工程材料与成形技术基础第2版教学课件作者庞国星第八章铸造成形第三节特种铸造与现代铸造技术课件.ppt

第三节 特种铸造与现代铸造技术 特种铸造包括： 一、熔模铸造 二、金属型铸造 三、压力铸造 四、低压铸造 五、离心铸造 六、连续铸造 现代铸造技术介绍： 一、气压造型 将贮存在压力罐内的压缩空气突然释放出来，作用在砂箱里松散的型砂上面，使其紧实成型，或利用可燃气体燃烧爆炸产生的压力波使型砂紧实成型。 特点 吃砂量小，砂箱利用率高 铸件尺寸精度较高，铸件表面质量较好，铸件重量减轻。 劳动生产率高。制造一个铸型只需要0.5s左右。 劳动条件改善。一般都在85dB以下。 机器的安装和维修较容易。 二、实型铸造 三、半固态加工技术 半固态成形原理 利用非枝晶半固态金属（Semi-Solid Metals，简称SSM）独有的流变性和搅熔性来控制铸件的质量。 半固态加工技术简介 成 形 装 备 半固态加工技术的特点 便于实现高度自动化、提高生产率 改善环境、生产趋于更安全 显著提高了成形件的质量和可靠性 半固态压铸件可以热处理（T5、T6） 大大减少对成形模具的热冲击 净形化成形，减少切削加工 传统成形件与半固态成形件重量对比 半固态加工技术的应用现状 适用于有液固共存区的合金体系，不仅有镁合金、铝合金、锌合金、铜合金等有色金属，而且也适用于钢铁等黑色金属。此外，可以制造金属基复合材料。 目前已成功用于主缸、转向系统零件、摇臂、发动机活塞、轮毂、传动系统零件、燃油系统零件和空调零件等制造，另外，在军事、航空、电子以及消费品等方面也得到应用。 A356铝合金铸件的半固态压铸结果 四、其它凝固新技术 目前已用来生产船舶、冶金和矿山设备的铸件。如透平机体、锚链、平炉加料箱和大型钢锭模，其中有的铸件重达10多吨。 可用来生产铸钢、铸铁、合金钢、合金铸铁和特种合金铸铁件，也可用来改善铸铝和铸铜件的质量， 2.定向凝固 是将金属浇注到特殊的铸型中，通过采用很高的温度梯度和严格控制的单向热流条件，使铸件在某一型壁上开始形核，并沿型壁垂直方向生长成平行的柱状晶。 这种组织的铸件性能具有方向性，沿柱状晶方向的性能特别优异。 3. 快速凝固 使液态金属和合金以105～1010K/s的冷却速度进行凝固，从而使金属和合金的成分、组织和结构发生巨大的变化。一般铸造方法的冷却速度不超过10K/s。 可使晶粒急剧细化，晶粒尺寸可从微米到纳米级。 还会导致金属或合金在凝固后保留液态时的原子无序排列，抑制结晶而形成非晶态。 * * 气压造型铸型密度一般为1.6g/cm3左右，又称为高密度铸型。 采用泡沫聚苯乙烯塑料模样代替普通模样 又称“气化模造型”、“泡沫聚苯乙烯塑料模造型”、“消失模铸造”或“无型腔铸造”等 简化铸件生产工序，缩短生产周期 降低了铸件废品率，提高了铸件质量 使铸件尺寸精度提高 增大了铸件设计的自由度 提高了材料利用率 THIXOCASTING RHEOCASTING 瑞士 BüHLER 公司推出的触变压铸设备 几种铸造方法铸件性能比较 汽车零件 汽车零件（二） 壳体及框架 在电子产品方面的应用 壳体及框架 探伤检查和金相组织观察表明，铸件的内部显微组织结构均匀致密、各向同性，没有气孔、缩松等缺陷。 美国采用真空压铸，废品率10－20％。上海汽车有色铸造总厂采用半固态压铸，试生产合格率为95％左右。 产 品：BUICK轿车从动轮链轮支架 产品特点：铸件毛坯净重为1.85kg，铸件厚壁处约15～40mm，薄壁处为5～7mm左右（壁厚不均匀），零件在机加工后进行气密封测试 压 铸 机：Bühler 725T 1.悬浮铸造 与其他铸造方法的根本区别在于金属液中加入一定量的悬浮剂，改变铸件凝固时宏观及微观的温度梯度，提高铸件质量。 金属粉末既不是加到浇包里，也不是直接加到铸型型腔里，而是在浇注过程加到浇注系统里。