第2章石膏型精密铸造1

硬脂酸 60～40 60～40
松香 30～20 30～20
石蜡 5～20 5～20
褐煤蜡 5～20 5～20
EVA 1～5 1～5
聚苯乙烯 —
10～30
表2-2 48#及48T#的某些性能
性能 滴点 软化点 线收 缩率
模料 (℃) (℃) (%)
抗弯 强度 (MPa)
热稳定 性40℃ /2h (mm)
4、石膏型透气性极差，要合理设置浇注系统及 排气系统，防止浇不足、气孔等缺陷。
5、石膏型的耐火度低，故适于生产铝、锌、铜、 金和银等合金的精密复杂铸件。
2.1.3应用范围 石膏型精密铸造适于生产精密铸件，特别适宜 生产大型复杂薄壁铝合金铸件。 该法已被广泛用于航空、宇航、兵器、电子、 船舶、仪器、计算机等行业的零件制造中，也常 用于艺术品铸造中。
典型铸件
波音767飞机 燃油增压泵壳体 材质：365铝合金
（美国牌号） 重量：63kg
雷达用波导管 材质：铝合金 铸件要求： 内通道精度要求高， 表面粗糙度：
Ra =1.6 μm。
叶轮 材质：铝合金 尺寸：外径尺寸
25～900mm， 最小壁厚0.5mm 铸件要求： 表面粗糙度： Ra=1.6～3.2μm。
镁合金
1.2
1.6
锰黄铜 1.8～2.0 2.0～2.3
石膏型精密铸件的综合收缩率A可按下式计算：
A% (a c d)%
三、铸造斜度 石膏型精密铸件的铸造斜度可参考熔模铸造斜 度。
2.2.3浇注系统及冒口设计 石膏型精密铸件浇注系统及冒口设计可参考熔
模铸造或砂型铸造。应注意以下几点： 1、石膏导热性差，金属液保持流动时间长， 故浇注系统截面积尺寸可比砂型铸造减少 20%左右。
90℃ 粘度 (MPa. s)
灰分 700 ℃(%)
表面粗 糙度( Raμm)
压注温 度与模 料状态
脱蜡 温度 (℃)
48 68- 67-68 0.30- 7.5
70
0.35
1.5 32.5 0.026 0.32- 51- 55 850.63 ℃稠 100 液态
48T 67.6 61.6 0.40- 6.50.45 7.0
1 43.5 0.034 0.63- 53-57 85-
(℃)
1.25 ℃稠 90
液态
二、水溶性模（芯）料 制作复杂内腔、无法用金属芯形成时，就得使 用水溶芯或水溶石膏芯等来形成内腔。 常用的水溶性模料有尿素模料、无机盐模料、 羰芯等。为减少凝固时羰芯的收缩、龟裂，提高 其塑性，可加入一些增塑剂。
2.2石膏型精密铸件工艺设计
2.2.1浇注位置的选择 石膏型精密铸造浇注位置的选择原则基本上与 熔模铸造相同。 2.2.2主要工艺参数选择 一、加工余量 石膏型精密铸造铸件的加工余 量可参考熔模铸造的加工余量。
石膏型精密铸件的加工余量 /mm
加工面最大尺寸 100
100～300 300～500
加工余量 0.8 1.0 1.5
合金种类 铝硅合金
收缩率 阻碍收缩 自由收缩 0.8～1.0 1.0～1.2
合金种类 锡青铜
收缩率
阻碍收缩 自由收缩
1.2
1.4
铝铜合金
1.4
[w(Cu)=7%
～12%]
铝镁合金
1.0
1.6
无锡青铜 1.6～1.8 2.0 ～2.2
锌黄铜 1.5～1.7 1.8～2.0
1.3
硅黄铜 1.6～1.7 1.7～1.8
二、收缩率 影响石膏型精密铸件尺寸的因素较多，如熔模 的收缩率a、石膏型胶凝膨胀b及脱水收缩c、合 金的收缩率d等。这几个方面的综合影响称为石 膏型精密铸件的综合收缩率。
表2-14 石膏型精密铸造中熔模、石膏型的收缩及膨胀
熔模收缩a 石膏型胶凝膨胀b 石膏型脱水收缩c
0.4～0.6
0
0～0.5
表2-15 部分非铁合金的铸造收缩率d 单位：%
2.1.2工艺特点 1、使用易熔模，不用开箱起模。 2、可制造尺寸精度高（可达CT4～6级）、大型 （1000mm×2000mm）、薄壁 (壁厚为1.5mm，局
部为0.5mm）、形状复杂的精密铸件。表面粗 糙度一般Ra1.6～3.2μm，最高可达0.8μm。 同时石膏型溃散性好，易于清除。
3、石膏型导热系数低，金属液浇入后保持流动 性时间长，铸件的成形性能好，但铸件凝固时间 长，致使铸件产生气孔、针孔、疏松、缩孔的倾 向大。
6、石膏型精密铸造脱蜡时，浇注系统应先熔 失，减小熔模对石膏型的膨胀力。
2.3 石膏型铸造工艺
2.3.1 模样制作 石膏型精密铸造用的模样主要是熔模，也可使 用气化模、水溶性模（芯）。 一、熔模模料 对于一般中小型铸件，可使用熔模铸造用模料 ；但大中型复杂铸件，其尺寸精度和表面粗糙度 要求严格时，则应使用石膏型精铸专用模料。
石膏型精铸专用模料主要有下列三方面要求： （1）模料强度高、韧性好，能承受石膏浆料灌
注的作用力而不变形损坏。 （2）模料线收缩小，保证熔模尺寸精确，防止
模样厚大部分缩陷和裂纹，同时可减小脱 蜡时石膏型所受胀力。 （3）滴点低、流动性好以利于成形和脱蜡。
表2-1 我国石膏型精铸专用模料配方
模料名称 48号 48T号
2、石膏型透气性差，浇冒系统设计应保证有良 好的排气能力，在顶部和易憋气处要开设出 气口，使型腔中气体能顺利排出。
3、石膏型铸件冷却慢，对壁厚不均匀的铸件， 一般内浇道开在厚处并要合理的设置冒口， 保证补缩。
4、要保证金属液在型腔中流动平稳，避免出现 涡流、卷气现象。
5、浇铸系统应尽可能不阻碍铸件收缩，以防止 造成铸件变形和开裂。
第2章
石膏型精密铸造（一）
2.1概述
石膏型精密铸造（Plaster Mold Casting）是 使用熔模，用石膏浆料灌制铸型，经干燥、脱蜡、 焙烧后即可浇注铸件的方法。
石膏型精密铸造是将石膏型铸造与熔模铸造相 结合而形成的一种新的特种铸造方法。
20世纪60年代，美、日等国开发了石膏型精密 铸造，使古老的石膏型铸造技术发展到了一个新 阶段。
石膏型精密铸造可分为石膏型熔模铸造和拔模 型铸造两种。
2.1.1工艺过程 石膏型精密铸造工艺流程

石膏型熔模铸造方法的工艺过程示意图
石膏型精密铸造中所采用的熔模与普通熔模铸 造所用的可熔性模样相同，只是用石膏造型(灌浆 法)代替用耐火材料制壳。
该法利用石膏浆料对熔模的良好复印性和石膏 型导热系数小而有利于合金液对铸型的充填等特 点，用来铸造薄壁、复杂铝合金优质精铸件。