金属材料与金属工艺学6）特种铸造课件.ppt

金属工艺学 第六节 特种铸造 6 学习要求 了解常见的特种铸造方法的铸造工艺和应 用范围； 了解特种铸造方法的特点，并与砂型铸造进行综合比较； 了解特种铸造对铸件结构工艺性的要求。 重点和难点 着重了解熔模铸造、金属型铸造、离心铸造和压力铸造（包括低压铸造）等方法特有的应用范围。并把它们与砂型铸造综合比较，以便对各种铸造方法的应用范围、铸造质量和生产率等有较全面的知识。 砂型铸造在生产中有着广泛的应用，但存在一些缺点： 1. 一个砂型只能使用一次； 2. 生产率低； 3. 铸件表面粗糙，精度低； 4. 加工余量大； 5. 铸件的晶粒粗大，内部缺陷多，机械性 能不高； 6. 工艺过程复杂，难以实现自动化，劳动 强度高。 在大批的生产中，上述缺点表现明显，因此，必须采用改革砂型铸造的途径，以提高生产率。 一. 改革砂型铸造的途径 （一）寻找新型的模型材料 砂型铸造通常使用木材、铝合金制造模具，为了起模方便，模型上要做拔模斜度，起模前还要松动模型；合箱容易错箱，因此在铸件上产生“飞边”和毛刺等，造成铸件的尺寸和形状的误差。 如果采用其他模型材料，并改变起模方法，就有可能提高精度。 例： 使用腊质模型 ，腊料熔化后型腔中流出，即可起模； 采用泡沫聚苯乙稀塑料制成“气化模”，造型后不必取出，浇注时模型因高温而气化，已达到起模的目的。 二.改变铸型材料及造型方法 砂型铸造采用以砂为主的造型材料，每个砂型只能使用一次，如大量生产，生产成千上万个相同的铸件，就得做成千上万个砂型，这样，带来一系列的问题： 造型材料消耗大，运输量大； 型砂（芯）会产生粉尘，污染环境，恶化劳动条件； 浇注后容易产生粘砂缺陷，影响铸件表面光洁度。 所以，改革的考虑： ● 不用型砂或少用型砂，以改 变铸型的铸 造方法； ● 对现时的造型材料，使用多 次； ● 用钢铁等合金材料制造铸型 （金属型），可以进一步延长 铸型的使用年限。 （三）在铸件浇注合凝固时借助于 重力以外的其他力量 砂型置于铸造通常靠金属液的重力作用充填铸型，充型能力受到限制，也不利于铸件收缩，容易产生冷隔、浇不足、缩孔、缩松等缺陷，为了减少缺陷，采用其他浇注方法，例： 把铸件真空中，依靠大气压力使型腔吸入金属液，或在金属液上施加压力、惯性离心力等。 但是，改革砂型铸造的途径是多种多样的，特种铸造是在克服砂型铸造特点的基础上产生和不断完善的。 特种铸造示意图 一. 金属型铸造 金属型制造是指所用的铸型是用金属材料制成，这种铸型可以使用多次，铸件的浇注和凝固通常在重力作用下进行。 1. 金属型的构造及工艺 结构如P116图7－79所示；型腔可以使用灰口铸铁，型芯使用合金钢。 金属型铸造克服了砂型只用一次的缺点，且比砂型铸造散热快，对铸件有激冷作用，但也带来了一系列的新问题：  1. 金属无透气； 2. 金属导热快，无退让性，容易浇不 足，出现冷隔、裂纹等。 3. 金属耐热性不如砂型好，在高温下反 复地浇注下，型腔也易损坏； 4. 金属型铸造的铸件尺寸精度为IT12～14， 表面粗糙度Re12.3～6.3，可以少切削。 由于金属型铸造有着其特点，但也存在一系列的缺点，因此，金属型铸造也要采取一定的工艺措施，才能保证铸造的顺利进行。 1. 要加强排气－－在分型面上开通气槽；在型腔难以排气的地方开出气口；内浇口的位置和方向应保持液态金属平稳地充满型腔； 2. 浇注时，使金属型保持一定的温度，这样的目的是减慢铸型的冷却速度，有利于液态金属充满型腔，并延长铸型寿命。 金属型的工作温度随铸件的材料、形状等因素而定，有色合金铸件为100～250℃，铸铁铸件为250～350℃，对于形状复杂的铸件取上限，反之取下限。 因此，工作前，金属型必须预热，工作过程，金属型因吸热而超过工作强度，应进行强制冷却（如用冷却冷水等）。 3.