《特种铸造》

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
其他铸造方法通称为特种铸造。 熔模铸造 压力铸造
低压铸造
特种铸造
磁型铸造
连续铸造
金属型 铸造
离心铸造
七 种 常 见 的 特 种 铸 造 方 法
1、熔模铸造(Fusible Pattern
Molding ) 熔模铸造:是用易熔材料制成模样,造型之后将模样熔化,
排出型外,从而获得无分型面的型腔,又称“失蜡百度文库 造” 。
概述
熔模铸造
§1.1熔模的制造 §1.2型壳的制造 §1.3熔模铸件的浇注和清理 §1.4熔模铸件的工艺设计 §1.5压型的结构与制造
概述:
1.定义 熔模铸造又称失蜡铸造,用易熔材料
如蜡料制成模样,在模样上包覆若干层 耐火涂料,制成型壳,熔出模样后经高 温焙烧即可浇注的铸造方法。


材料与人类文明

人类的文明进程是 依据什么而划分的?
材料应用的发展是人类发展的里程碑: ——石器时代、铜器时代、 铁器时代……。 ——发展得越来越快。
中国古代三大铸造技术

在我国古代金属加工工艺中,铸造占着突出的地 位,具有广泛的社会影响,像“模范”、“陶冶”、 “熔铸”、“就范”等习语,就是沿用了铸造业的术 语。劳动人民通过世代相传的长期生产实践,创造了 具有我国民族特色的传统铸造工艺。其中特别是泥范、 铁范和熔模铸造最重要,称古代三大铸造技术。 泥范铸造 我国自新石器晚期,就进入铜石并用 时代。河北唐山等地出土的早期铜器,有锻打成形的, 也有熔铸成形的,说明范铸技术在我国源远流长,很 早就发展起来。 熔模铸造 传统的熔模铸造一般称失蜡、出蜡或 捏蜡、拨蜡。它和用来制造汽轮机叶片、铣刀等精密 铸件的现代熔模铸造,无论在所用蜡料、制模、造型 材料、工艺方法等方面,都有很大不同。但是,它们 的工艺原理是一致的,并且现代的熔模铸造是从传统 的熔模铸造发展而来的。
7、真空吸铸(Vacuum Suction)
在结晶器或铸型内建 立真空,把金属液由 下而上地吸入型腔进 行凝固的铸造法。
8、连续铸造(Continuous Casting)

在水冷薄壁金属型 (结晶器)的一端 连续地注入金属液, 在结晶器的另一端 连续地拉出铸件的 铸造方法。
9、挤压铸造(Squeeze Casting)
图1 熔模铸造流程图
图2 熔模铸造过程示意图
2、金属型铸造(Permanent Mold Casting )
金属型铸造又称硬模铸造,是将液体金属浇入金属铸型,在
重力作用下充填铸型,以获得铸件的铸方法。
3、压力铸造(Pressure Die
Casting )
压力铸造(简称压铸)的实质是在高压作用下,使液态 或半液态金属以较高的速度充填金属型型腔,并在压 力下成型和凝固而获得铸件的方法。高压和高速充填 压铸型是压铸的两大特点。它常用的压射比压是从几 千至几万kPa,甚至高达2×105kPa。充填速度约在 10~50m/s,有些时候甚至 可达100m/s以上。充填 时间很短,一般在0.01~0.2s范围。 压铸过程主要由压铸机来实现。 压铸机分热压室式和冷压室式两类。
特种铸造
本课程学习的主要目的和要求
本课程学习的主要目的:
以砂型铸造对铸件成型的规律为基础,运用所学过的基 础课和技术基础课的知识,对各种特种铸造方法中由于铸 型材料、浇注方法、金属充填铸型情况或铸件凝固条件的 变化所引起的铸件成型特点进行系统的分析,并对每种铸 造方法中的工艺原理进行详尽的阐述。本课程还对一些重 要工艺装备的设计原则,主要设备的工作原理以及某些铸 件的典型工艺作了必要的叙述。
本课程教学内容
第一章 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第二章 第一节 第二节 第三节 第三章 第一节 第二节 第三节 第四节 第四章 第一节 第二节 第三节 第四节 第五章 熔模铸造 熔模的制造 型壳的制造 熔模铸件的浇注和清理 熔模铸件的工艺设计 压型的结构与制造 金属型铸造 金属型铸件的成型特点 金属型设计 金属型铸造工艺 压力铸造 压铸过程原理 压铸工艺 压铸型的设计 压铸机 离心铸造 在离心力场中铸件的成型特点 离心铸件在液体金属相对运动影响下凝固特点 离心铸造机 离心铸造工艺 其它特种铸造方法
6.实型(磁性)铸造
聚笨 乙烯 泡沫 塑料 模
12、石墨型铸造(Graphite Mold Casting)

用石墨作为铸型材料,在单纯重力作用 下进行浇注和铸件静态凝固的铸造方法。
13、流变铸造(Rheocasting)
半固态的金属经搅拌破碎枝晶后用压力铸造成 形的铸造方法。
14、触变铸造(Thixomolding)
本课程学习的主要要求:
学生通过本课程的学习,应基本掌握每种铸造方法的实 质,了解每种铸造工艺的全过程和每一工序的作用;充分 理解促使每种铸造方法之所以成为特种铸造工艺的起决定 作用的工艺因素;并学会从它起决定性作用的因素出发, 分析和理解铸件的成型特点,对铸件成型过程中所出现的 问题进行研究并提出合理的解决途径。能基本正确地对各 种类型的铸件选择合理的铸造方法和制定出相应的工艺方 案。
绪论
一、特种铸造方法

铸造是指将液态材料注入与零件形状、尺寸相适应的 铸型型腔中,冷却凝固后获得毛坯或零件的方法。
砂型铸造 :
就是将液态 金属浇入砂 型的铸造法 。
以型砂为材料制备铸型的铸造方法叫砂型铸 造。砂型铸造是铸造生产中应用最广泛的一 种方法,世界各国用砂型铸造生产的铸件约 占铸件总产量的80-90%。

把液态(或液! 固态) 金属注入开启的铸型 中,当两个半型相合 时,对型内金属液施 加较高的压力充填型 腔,使铸件凝固成形 的铸造方法。
挤压铸造
10、石膏型铸造(Plaster Mold Casting)

用以石膏成分为主的浆料替代陶瓷型所 用涂料造型,造型过程与陶瓷型铸造相 似。有时用熔模造石膏型,此种方法称 石膏型熔模铸造。
半固态的金属经搅拌破碎枝晶后浇成小的铸 锭,然后将铸锭加热至固、液相线间温度, 进行压力铸造的方法。
常用铸造方法的比较
表2-11
采用上述特种铸造方法成形的铸件与砂型铸 造比较,具有如下优点:

1.普遍具有较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度。 2.铸件的机械性能、内部质量较好。


3.降低了金属消耗和铸件的废品率。
其主要工艺过程:为制熔模→用涂挂涂料、撒砂法在
熔模组件表面上制造型壳→加热,将包在型壳中的熔 模熔解、流走→对空心型壳进行高温焙烧→往型壳中 浇注金属液→将铸件外面的型壳除去后,对铸件进行 后处理。
此法的工艺特点为:
(1)制型时用粉状耐火颗粒与耐高温粘结剂配成的涂 料形成型腔表面,故铸件表面光洁,线条清晰; (2)制型时熔去模样,形成型腔,故型腔尺寸精确; (3)热型浇注,故金属能较好复制型腔形状。



在铸型材料、制型方法、金属液充型形 式和金属在型中凝固条件等方面与砂型 铸造有显著差别的铸造方法,人们统称 为特种铸造方法。即有别于砂型铸造的 其他铸造方法,称为特种铸造。 常见的铸造方法有:

特种铸造
为获得高质量、高精度的铸件,提高生产率,人们在砂型铸造的
基础上,创造了多种其它的铸造方法;通常把这些有别于砂型铸造的
二、铸造方法的发展特点
铸造方法发展的共同性规律: 1.每种铸造方法都是在原有铸造方法的基础上, 通过改变某一工艺因素或突出某一工艺因素的 作用下而形成的。 2.每种新铸造方法的发展也是应用其它学科技术 的新成就的结果。 3.每种新铸造方法都只有适应工业生产和社会建 设的需要的情况下才能获得发展。
第一章
11、消失模铸造(Evaporative Pattern Casting -EPC)
用聚苯乙烯泡沫塑料制成模样,模样外面涂覆 耐火涂料层,将涂覆好的模样埋入砂中后,往 模样上浇注金属液,模样受热气化逸走,留下 空间由金属液充填,最后凝固成形。如把涂覆 好的模样埋入铁(钢)丸中,并用磁场固定铁 (钢)丸,进行浇注,则称磁型铸造。也可将 泡沫塑料模埋入砂型中造型浇注,又称实型铸 造。故又可把凡用泡沫塑料模造型,不起模直 接浇注的方法统称消失模铸造。
4.在生产一些结构特殊的铸件时,具有较好的技术 经济效果。 5.制型时不用砂或少用砂,降低了材料消耗,简化 工艺,便于实现生产过程的机械化、自动化。 6.改善劳动条件,提高劳动生产率。 铸造界常把熔模铸造称为精密铸造,近年来不少 文献又把压力铸造、陶瓷型铸造、金属型铸造、石 膏型铸造也归入精密铸造法。
本课程的学习提示!
•学时安排 总计 40 –课堂教学 38 –实验教学 2 •学习方法 课堂教学与实验教学相结合,辅之以自学。 •推荐参考教材 -教材: 曾昭昭《特 种 铸 造》(第一 版). 浙江大学出版社.1990 -教学参考书: 《特种铸造工艺》 机械工业出版社. -林柏年《特种铸造》.浙江大学出版社.2004
4、低压铸造(Low Pressure Die Casting)
低压铸造是介于重力 铸造(如砂型铸造, 金属型铸造)和压 力铸造之间的一种 铸造方法.在低的压 力驱赶下,金属液 从型腔下部顺序向 上充填铸型,并在 下部压力和周围大 气条件下进行铸件 凝固的。
5、离心铸造(Centrifugal Casting)
离心铸造是将熔融金属浇入高速旋转的铸型中, 使其在离心力作用下填充铸型并结晶,从而获 得铸件的方法。
离心铸造工艺过程:
续上页
6、陶瓷型铸造(Ceramic Mold Casting)
陶瓷型铸造是以陶瓷作为铸型材料的一种铸造 方法. 1,基本工艺过程 (1) 砂套造型 (2) 灌浆与胶结 (3) 起模与喷烧 (4) 烘烧与合箱 (5) 浇注
1958年,美国的H.F.shroyer发明了用可发性泡沫塑料模样制造金属 铸件的专利技术并取得了专利(专利号USP2830343)。最初所用的 模样是采用聚苯乙烯(EPS)板材加工制成的.采用粘土砂造型,用来 生产艺术品铸件。采用这种方法,造型后泡沫塑料模样不必起出, 而是在浇入液态金属后聚苯乙烯在高温下分子裂解而让出空间充 满金属液,凝固后形成铸件。 1961年德国的Grunzweig和Harrtmann公司购买了这一专利技术加 以开发,并在1962年在工业上得到应用。采用无粘结剂干砂生产铸 件的技术由德国的H.Nellen和美国的T.R.Smith于1964年申请了专 利。由于无粘结剂的干砂在浇注过程中经常发生坍塌的现象,所以 1967年德国的A.Wittemoser采用了可以被磁化的铁丸来代替硅砂 作为造型材料,用磁力场作为―粘结剂‖。这就是所谓“磁型铸造”。 1971年,日本的Nagano发明了V法(真空铸造法),受此启发,今天的消 失模铸造在很多地方也采用抽真空的办法来固定型砂。在1980年 以前使用无粘结剂的干砂工艺必须得到美国"实型铸造工艺公司 "(Full Mold Process,Inc)"的批准。在此以后,该专利就无效了。因 此,近20年来消失模铸造技术在全世界范围内得到了迅速的发展。
砂型铸造工艺特点
( 1 )适应性广。适应铸铁,碳钢,有色金属等材料;铸件大小,形 状和重量几乎不受限制;壁厚1mm到1m ,质量零点几克到数百吨(三 峡的水轮机叶轮重达430T)。 (2)可复杂成形。适合形状复杂,尤其是有复杂内腔的毛坯或零件。 ( 3 )成本较低。可直接利用成本低廉的废机件和切屑,设备费用较 低;在金属切削机床中,铸件占机床总重量 75% 以上,而生产成本仅 占15-30% ( 4 )但也存在一些不足,如组织缺陷,力学性能偏低,质量不稳定, 工作环境较差。因此,铸件多数做为毛坯用。组织疏松、晶粒粗大, 铸件内部常有缩孔、缩松、气孔等缺陷产生,导致铸件力学性能,特 别是冲击性能较低.(发展了铸锻联合工艺) 污染环境。铸造生产会产生粉尘、有害气体和噪声对环境的污染,比 起其他机械制造工艺来更为严重,需要采取措施进行控制。(特种铸 造工艺)


存在的缺点:


每种铸造方法都有自身的特点,如:压铸生产有 色铸件效果好,而在生产黑色金属时,压铸型寿 命很低,困难较大;连续铸造法只适于生产断面 形状简单,且断面形状在铸件长度方向不变化的 铸件,如铸锭、管子等。 生产准备工作量大,需要做复杂的工艺装备,需 采用专用的机械设备。 只适于成批或大量生产。
相关文档
最新文档