第二章 金属液态成形

第二章金属液态成形

将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇入铸型，经冷却凝固、清理处理后得到预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。

铸造是现代机械制造工业的基础工业之一，是人类掌握较早的一种金属热加工工艺。

发展的三个历史阶段…

铸造一般按造型方法分类：

•普通砂型铸造

▪湿砂型、干砂型、化学硬化砂型

•特种铸造

▪以天然矿产砂石为造型原料：熔模铸造、壳型铸造、负压铸造、泥型铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等

▪以金属作为主要造型原料：金属型铸造、离心铸造、连铸、压力铸造、低压铸造等

第一节砂型铸造方法

砂型铸造采用耐火度高的硅砂、锆英砂等，配以型砂粘结剂和其他辅助材料混制成型砂，作为铸型材料。

可分作手工造型和机械造型两种。

砂型铸造基本概念

一、手工造型常用方法

•整模造型

•分模造型

•挖砂造型

•假箱造型

•活块造型

•刮板造型

•三箱造型

•地坑造型

单件小批生产的重型铸件，手工造型仍是重要的方法。手工造型能适应各种复杂的要求，不

要求很多工艺装备。对于单件生产的重型铸件，采用地坑造型法成本低，投产快。比较灵活、易行，但效率低，劳动强度大，尺寸精度和表面质量低。

二、机械造型

适用于批量生产的中、小铸件，尺寸精度和表面质量高，投资大。

几种典型的机械造型

1.震压造型

•空气震动，噪音大

•适用于中小型铸件

2.微震压实造型

•振动f=150~500Hz,A=25~80mm

微振f=400~3000Hz,A=5~10mm

•压实效果好、生产效率高

•弹簧气动结构较复杂、噪声大

3.高压造型

•整体预震和局部微震结合，效果好

•结构复杂，适用于自动生产线

4.射砂造型

1）热芯盒射砂造型

•含树脂型砂喷射和热固化

•效率高、质量好

2）冷芯盒射砂造型

•型砂喷射，气体硬化

•质量好、生产灵活

5.射压造型

•造型质量好

•自动化程度高

•生产率高

第二节特种铸造方法

一、熔模铸造

1.工艺步骤

•制造压型

•制造熔模

•制造型壳

•脱模、焙烧

•浇注、清理

2.工艺简介：

1).熔模和模组的制造

• 熔模：压型表面涂分型剂，压制熔模 • 组模：焊接法、机械组装法 熔模制造：

多采用压力把糊状模料压入压型的方法制造熔模。之前，在压型表面薄涂分型剂，以便取出熔模。压制蜡基模料时，分型剂可为机油、松节油等；压制树脂基模料时，常用麻油和酒精的混合液或硅油作分型剂。分型剂层越薄越好，使熔模能更好地复制压型的表面，提高熔模的表面光洁度。压制熔模的方法有三种：柱塞加压法、气压法和活塞加压法。 熔模的组装：

熔模的组装是把形成铸件的熔模和形成浇冒口系统的熔模组合在一起，主要有两种方法： 1、焊接法 用薄片状的烙铁，将熔模的连接部位熔化，使熔模焊在一起。此法较普遍。 2．机械组装法 在大量生产小型熔模铸件时，国外已广泛采有机械组装法组合模组，采用此种模组可使模组组合和效率大大提高，工作条件得到改善。 型壳的制造：

熔模铸造的铸型可分为实体型和多层型壳两种，目前普遍采用的是多型壳。

将模组浸涂耐火涂料后，撒上料状耐火材料，再经干燥、硬化，如此反复多次，使耐火涂挂层达到需要的厚度为止，这样便在模组上形成了多层型壳，通常将近其停放一段时间，使其充分硬化，然后熔失模组，便得到多层型壳。

多层壳有的需要装箱填砂；有的则不需要，经过焙烧后就可直接进行浇注。

在熔失熔模时，型壳会受到体积正在增大的熔融模料的压力；在焙烧和注时，型壳各部分会产生相互牵制而又不均的膨胀的收缩，因此，金属还可能与型壳材料发生高温化学反应。

名称

熔点(o C)

灰分(重量％) 重度25o

C 时(牛/米2) 抗拉强度(牛/

米2) 延伸率(%)

线收缩率(%)

软化点

(o

C)

石蜡

58-66 <0.11 (8.5-8.7)X10

3

(2.21-2.94)X1

05 2-2.5

0.5-0.7

约30 硬脂酸

70-71

<0.02

(8.4-8.7)X10

3

(1.72-1.96)X1

5 2.0-3.0

0.6-0.69 约35 松香 89-93

<0.03

(8.8-10.7)X1

03

0.07-0.09 52-66

川蜡 80-85 0.036-0.051

(9.0-9.3)X10

3

(11.3-12.7)X105

1.6-

2.2

0.8-1.2

地蜡

67-80

0.03

9.8X10

4

71.74X10

5

2.0

约40

褐煤蜡 82-87 0.1-0.5

(8.6-10.1)X1

03

聚乙烯

115-130

0.04-0.08

(8.8-9.1)X10

3

(118-137)X10

5

1-1.5

约80