝固层;3—金属液
第四节 金属型铸造工艺
3.底注式 金属液流动较平稳,有利于排气,但温度分
布不合理,不利于铸件顺利凝固。
底注式浇注过程及温度分布 1—金属型;2—凝固层;3—金属液
第四节 金属型铸造工艺
(四)冒口的设计
金属型铸造灰铸铁件一般不设冒口。
铝、镁合金铸件冒口的体
铜合金所用材料与铸铁相似,但不用硅石粉和 镁粉。
第四节 金属型铸造工艺
粘结剂:常用水玻璃。铸钢、铸铁还用糖浆。 载体:一般用水,铜合金铸造常用矿物油。
附加物:赋予涂料特殊性能。
石棉粉、硅藻土可高效提高涂料的绝热性能, 石墨粉、滑石粉可减轻铸件自型中取出所遇到 的摩擦阻力,镁合金铸造时常在涂料中加硼酸 以防止镁合金氧化。 硅铁粉可预防铸铁件表面产生白口。
第四节 金属型铸造工艺
2、斜浇道
可能带进气体和杂质,但其量比垂 直浇道少得多。
在制造金属型时,加工很方便, 所以一般浇道不超过250mm,要求不 是很高的铸件,常常采用。
斜角根据铸件(包括冒口)的高度来选择
小于120mm:15°~ 20° 120~250mm:8°~ 15°
第四节 金属型铸造工艺
第四节 金属型铸造工艺
(二)直浇道
直浇道是将合金液从浇口杯引入横浇道的通道。 为了避免带入气体,金属型铸造的直浇道应做成封 闭式的。为了便于浇注,不带浇口杯的直浇道,上 部尺寸最好不小于φ20mm。
1、垂直浇道
开始浇注铝合金液时,不能完全充 满整个浇道,对底部的冲击较大,容易 带进气体和杂质,对铸件质量不利,所 以垂直浇道高度一般不应超过150mm。
第四节 金属型铸造工艺
在金属型型面上涂覆涂料时,应事先将干净的金属 型预热160-200,最好将喷雾器将混匀的涂料液喷涂 在型面上,使形成致密均匀的覆盖层。

第四章特种铸造介绍PPT课件

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

第4讲特种铸造

第4讲特种铸造
的可能性; – 铸件成型性好。金属液在外力作用下强迫流动,
提高了金属的充填能力,有利于形成轮廓清晰, 表面光洁的铸件; – 铸件组织致密,机械性能高; – 金属收得率高(80%~98%)。
© 2006 金工教研室
机械制造基础
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机械制造基础
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机械制造基础
卧式离心铸造机
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机械制造基础
大型管件
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机械制造基础
更大的管道
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机械制造基础
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
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机械制造基础
立 式 离 心 铸 造 机
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机械制造基础
金属型铸造
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机械制造基础
金属型铸造的四种分型方式
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机械制造基础
金属型铸造的缺点和不足
1. 生产成本高,适合大批量生产 2. 铸件易形成浇不足和开裂等缺陷, 3. 工艺过程参数控制严格 4. 采用金属型生产的铸件重量和形状方面
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机械制造基础
比较
产量
铸件制造成本(元/件) 砂型 金属型 熔模 压力
100
1.75
6.02
6.25 18.75
1000 0.62 1.23 2.67 1.95
10000 0.33 0.37 1.93 0.50
100000 0.30 0.29 1.80 0.16
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特种铸造06金属型铸造工艺

特种铸造06金属型铸造工艺

•铸 件 和 金 属 型 在 K1》1 , K2》1 时的温度分布
特种铸造06金属型铸造工艺

•下列两种情况 : •(1) k1 《 1 k2 《 1 •(2) k1 》1 k2 》 1
• 对于金属型铸造,属于第一种情况。即金属液及金属型中的温差与间隙 的温差比可忽略,间隙成为铸件冷却的控制环节。 • 金属型铸造时,型壁与铸件间是有涂料的,涂料可以认为是间隙的一部 分。涂料和空气的导热系数都很小,且间隙层都很薄。 可以用改变涂料的 热物理性能和厚度的方法来控制铸件的凝固。
图2-4 铸件-间隙-金属 型系统的温度分布 1-金属型 2-间隙
各组元的比热流(单位时间、单位面 •
积通过的热量)q都相同

3-铸件 4-铸件 中
特种铸造06金属型铸造工艺
•根据付立叶定律,q值可用下述三式表示: • t℃• 4 3 2 1
• t0
•(1)
•t1
•(2)
• t2 • t3
• x1 x2 x3
v 金属型铸造 传热特点是,铸件
断面上的温差和铸型 断面上的温差与中间 层的温度相比,显得 很小,可以忽略不计。 可以认为,铸件和铸 型断面上的温度分布 实际上是均匀的,传 热过程主要取决于涂 料层的热物理性质。
特种铸造06金属型铸造工艺
v 金属型的涂料层很薄时 中间层断面的温差与
铸件和铸型的温差相比较 显得很小。可以认为,铸 型内表面温度和铸件表面 温度相同,传热过程取决 与铸件和铸型的热物理量。
特种铸造06金属型铸造工艺
三、金属型铸造的应用范围
v 合金种类
•除热裂倾向大的合金,常用铸造合金都可利用金属 型铸造。
v 铸件形状和大小 •一般金属型铸造适用于形状不太复杂的中小

金属型铸造工艺

金属型铸造工艺

金属型铸造工艺1、概述1.1铸造原理金属铸造俗称硬模铸造,是用金属材料制造铸件,并在重力下将熔融金属浇入铸型获得铸件的工艺方法。

由于一副金属型可以浇注几百次至几万次,故金属型铸造又称为永久型铸造。

金属型铸造既适用于大批量生产形状复杂的铝合金、镁合金等非铁合金铸件,也适合于生产钢铁金属的铸件、铸锭等。

1.3工艺特点(1)优点1)金属型的热导率和热容量大,冷却速度快,铸件组织致密,力学性能比砂型铸件高15%左右。

2)能获得较高尺寸精度和较低表面粗糙度值的铸件,并且质量稳定性好。

3)因不用和很少用砂芯,改善环境、减少粉尘和有害气体、降低劳动强度。

(2)缺点1)金属型本身无透气性,必须采用一定的措施导出型腔中的空气和砂芯所产生的气体。

2)金属型无退让性,铸件凝固时容易产生裂纹3)金属型制造周期较长,成本较高。

因此只有在大量成批生产时,才能显示出好的经济效果。

1.4金属型铸件的一般要求金属型铸件最小壁厚(单位:mm)2.铸件工艺设计2.1基准面的选择基准面决定铸件各部分相对的尺寸位置。

所以选择铸造基面时,必须和铸件机械加工的加工基准面统一,其选择原则为:1)非全部加工的铸件,应尽量取非加工面作为基面。

因为加工面在加工过程中,尺寸会因加工而变动,所以可能将造成相对尺寸位置的变动。

而且铸件经过加工后,去掉的加工余面也不便检查。

2)采用非加工面作基面时,应该选尺寸变动最小、最可靠的面作基面。

用活块形成的铸件表面最好不选为基面。

3)基面应尽可能平整和光洁,不应当有残余浇冒口、毛刺、飞翅等。

4)全部加工的零件,应取加工余量最小的面作为基面,以保证机械加工时不至因加工余量不够而造成废品。

5)为了检验尺寸方便,最好是选择较大的平面作为基面,尽量避免选取弯曲的面,或是有铸造斜度的面为基面。

2.2铸件在金属型中的位置原则:①便于安放浇注系统,保证合金液平稳充满铸型②便于合金顺序凝固,保证补缩。

③使型芯(或活块)数量最少、安装方便、稳固、取出容易。

精确成型技术-第六讲-金属型铸造技术ppt课件

精确成型技术-第六讲-金属型铸造技术ppt课件
喷水直接冷却 循环水直接冷却
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
金属型的浇注系统
➢ 顶注式 ➢ 中间注入式 ➢ 底注式 ➢ 缝隙式
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
《材料精确成形技术》 第六讲
金属型铸造技术
金属型铸造又称硬模铸造,它是将液体金属浇入金 属铸型,以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(几百次 到几千次),故又有永久型铸造之称。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
3. 金属型或金属型芯,在铸件凝固过程中无退 让性,阻碍铸件收缩 。
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金属型铸造工艺特点
➢ 未预热的金属型不能进行浇注。 ➢ 金属型的浇注温度,一般比砂型铸造时高;
浇注速度应做到先慢,后快,再慢。 ➢ 拔芯与铸件出型时间要适当。 ➢ 要使金属型在生产过程中温度变化恒定。 ➢ 需在金属型的工作表面喷刷涂料。
体金属将金属型烫热。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
金属型的冷却方法
1.风冷:即在金属型外围吹风冷却,强化对 流散热。风冷方式的金属型,虽然结构简 单,容易制造,成本低,但冷却效果不十 分理想。

金属工艺学特种铸造课件

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

特种铸造

特种铸造
断口呈银白色,晶粒细密,表明球化良好,若呈灰色
或暗灰色粗晶粒,则球化不良或未球化。随白口宽度
增大σb上升,δ下降。浇温越高三角试块内陷越大。
观察金相组织及并测试力学性能验证。
• 思考题: • • • • • 1. 铸造的实质是什么,具有哪些优缺点,适 用范围如何? 2. 合金铸造性能的衡量指标和易生铸造缺陷? 3. 如何划分和改变铸件的凝固方式? 4.简述砂型铸造的基本工艺过程。 5. 什么是特种铸造,与砂型铸造相比有何特 点?
• • • • • • 带有抽气箱的模具上有透气孔直接与抽气室相连; 用0.10~0.20mm EVA 塑料薄膜在烘膜器加热软化; 模具真空使软化的塑料薄膜紧密贴覆; 将负压砂箱放置在模具上; 砂箱充干砂,震动紧实; 砂型顶覆层密封薄膜,将浇口盆与上型直浇道相连,下型只 需要在覆膜前将砂子刮平; • 对砂箱抽真空,使干砂得到紧实,同时释放模具抽气室的真 空,并通入压缩空气反吹,将砂型与模具分开; • 同样方法,生产下型。将上型与下型合型,准备浇注; • 浇注过程中继续对砂型抽真空。铸件冷却后,去除真空,铸 件直接落下,干砂可再生循环使用。
第四节 几种常用金属材料的铸造法制备技术 • 铸造技术是现在工业生产中最常用和最重
要的金属合金铸锭和铸件的制备方法,下面通
过几种重要的金属结构材料的制备进一步了解
材料的铸造法制备过程及工艺。
• 一.铸造铝合金ZL 104的制备
• ZL104为可热处理强化的铝-硅-镁系铸造 铝合金。具优良铸造工艺性能和气密性,强度 高。但有形成针孔倾向,熔炼工艺较复杂。适 砂型或金属型铸造复杂薄壁件,也可压力铸造,
振动法、金相法和热分析法等,这些方法虽然
在理论上具有一定的先进性,但都不如传统的

《特种铸造》课件

《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。

金属工艺学 第7章 特种铸造

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。

金属型铸造工艺流程

金属型铸造工艺流程

金属型铸造工艺流程金属型铸造是一种常见的铸造工艺,它采用金属型作为铸造模具,将熔化的金属注入模具中进行成形。

这种工艺具有成形精度高、表面质量好、生产效率高等优点,因此被广泛应用于汽车、航空、机械等领域。

一、模具制作金属型铸造的第一步是制作模具。

模具通常由铸铁、钢等金属制成,根据不同的铸造要求,可以采用单个模具或多个模具组合而成。

在制作模具的过程中,需要考虑到产品的设计要求、工艺要求、模具材料、尺寸精度等因素,以确保最终产品的质量。

二、熔炼金属熔炼金属是金属型铸造的第二步。

在熔炼过程中,需要选择合适的金属材料,并按照一定的比例加入合金元素、脱气剂等辅助材料,以提高金属的流动性、凝固性和耐热性等性能。

同时,还需要控制熔炼温度、保持一定的熔炼时间,以确保金属熔体的质量。

三、浇注成型在模具制作和金属熔炼完成后,就可以进行浇注成型了。

首先需要将模具加热至一定温度,以防止金属液在注入模具时迅速凝固。

然后将熔化的金属液倒入模具中,待金属液凝固后,即可将模具拆卸,取出成品。

四、清理和加工铸造完成后,还需要进行清理和加工。

清理工作主要包括切割、抛光、喷砂等,以去除模具留下的余料和浇注产生的毛刺等杂质。

加工工作则主要包括铣削、钻孔、车削等,以达到最终产品的尺寸精度和外观质量要求。

五、质量检验最后一步是对产品进行质量检验。

质量检验主要包括外观检查、尺寸测量、物理性能测试等,以确保产品符合设计要求和客户要求。

如果发现质量问题,需要及时进行调整和改进,以提高生产效率和产品质量。

金属型铸造工艺是一种精密的制造工艺,需要在每个环节上严格控制,以确保最终产品的质量。

在实际应用中,还需要不断改进和创新,以满足客户日益增长的需求和市场竞争的挑战。

金属型铸造工艺课件

金属型铸造工艺课件

铸铁
用于制造受力较小的铸件, 如汽车发动机缸体、缸盖 等。
铸造有色金属
如铝、铜、锌等,用于制 造轻巧、美观的铸件,如 艺术品、装饰品等。
铸造用辅助材料
造型材料
用于制造砂型或树脂型,如型砂、树 脂等。
脱模剂
用于涂抹在模具内表面,便于脱模和 防止粘模。
涂料
用于涂覆在砂型或铸件表面,以提高 表面质量、防止粘砂或提高铸件外观。
模具设计
模具设计需根据铸件的结构、尺寸 和生产批量进行,确保模具结构合 理、易于制造和维修。
模具制造
模具制造过程中需保证尺寸精度、 表面光洁度和结构稳定性,以确保 铸造出的铸件符合要求。
熔炼设备
熔炼炉
熔炼炉是熔炼金属的主要设备, 根据需要选择合适的熔炼炉,如
电弧炉、感应炉等。
熔炼材料
根据铸件的要求选择合适的熔炼 材料,如生铁、废钢、回炉料等,
无损检测
采用X射线、超声波等无损检测方法对铸件 内部缺陷进行检测。
尺寸检测
使用测量工具对铸件尺寸进行测量,确保符 合图纸要求。
外观检测
目视或借助放大镜对铸件外观进行检测,检 查是否存在气孔、砂眼等缺陷。
机械性能检测
对铸件进行拉伸、弯曲、冲击等试验,检测 其机械性能是否达标。
06
CATALOGUE
金属型铸造工艺案例分析
铸件质量控制标准
化学成分
机械性能
铸件的化学成分应符合相关标准和设计要 求,控制杂质元素含量,保证材料性能。
铸件的机械性能应满足标准要求,如抗拉 强度、屈服强度、伸长率等,确保铸件在 使用过程中能够承受足够的载荷。
外观质量
铸件外观应平整、光滑,无明显缺陷,如 气孔、砂眼、裂纹等。

金属型铸造工艺概述PPT(共 91张)

金属型铸造工艺概述PPT(共 91张)
x1 x2 x3
整理得:
q t0 t3 x1 x2 x3
1 2 3
x1 x2 x3 1 2 3
分别为三者的热阻
分析:
q t0 t3 x1 x2 x3
1 2 3
(1)比热流 q 与铸件断面中心温度和金属型表面温度之
差(t0-t3)成正比,而与热阻之和( x1 x2 x3 )成反比.
第二节 金属型铸件成形特点
导热性特点引起的铸件成形特点 没有透气性引起的铸件成形特点 无退让性引起的铸件成形特点
1. 由金属型材料的导热性能所引起的铸件成型特点 金属液浇入型腔,就把热量传递给金属型壁。
型壁有两方面变化 (1)蓄热:把热量积蓄起来,温度升高,发生膨胀 (2)传热:把热量散发到周围介质中去
金属型铸造工艺
Die Casting,Permanent Mold Casting
又称硬模铸造或永久型铸造,古代俗成铁范,是在重 力作用下将高温熔化的液态材料浇注到用金属制作的铸 型型腔中的工艺方法。
概述 金属型铸件成形特点 金属型铸造铸件工艺析 金属型铸造工艺卡片 金属型设计
1 2 3
(2)比热流愈大,铸件冷却强度愈大.
x1
(3)铸件材质、尺寸一经确定,其热阻 1 、t0 即为定值。此
时比热流q的大小就取决于x 2 、x 3 和t3的大小,下面分析它
们对q的影响。
2 3
1.2金属型对传热的影响
x3
1.2.1关于型壁热阻 3 的影响
金属型壁导热系数λ 3愈大,则其热阻愈小,铸件的 冷却速度愈强
假定金属型壁与铸件接触面为F(m2),密度
比热容c3(单位J/kg.℃)型壁温度场平均温度t均℃, 则金属型蓄热量Q可表示为

《特种铸造》第2章-金属型铸造(3-5学时)-谭建波

《特种铸造》第2章-金属型铸造(3-5学时)-谭建波

(a)金属型合模状态
(b)倾转浇注
2-3
“十三五”规划教材
特种铸造
第2章 金属型铸造
二、金属型铸造特点
(1)金属型的热导率和热容量大,金属液的冷却速度较快,铸 件对热节的敏感性相应降低,金属液中过饱和气体不易析出,使
铸件组织致密度提高,同时晶粒也比较细小,故铸件的力学性能 比砂型铸造高。
(2)铸件的尺寸精度较高。 (3)铸件的工艺收得率高,一般可节约15-30%液态金属的消耗。 (4)不用砂或用少量的芯砂,可节省造型材料80-100%,相应 减少了砂处理和型砂运输设备,生产环境大大改善。
(2)浇注工艺
由于金属型的激冷和不透气,浇注速度应做到先慢、后快、
再慢。先慢利于型腔中气体的排出,减小内浇道的喷射现象,预
防二次夹杂物的形成。后快可使金属液尽快充满型腔,避免形成
冷隔。再慢是防止浇注末期金属液溢出型外。浇注过程中一定要
平稳,液流要连续、不可中断。
2-17
“十三五”规划教材
特种铸造
第2章 金属型铸造
四、铸件的出型时间
铸件在金属型内停留的时间越长,温度越低,其收缩量 就越大,由收缩引起的铸件包紧力就越大,取出铸件就越困 难,同时铸件产生裂纹及变形的可能性也增大。因此,一般 希望尽早抽芯出型。对于有色合金铸件,当浇冒口基本凝固 完毕,即可抽芯开型。对铸铁件则掌握在900℃左右时可抽芯 开型;对薄壁件为防止白口,时间还可更早些,可控制在 900~950℃开型。
(教材图2-6)
(a) K1 1 ,K2 1 时的情况 (bK)1 1 ,K2 1 时的情况
2-12
“十三五”规划教材
特种铸造
第2章 金属型铸造
三、金属型阻碍收缩对铸件质量的影响

金属型铸造工艺详解课件

金属型铸造工艺详解课件
强度、高韧性和耐磨性,适用 于制造承受高负荷和要求高精度的铸 件,如轧钢机底座、大型齿轮等。
铸造用辅助材料
01
02
型砂
涂料
03 粘结剂
材料性能与选择原则
流动性
金属液在浇注过程中充填铸型的能力, 是影响铸件质量的重要因素。
收缩性
金属液冷却过程中体积减小的性质, 容易导致铸件产生缩孔、缩松等缺陷。
工艺改进与创新
优化浇注系统 新型模具技术 特种铸造工艺
智能化与自动化铸造
智能化铸造
自动化铸造
数字化铸造
THANK YOU
抗拉强度和延伸率
金属材料抵抗拉伸应力的能力,是评 估铸件性能的重要指标。
选择原则
根据铸件的使用要求、生产批量、生 产条件等因素综合考虑,选择合适的 金属材料和辅助材料。
04
金属型铸造工艺参数
模具温度
浇注温度
冷却速度

其他工艺参数
除模具温度、浇注温度和冷却速度外,金属型铸造工艺参数还包括:金属 液成分、添加剂使用、涂料涂层、铸件出模方法等。
金属型造工
01
金属型铸造工艺简介
定义与特点
定义 特点
历史与发展
历史
发展
现代金属型铸造已实现自动化、智能 化生产,应用领域不断扩大,成为制 造业的重要工艺之一。
应用领域
汽车工业
能源领域
航空航天 机械制造
02
金属型铸造工艺流程
模具设计与制作
模具设计 模具制作
熔炼与浇注
熔炼
浇注
冷却与开模
金相分析
使用测量工具对铸件进 行尺寸测量,确保符合
设计要求。
对铸件进行拉伸、弯曲、 冲击等试验,评估其机 械性能。
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寸稳定;
对热节敏感度低,液态金属中过饱和气体
(稳3度)等金,属保型证可获方得便优•铸采铸质一用造铸般精各件都度种不 力小。一易 学工于般析 性C艺为T出 能措C8, 比。T施7铸 砂-1控件 铸0级制致 好,密 。凝轻度固合高顺金。序可晶达、粒C细充T小7填-9。。平故砂
(1(545~))3铸不0%件用;的砂工或艺者收少•R得用表a1率砂面2.光高,5μ洁m,一度液般R体可a3.金节2-1属约2.5耗造μm量型。减材砂少 料铸一,80般一~都般1大0可0于%节;约环
t0 t3
q
1
q
2
q
3
x1 x2 x3
整理得:
q t0 t3 x1 x2 x3
1 2 3
x1 x2 x3
1 2 3
分别为三者的热阻
分析:
q t0 t3 x1 x2 x3
1 2 3
(1)比热流 q 与铸件断面中心温度和金属型表面温度之
差(t0-t3)成正比,而与热阻之和( x1 x2 x3 )成反比. 1 2 3
三、金属型铸造的应用范围
❖ 合金种类
除热裂倾向大的合金,常用铸造合金都可利用金属 型铸造。
❖铸件形状和大小 一般金属型铸造适用于形状不太复杂的中小
❖ 尺寸精度和表面粗铸 冷糙式件度发。动非机铁缸合盖金、可液铸压较泵复壳杂体的、铸各件种,壳例体如等气。
❖ 生产规模
钢铁合金只能铸形状简单的铸件。
有色金属铸件质量在几千克到几十千克,钢 一般只有成批或大量铁生铸产件时质使量用在。几但十一到般几航百千克。 空件不受此限制。
件 凝
吸收大量热量,从而提高了铸件的冷却速
固 时
度。但当超过一定值时,铸件的冷却速度
间 ,

变化不大,这主要由于铸型的热传导性能
决定了型壁中离工作表面较远的地方温度
不能升得太高,该处的金属型壁也就起不
到蓄热作用。
金属型厚壁,毫米 1-平板铸件 2-圆柱形铸件
Hale Waihona Puke 1.2.3 t3 的影响 在其他条件相同时,t3很小的时候,对冷却速度十分有利,
❖ 工艺过程(概述) ❖ 金属型铸造的优缺点 ❖ 应用范围
第一节 概述
工艺流程
一、概述
工艺特点:
一型多铸,铸件精度高,力学性能好,但成本高,主要用于大批 大量生产铜、铝、镁等非铁合金铸件。
二、金属型铸造的优点:
(1)金属型生产的铸件,其机械性能比砂型铸件高。
(2)铸件的精度和表面光洁由于度铸比件砂金型属铸在件金属高型,中而冷且得质较快量,和铸尺件
(2)比热流愈大,铸件冷却强度愈大.
x1
(3)铸件材质、尺寸一经确定,其热阻 1 、t0 即为定值。此
时比热流q的大小就取决于x2 、x3 和t3的大小,下面分析它
们对q的影响。
2 3
1.2金属型对传热的影响
x3
1.2.1关于型壁热阻 3 的影响
金属型壁导热系数λ3愈大,则其热阻愈小,铸件的 冷却速度愈强
假定金属型壁与铸件接触面为F(m2),密度
比热容c3(单位J/kg.℃)型壁温度场平均温度t均℃, 则金属型蓄热量Q可表示为
x Q=F× 3 ×
×c3×t均(J)
x 可见 3 愈大,Q愈大
由于金属型蓄热和导热能力是相互依赖的
x λ3很大, 3 的增加为其蓄热量的 铸
增加创造了条件,这样型壁能迅速从间隙
境好;
(6)工序简单,便于实现生产管理;易实现机械化和自动化,
生产效率高;
金属型铸造的不足之处: (1)最小壁厚不小于2mm; (2)金属型不透气,必须采取一定措施导出气体; (3)无退让性,易产生裂纹和变形,不适合热裂倾向大的合金; (4)金属型制造成本高;铸件外形不宜太复杂。不能生产大型铸 件,必须在批量较大时才能显出经济效益; (5)金属型铸造时,铸型的工作温度、合金的浇注温度和浇注 速度,铸件在铸型中停留的时间,以及所用的涂料等,对铸件的 质量的影响甚为敏感,需要严格控制。
t2
x1 x2
t3
x3
图2-4 铸件-间隙-金属 型系统的温度分布
1-金属型 2-间隙 3-铸件 4-铸件中心
根据付立叶定律,q值可用下述三式表示: t℃ 4 3 2 1
q
1 t0
x1
t1 w m2
(1)
t0
t1
q 2
x2
t1 t2
w2 m
(2)
t2
t3
q 3
x3
t2 t3
w2 m
系统发生的变化 (1)液体金属通过型壁散失热量, 凝固、收缩 (2)铸型获得热量,升高温度产生膨胀
结果在铸件与型壁之间,形成了间隙。 形成铸件—间隙—金属型散热系统
1.1 金属型传热模型
为使热交换问题讨论简化起见, 现对板型铸件进行分析。
t℃ 4 3 2 1
t0 t1
假定: (1)系统是稳定传热 (2)系统中各组元温度均呈直线分布 (3)在热交换过程中,通过系统中各 组元的比热流(单位时间、单位面积 通过的热量)q都相同
(3)
x1 x2 x3
图2-4 铸件-间隙-金属 型系统的温度分布
1-金属型 2-间隙 λ1、λ2、λ3 分别为铸件、间隙和金属型的导热系数。单位w/m ℃ 3-铸件 4-铸件中心
x1、x2、x3 分别为铸件、间隙和金属型的厚度 。单位m
(1)+(2)+(3) 得:
t0 t1 t1 t2 t2 t3
常用金属材料导热系数λ(w/m. ℃ )
铸铁
铸钢
铸铝
铸铜
39.5
46.4
373.6
390.9
可见,铜铸型比铁铸型冷却速度要大,所以连铸结 晶器用铜结晶器。
1.2.2 型壁厚度x3 的影响
如果型壁 x3 愈大,其热阻愈大,按公式q 愈小,这不符合实际情况。这是 因为在热交换过程中,除了导热外,还兼有蓄热作用,而公式中却未反应型壁的 蓄热能力。
金属型铸造工艺
Die Casting,Permanent Mold Casting
又称硬模铸造或永久型铸造,古代俗成铁范,是在重 力作用下将高温熔化的液态材料浇注到用金属制作的铸 型型腔中的工艺方法。
❖ 概述 ❖ 金属型铸件成形特点 ❖ 金属型铸造铸件工艺分析 ❖ 金属型铸造工艺卡片 ❖ 金属型设计
第二节 金属型铸件成形特点
❖ 导热性特点引起的铸件成形特点 ❖ 没有透气性引起的铸件成形特点 ❖ 无退让性引起的铸件成形特点
1. 由金属型材料的导热性能所引起的铸件成型特点 金属液浇入型腔,就把热量传递给金属型壁。
型壁有两方面变化 (1)蓄热:把热量积蓄起来,温度升高,发生膨胀 (2)传热:把热量散发到周围介质中去
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