第五节特种铸造PPT课件

1、第1页/共29页压型注蜡焊蜡模组脱蜡、焙烧填砂、浇注熔模铸造过程第2页/共29页 图图4.13 蜡模制造蜡模制造第3页/共29页 图图4.14 待浇注的铸型待浇注的铸型第4页/共29页2、特点和应用1）铸造精度高（IT11-14）,表面粗糙度低（Ra6.3-1.6um)。少、无切削加工,稍磨(Ra3.21.6um)。2）可浇注形状复杂的薄壁件，无分型面。3）能铸造各种合金(型壳是高级耐火材料)，特别是高熔点、难加工合金。4）生产批量不受限制，单件、小批、大批量生产均可。5）缺点：材料贵,工艺过程繁杂,生产周期长.应用: 最适合高熔点合金精密铸件的成批,大量生产；形状，复杂、难以切削的小零件，大

2、批量生产。 目前在汽车、机床、气轮机、航空、兵器等领域得到广泛应用。如:汽轮机叶片,风动工具，滚刀等。第5页/共29页二、金属型铸造 将液态金属浇入用金属制成的铸型，冷凝后获得铸件的方法。1、金属铸型构造1）铸型材料：多数用铸铁；要求较高用碳钢或低合金钢。2）型芯材料：形状简单件或有色金属件用金属型芯；薄壁复杂件或铸铁、铸钢件用砂芯。3）铸型的种类：按分型面的方位分为垂直分型式、 水平分型式和整体式、复合式。4）合箱、开箱方式：自动或半自动的连杆机构。第6页/共29页或垂直分型式第7页/共29页 铸造铝活塞简图铸造铝活塞简图第8页/共29页2、铸造工艺、铸造工艺金属型导热快金属型导热快,没有退

3、让性没有退让性,透气性差透气性差. 1 1）金属型应保持一定的工作温度）金属型应保持一定的工作温度-预热预热. . （1) 1) 喷刷涂料前预热喷刷涂料前预热-保证涂料层致密保证涂料层致密, ,均匀均匀. . 合金铸铁合金铸铁8080150; 150; 铸钢铸钢100100250. 250. （2) 2) 浇注前预热浇注前预热-降低冷却速度降低冷却速度, ,防止铸铁白口防止铸铁白口. .预热温度不预热温度不低于低于801502 2） 喷刷涂料喷刷涂料( (厚度厚度0.3-0.4mm)0.3-0.4mm) （1)1) 减缓冷却速度减缓冷却速度, ,防白口防白口. . （2) 2) 防高温液体对铸

4、型直接冲刷防高温液体对铸型直接冲刷, ,保护型壁表面保护型壁表面 （3)3) 有一定有一定蓄气、蓄气、排气能力排气能力, ,防气孔防气孔. . 铸铁铸铁石墨粉涂料石墨粉涂料, ,炭墨涂料炭墨涂料; ; 铝合金铝合金氧化锌涂料氧化锌涂料, ,滑石粉滑石粉3 3）合理浇注温度：比砂型铸造高）合理浇注温度：比砂型铸造高004 4）适宜出型时间：在型内冷却时间不宜过长否则，）适宜出型时间：在型内冷却时间不宜过长否则，收缩快，收缩快，收缩量大收缩量大出型难出型难 ，铸造应力和裂纹倾向大，铸造应力和裂纹倾向大第9页/共29页3、金属型铸造的特点和适用范围特点：特点：1）铸型能反复使用，可一型多铸；）铸型能

5、反复使用，可一型多铸；2）冷却快，组织致密）冷却快，组织致密,机械性能高机械性能高 ；3）尺寸精度和表面质量高；）尺寸精度和表面质量高；4）生产率高，劳动条件好）生产率高，劳动条件好 。 5）铸型制造成本高，周期长；）铸型制造成本高，周期长；6）透气性差，无退让性，铸件易产生浇不足、冷隔、）透气性差，无退让性，铸件易产生浇不足、冷隔、裂纹等缺陷；裂纹等缺陷；7）铸造合金的熔点不能太高，质量不能太大。）铸造合金的熔点不能太高，质量不能太大。应用：应用： 主要用于有色金属铸件的大批量生产。主要用于有色金属铸件的大批量生产。如：铝活塞、气缸盖、油泵壳体、铜瓦等。如：铝活塞、气缸盖、油泵壳体、铜瓦等。

6、第10页/共29页三、压力铸造（简称压铸） 在在高压下高压下(5500MPa)快速快速(浇口速度达浇口速度达3060m/s， 0.0010.2s )将液态或半液态合金压入金属铸型中将液态或半液态合金压入金属铸型中,并在压力下结晶并在压力下结晶，以获得铸件的方法。，以获得铸件的方法。专用设备专用设备:压铸机，专用压型压铸机，专用压型压型压型 1 . 1 . 压力铸造工艺：预热金属铸型，喷涂料；合型，压力铸造工艺：预热金属铸型，喷涂料；合型，注入金属液；压射冲头在高压下推动金属液充满型注入金属液；压射冲头在高压下推动金属液充满型腔并凝固；打开铸型，顶杆顶出铸件。腔并凝固；打开铸型，顶杆顶出铸件。合

7、型机构：用以开合铸型和紧固铸型。合型机构：用以开合铸型和紧固铸型。压铸型：定（静）型及动型组成。定（静）型固定压铸型：定（静）型及动型组成。定（静）型固定在机架上，动型由合型机构带动水平移动。在机架上，动型由合型机构带动水平移动。 第11页/共29页第12页/共29页 冷室式压铸机冷室式压铸机第13页/共29页镶嵌件的应用镶嵌件的应用第14页/共29页2、特点及应用（1 1）铸件尺寸精度高）铸件尺寸精度高, ,表面质量高表面质量高,可不经机加工直接使用。可不经机加工直接使用。（2 2）铸件的强度和表面硬度高）铸件的强度和表面硬度高（3 3）可压铸形状复杂的薄壁铸件，）可压铸形状复杂的薄壁铸件，

8、最小铸孔直径最小铸孔直径 0.7mm，并并可嵌铸其他材料。可嵌铸其他材料。（4 4）生产效率高）生产效率高（5 5）设备投资大，压型制造成本高）设备投资大，压型制造成本高（6 6）铸件内部有大量气孔，压铸件不能大余量加）铸件内部有大量气孔，压铸件不能大余量加工，工，不能热处理。不能热处理。（7 7）种类受限种类受限,不宜压铸高熔点合金；不宜压铸高熔点合金；适宜压铸低熔点合金。适宜压铸低熔点合金。 压力铸造主要用于熔点较低的锌、铝、镁及铜合金铸件的生产。压力铸造主要用于熔点较低的锌、铝、镁及铜合金铸件的生产。在在汽车，仪表行业汽车，仪表行业,广泛应用。如，发动机汽缸体，汽缸盖，广泛应用。如，发动

9、机汽缸体，汽缸盖，仪表和照相机的壳体与支架，等等仪表和照相机的壳体与支架，等等第15页/共29页四、低压铸造 使液态合金在压力下，自下而上地充填型腔，并在压力下结晶、以形成铸件的工艺过程。1、低压铸造基本原理 低压铸造过程2、特点及应用特点:（1）充型压力和速度便于控制，适应各种铸型。（2）铸件的组织致密，机械性能较高。（3）不用冒口补缩，金属利用率高。（4）铸件尺寸、形状范围广。适用范围： 一般用来生产铝、镁合金精密铸件。也能铸造各种合金。第16页/共29页压缩气压缩气坩埚炉坩埚炉铸型铸型熔化黄铜水熔化黄铜水低压铸造工艺原理低压铸造工艺原理主要步骤通气充型加压凝固放气开模第17页/共29页第

10、18页/共29页第19页/共29页五、离心铸造 将液态合金浇入高速旋转将液态合金浇入高速旋转(2501500r/min)的铸型中，的铸型中，使液态合金在离心力作用下填充铸型并凝固的铸造方法。使液态合金在离心力作用下填充铸型并凝固的铸造方法。 1 1、离心铸造的生产方式：、离心铸造的生产方式：1 1）离心铸造是在离心铸造机上进行的，其过程是：将金）离心铸造是在离心铸造机上进行的，其过程是：将金属型型腔清理干净，喷涂料，铸型旋转，浇入定量金属液，属型型腔清理干净，喷涂料，铸型旋转，浇入定量金属液，待一定时间后停止旋转，取出铸件。待一定时间后停止旋转，取出铸件。2 2）按）按离心铸造离心铸造旋转轴的

11、位置分为：旋转轴的位置分为：立式：铸型绕垂直轴旋转，用于生产圆环铸件；立式：铸型绕垂直轴旋转，用于生产圆环铸件；卧式卧式:铸型绕水平轴旋转，用于生产管类和套类铸件。铸型绕水平轴旋转，用于生产管类和套类铸件。离心铸造的铸型主要使用金属型，也可以用砂型。离心铸造的铸型主要使用金属型，也可以用砂型。第20页/共29页 图图4.18 圆筒件的离心铸造圆筒件的离心铸造第21页/共29页2、特点及应用特点：（1）工艺过程简单；铸造圆筒形铸件时，可节省型芯和浇注系统，省工省料，降低成本；（2）铸件组织致密，极少有缩孔、缩松、气孔、夹渣等缺陷，铸件力学性能高。（3）合金充型能力得到了提高，可以浇注流动性较差的

12、合金铸件和薄壁铸件，如涡轮、叶轮等；（4）便于制造双金属件，如轧辊、钢套、镶铜衬、滑动轴承等。（5）缺点：铸件内表面质量差，内孔尺寸不易控制。应用：目前主要用于制造铸铁管、气缸套、双金属滑动轴承、特殊钢的无缝管坯。第22页/共29页6、实型铸造（消失模铸造）、实型铸造（消失模铸造）第23页/共29页7. 7. 陶瓷型铸造在砂型铸造和熔模铸造基础上发展形成的一种精密铸造工艺。1.1.工艺过程( (见图4.19)4.19)（1 1）砂套造型：目的：节约昂贵的陶瓷材料及提高铸型的透气性材料：水玻璃砂制造过程与砂型铸造相同，只是砂套木模B B比铸件木模A A大一个陶瓷料厚度。（2 2）灌浆与胶结：制造

13、陶瓷面层将铸件木模固定于平板上，刷上分型剂，扣上砂套。把陶瓷浆由浇口注满，几分钟后陶瓷浆开始结胶变硬，形成陶瓷面层。陶瓷浆由刚玉粉（耐火材料）、硅酸乙脂（粘结剂）、氢氧化钙（催化剂）及双氧水（透气剂）等组成。第24页/共29页（3 3）起模与喷烧：灌浆约十几分钟后，在浆料尚有一定弹性时起出模型，然后用明火喷烧整个型腔以加速固化。（4 4）焙烧与合箱：浇注前陶瓷型要加热到350350550550焙烧几个小时，去除残留在陶瓷型中的乙醇及水分，并进一步提高铸型强度。（5 5）浇注与凝固 浇注时，温度要略高，冷却凝固后获得成形好的铸件。第25页/共29页2. 陶瓷型铸造的特点和适用范围（1）陶瓷材料耐

14、高温，故可浇注高熔点合金；（2）铸件大小不受限制，几千克数吨；（3）投资少，生产周期短适用范围：主要用于厚大精密铸件，广泛用于铸造冲模、锻模、玻璃器皿模、压铸模等。图图4.19 陶瓷型铸造工艺过程陶瓷型铸造工艺过程第26页/共29页表表面面光光洁洁度度 铸铸件件复复杂杂程程度度 砂砂型型铸铸造造 各各种种材材质质 几几十十克克很很大大 差差 简简单单 低低 最最常常用用的的铸铸造造方方法法 手手工工造造型型:单单件件、小小批批量量和和难难以以使使用用造造型型机机的的形形状状复复杂杂的的大大型型铸铸件件 机机械械造造型型：适适用用于于批批量量生生产产的的中中、小小铸铸件件 手手工工：灵灵活活、易

15、易行行，但但效效率率低低，劳劳动动强强度度大大，尺尺寸寸精精度度和和表表面面质质量量低低 机机械械： 尺尺寸寸精精度度和和表表面面质质量量高高， 但但投投资资大大 金金属属型型铸铸造造 有有色色合合金金 几几十十克克20公公斤斤 好好 复复杂杂铸铸件件 金金属属模模的的费费用用较较高高 小小批批量量或或大大批批量量生生产产的的非非铁铁合合金金铸铸件件，也也用用于于生生产产钢钢铁铁铸铸件件（ 铸铸件件精精度度、表表面面质质量量高高，组组织织致致密密，力力学学性性能能好好，生生产产率率高高。 熔熔模模铸铸造造 铸铸钢钢及及有有色色合合金金 几几克克几几公公斤斤 很很好好 任任何何复复杂杂程程度度

16、批批量量生生产产时时比比完完全全用用机机加加工工生生产产便便宜宜 各各种种批批量量的的铸铸钢钢及及高高熔熔点点合合金金的的小小型型复复杂杂精精密密铸铸件件，特特别别适适合合铸铸造造艺艺术术品品、精精密密机机械械零零件件 尺尺寸寸精精度度高高、 表表面面光光洁洁， 但但工工序序繁繁多多，劳劳动动强强度度大大 陶陶瓷瓷型型铸铸造造 铸铸钢钢及及铸铸铁铁 几几公公斤斤几几百百公公斤斤 很很好好 较较复复杂杂 昂昂贵贵 模模具具和和精精密密铸铸件件 尺尺寸寸精精度度高高、 表表面面光光洁洁， 但但生生产产率率低低 石石膏膏型型铸铸造造 铝铝、镁镁、锌锌合合金金 几几十十克克几几十十公公斤斤 很很好好

17、较较复复杂杂 高高 单单件件到到小小批批量量 低低压压铸铸造造 有有色色合合金金 几几十十克克几几十十公公斤斤 好好 复复杂杂（可可用用砂砂芯芯） 金金属属模模的的制制作作费费用用高高 小小批批量量，最最好好是是大大批批量量的的大大、中中型型有有色色合合金金铸铸件件， 可可生生产产薄薄壁壁铸铸件件 铸铸件件组组织织致致密密， 工工艺艺出出品品率率高高， 设设备备较较简简单单， 可可采采用用各各种种铸铸型型， 但但生生产产效效率率低低 差差压压铸铸造造 铝铝、镁镁合合金金 几几克克几几十十公公斤斤 好好 复复杂杂（可可用用砂砂芯芯） 高高性性能能和和形形状状复复杂杂的的有有色色合合金金铸铸件件

18、压压力力可可控控，铸铸件件成成型型好好，组组织织致致密密，力力学学性性能能好好，但但生生产产效效率率低低 压压力力铸铸造造 铝铝、镁镁合合金金 几几克克几几十十公公斤斤 好好 复复杂杂（可可用用砂砂芯芯） 金金属属模模的的制制作作费费用用很很高高 大大量量生生产产的的各各种种有有色色合合金金中中小小型型铸铸件件、薄薄壁壁铸铸件件、耐耐压压铸铸件件 铸铸件件尺尺寸寸精精度度高高、 表表面面光光洁洁， 组组织织致致密密，生生产产率率高高，成成本本低低。但但压压铸铸机机和和铸铸型型成成本本高高 离离心心铸铸造造 灰灰铁铁、球球铁铁 几几十十公公斤斤几几吨吨 较较好好 一一般般为为圆圆筒筒形形铸铸件件 较较低低 小小批批量量到到大大批批量量的的旋旋转转体体形形铸铸件件、 各各种种直直径径的的管管件件 铸铸件件尺尺寸寸精精度度高高、 表表面面光光洁洁， 组组织织致致密密，生生产产率率高高 连连续续铸铸造造 钢钢、有有色色 很很大大 较较差差 长长形形连连续续铸铸件件 低低 固固定定截截面面的的长长形形铸铸件件，如如钢钢锭锭、钢钢管管等等 组组织织致致密密，力力学学性性