热加工工艺--铸造 (4)

1、四川大学制造科学与工程学院School of Manufacturing Science and Engineering热加工工艺热加工工艺楊楊 剛剛复旦大学四川大学制造科学与工程学院School of Manufacturing Science and Engineering 四川大学制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛石膏型铸造石膏型铸造是是2020世纪世纪7070年代发展起来的一种精密铸年代发展起来的一种精密铸造新技术。可分为造新技术。可分为两类两类：2.1 概述熔模石膏型精密铸造拔(取)模石膏型精密铸造一第二章 石膏型铸造热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛熔模石膏型精密铸造熔模石膏

2、型精密铸造一种以石膏为胶凝材料的实体熔模铸造法。将熔模组装，并固定在专供灌浆用的砂箱平板上，在真空下把石膏浆料灌入，待浆料凝结后经干燥即可脱除熔模，再经烘干、焙烧成为石膏型，在真空下浇注获得铸件热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛石膏型精密铸造工艺过程 热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛工艺特点在真空下灌注成型，其充型性优良，复模性优异，型精确、光洁，可灌注大型复杂铸件用型铸件易形成气孔、浇不足等缺陷，应注意合理设置浇注及排气系统充型时合金液流动保持时间长，适宜生产薄壁复杂件。铸型激冷作用差，当铸件壁厚差异大时，厚大处容易出现缩松、缩孔等缺陷热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛 应用范围u 石膏型精密铸造适于生产尺

3、寸精确、表面光洁的精密铸石膏型精密铸造适于生产尺寸精确、表面光洁的精密铸件，特别适宜生产大型复杂薄壁铝合金铸件件，特别适宜生产大型复杂薄壁铝合金铸件u 也可用于锌、铜、金、银等合金铸件也可用于锌、铜、金、银等合金铸件u 铸件最大尺寸达铸件最大尺寸达1000 2000mm、重量、重量0.03908kg，壁厚壁厚0.81.5mm（局部（局部0.5mm）石膏型精密铸造己被广泛应用于航空、宇航、兵器、电子、船舶、仪器、计算机等行业的零件制造热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛2.2 石膏型精密铸件工艺设计3）收缩率 1）铸造斜度：同熔模铸造 2）加工余量 石膏型精密铸件的加工余量 (mm)熔模收缩率0.40.

4、6，石膏型脱水收缩率00.5金属收缩率1.11.3时，综合线收缩率1.52.0（1）石膏型精密铸造工艺参数选择热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛（2）浇注系统设计3、合理设置冒口，保证补缩2、要保证合金液在型腔中流动平稳，顺利充满型腔，避免出现涡流、卷气现象4、脱模时浇注系统应先脱模，减小熔模对石膏型的膨胀力5、浇注系统在铸件凝固过程中应尽可能不阻碍铸件收缩，以防止铸件变形和开裂石膏型精密铸造浇冒系统要求1、有良好的排气能力，能顺利排出型腔中气体，在顶部和易憋气处要开设出气口热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛浇注系统类型选择浇注系统顶 注 中间注对高度大的薄壁筒形、箱形件也可用阶梯式阶梯式浇注系统底 注

5、热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛12熔模模料水溶性模料2.3 石膏型精铸工艺模料选择（1）热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛熔模模料熔模模料对一般中小型铸件可使用熔模铸造通用模料；大中型复杂铸件、尺寸精度高和表面粗糙度小的铸件应使用石膏型精铸专用模料水溶性模料水溶性模料制作复杂内腔、无法用金属芯形成时，应使用水溶芯或水溶石膏芯来形成内腔。常用的水溶性模料有尿素模料、无机盐模料等热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛石膏型精铸专用模料配方（wt %）热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛模样制作（2）熔模压制工艺与熔模铸造相同一般水溶尿素模料、无机盐模料及水溶石膏芯都是灌注成形水溶性陶瓷芯一般是将各组分先混制成可塑配料，再加

6、压成型，经700左右烧结后待用热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛石膏选择（3）1、石膏天然石膏为CaSO42H20，又称二水石膏。二水石膏有七种变体。型半水石膏做石膏铸型更为合适。除石膏种类外，影响石膏强度的因素还有石膏的细度、水固比、水温、搅拌时间等热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛 工业生产条件下二水石膏的相变热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛2、填料为使石膏型具有良好的强度，减小其收缩和裂纹倾向，需要在石膏中加入填料。填料应有合适的熔点、耐火度、良好的化学稳定性、合适的线膨胀率、发气量少、吸湿性小等热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛石膏型用填料及性能热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛3、添加剂为提高石膏型焙烧后强度，

7、改变石膏型凝结时间和清理性，改变其线膨胀率等，需在石膏浆料中加入添加剂可作为增强剂、促凝剂、缓凝剂、减缩剂等热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛 1. 石膏浆料的成分配比石膏型制备（4）生产中常用几种石膏浆料的成分配比热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛 2. 石膏浆料的制备石膏浆料的制备和操作要点热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛3. 真空灌浆为提高浆料的充填能力，应在真空条件下灌浆。先将有模组的箱框放入灌浆室中，将真空抽到0.06MPa。开启与搅拌室连接的二通阀使浆料平稳地注入箱框中，灌浆时间一般不超过1-1.5min。灌完后立刻破真空，取出石膏型，静置1-1.5h，使其有一定强度热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛浆

8、料制备设备简图1真空阀 2一真空计 3一蜡模 4砂箱 5灌浆室 6灌浆阀 7混合料搅拌桶热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛4. 干燥与脱蜡将石膏型自干24h以上，使水分散逸，强度增加。然后用蒸汽或远红外脱蜡，脱蜡温度100左右，脱蜡时间1-2h。把脱蜡后的石膏在80-90流动空气中干燥10h以上，或在大气中干燥24h以上热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛5. 石膏型焙烧石膏型焙烧的主要目的是去除残留于石膏型中的模料、结晶水以及其它发气物，同时完成石膏型中一些组成物的相变过程，使其体积稳定。焙烧炉可用天然气炉、电阻炉热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛 石膏型焙烧工艺热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛合金熔炼及浇注（5）合金熔炼及浇注1.合金熔炼：石膏型精密铸造以铝合金为主，一般适用于砂型铸造的铝合金亦能用于石膏型精铸，其中以铝硅类合金用得最多。为获得优质的铝铸件，一定要采用最有效的精炼除气工艺和变