第4章特种铸造.ppt

1 本章要点：本章要点：了解常用的几种特种铸造的工艺过程，掌握了解常用的几种特种铸造的工艺过程，掌握各自特点及适用范围。各自特点及适用范围。2 熔模铸造熔模铸造用用易熔材料易熔材料制成模型，然后在模型上制成模型，然后在模型上涂涂挂耐火材料挂耐火材料，经硬化之后，再将模型熔化、排出，经硬化之后，再将模型熔化、排出型外，从而获得型外，从而获得无分型面无分型面的铸型的铸型 由于熔模广泛采用蜡质材料来制造，故又常把它由于熔模广泛采用蜡质材料来制造，故又常把它称为称为“失蜡铸造失蜡铸造”。由于获得的铸件具有较高的由于获得的铸件具有较高的尺寸精度和表面光洁度，故又称尺寸精度和表面光洁度，故又称“熔模精密铸造熔模精密铸造”3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4与与砂型铸造方法对比，熔模精密铸造具有：砂型铸造方法对比，熔模精密铸造具有：1.铸件尺寸精度高（铸件尺寸精度高（IT11IT13），表面粗糙度值低），表面粗糙度值低（12.51.6um）。减少切削加工量，甚至无须切削加）。减少切削加工量，甚至无须切削加工（涡轮发动机的叶片）。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。可以铸造薄壁件及重量很小的铸件。53.擅长制造用砂型铸造、锻压、切削加工等方法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。如带有难以制造的形状复杂、不便分型的零件。如带有精细的图案、文字、细槽和弯曲细孔的铸件精细的图案、文字、细槽和弯曲细孔的铸件 4.可以制造各种合金材质的铸件，尤其适用于高熔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点、难切削合金的小型复杂铸件的生产678910 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）是水平分型式水平分型式金属型，多用于生产薄壁轮状薄壁轮状铸件铸件；（b）为垂直分型式垂直分型式金属型，广泛应用于复复杂铝合金铸件杂铝合金铸件。11组合金属型结构组合金属型结构12131.1.透气性差透气性差2.2.导热性好导热性好3.3.没有退让性没有退让性 金属型的这些特点决定了它在铸件形成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。过程中有自己的规律。14v金属型的预热金属型的预热（预热温度一般不低于150C)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。v 涂料涂料（耐火涂料的厚度为0.30.4mm)v利用涂料层的厚薄，调节铸件的冷却速度；v保护金属型，防止高温金属液对型壁的冲蚀和热击；v利用涂料层蓄气排气。v浇注浇注v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。v开型、取出铸件、清理开型、取出铸件、清理15 金属型铸造方法主要用于金属型铸造方法主要用于熔点较低的有色金属或熔点较低的有色金属或合金铸件的大批量生产合金铸件的大批量生产。黑色金属类铸件只限于形状。黑色金属类铸件只限于形状简单的中小零件。简单的中小零件。16v可承受多次浇注，便于实现机械化生产可承受多次浇注，便于实现机械化生产v铸件精度和表面质量高（铝合金铸件的尺寸公铸件精度和表面质量高（铝合金铸件的尺寸公差等级可达差等级可达IT7IT9，表面粗糙度可达，表面粗糙度可达Ra3.212.5um)v铸件的结晶组织致密，机械性能高铸件的结晶组织致密，机械性能高v金属型成本高，生产周期长金属型成本高，生产周期长v铸造工艺严格，铸造工艺严格，v易出现浇不足、冷隔、裂纹易出现浇不足、冷隔、裂纹v铸件的形状和尺寸受一定的限制铸件的形状和尺寸受一定的限制17 铸型绕垂直轴旋转。铸件内表面呈抛物线形。用铸型绕垂直轴旋转。铸件内表面呈抛物线形。用来铸造来铸造高度小于直径的盘、环类或成形铸件高度小于直径的盘、环类或成形铸件。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。18铸型绕水平轴旋转，铸件壁厚均匀，应用广泛，主铸型绕水平轴旋转，铸件壁厚均匀，应用广泛，主要用来生产要用来生产圆环类铸件圆环类铸件，也用于浇注成形铸件。，也用于浇注成形铸件。离心式实型铸造19（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20利用回转表面生产圆筒形铸件，省去型芯和浇注系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。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，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。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合金的充型能力强，便于流动性差的合金及薄件的生产。生产。便于制造双金属铸件。便于制造双金属铸件。21铸件易产生偏析，铸件内表面较粗糙。内表面尺寸不易控制。22 将熔融的金属在将熔融的金属在高压高压下，下，快速快速压入金属型，并压入金属型，并在压力下凝固，以获得铸件的方法。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0.550m/s，充填时间为0.010.2s)热压室压铸热压室压铸工艺稳定铸件质量好，压型寿工艺稳定铸件质量好，压型寿命低命低23全自动卧式冷室压铸机全自动卧式冷室压铸机24冷压室卧式压铸冷压室卧式压铸（目前应用最多)25（1）预热金属铸型，喷涂料）预热金属铸型，喷涂料（2）合型、注入金属液）合型、注入金属液（3）压射冲头在高压下推动金属液充满型腔）压射冲头在高压下推动金属液充满型腔并凝固并凝固（4）打开铸型，用顶杆顶出铸件）打开铸型，用顶杆顶出铸件26v 铸件的精度和表面质量都较其他铸造方法高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CT4CT7，表面粗糙度一般可达Ra1.612.5um)v 可压铸出形状复杂的薄壁件、和镶嵌件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)v 铸件强度和硬度高铸件强度和硬度高（抗拉强度可比砂型铸件提高25%30%，但伸长率有所降低）v 生产率高生产率高(一般冷压式压铸机平均每小时压铸600-700次）27v 投资大，生产周期长投资大，生产周期长v 压铸合金的种类受限制，压铸高熔点合金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（铸铁、铸钢）时，压型寿命低v 铸件内部常有气孔和缩松，不能进行较多余铸件内部常有气孔和缩松，不能进行较多余量的切削加工量的切削加工v压铸件不能用热处理的方法提高性能压铸件不能用热处理的方法提高性能v主要用于主要用于有色合金（如铝合金、锌合金）的中、有色合金（如铝合金、锌合金）的中、小铸件的大量生产小铸件的大量生产。28 也称气化模铸造，国际上称也称气化模铸造，国际上称EPC工艺。工艺。真空实型铸造，真空实型铸造，用用泡沫模型泡沫模型代替金属或木模，造代替金属或木模，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。失而得到铸件。29预发泡预发泡模型成型模型成型模型簇组合模型簇组合浸涂浸涂浇注浇注