特种铸造概要学习教案

1、会计学1特种铸造特种铸造(zhzo)概要概要第一页，共32页。 蜡模制造蜡模制造第2页/共32页第二页，共32页。 待浇注的铸型待浇注的铸型第3页/共32页第三页，共32页。第4页/共32页第四页，共32页。压型(y xn)注蜡焊蜡模组脱蜡、焙烧(bi sho)填砂、浇注(jio zh)第5页/共32页第五页，共32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、

2、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(shh)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6页/共32页第六页，共32页。二、实型铸造二、实型铸造(zhzo)（消失（消失模铸造模铸造(zhzo)）第7页/共32页第七页，共32页。消失模铸造消失模铸造(zhzo)第8页/共32页第八页，共32页。消失模消失模消失模铸造应用：消失模铸造应用： 特别适合于形状复杂铸件的生产，适用范特别适合于形状复杂铸件的生产，适用范 围广，不但

3、适合于生产各类合金围广，不但适合于生产各类合金 （包括灰铸铁、球墨铸（包括灰铸铁、球墨铸 铁以及除低碳钢以外的铸钢，还包括铝、镁、铜合铁以及除低碳钢以外的铸钢，还包括铝、镁、铜合 金），而且不受铸件结构金），而且不受铸件结构(jigu)、尺寸、重量和批量限制。、尺寸、重量和批量限制。增大了铸件结构设计的自由度：许多在普通增大了铸件结构设计的自由度：许多在普通(ptng)(ptng)砂型铸造中砂型铸造中难以铸造的铸件结构在实型铸造中不存在任何问题，可以难以铸造的铸件结构在实型铸造中不存在任何问题，可以铸造的铸件结构在采用实型铸造后壁厚减少，整体重量铸造的铸件结构在采用实型铸造后壁厚减少，整体重量

4、减轻约减轻约15%15%第9页/共32页第九页，共32页。三、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(xn sh)、 水平分型式(xn sh)和整体式、复合分型式(xn sh)。4）合箱、开箱方式：自动或半自动的连杆机构。第10页/共32页第十页，共32页。或垂直(chuzh)分型式第11页/共32页第十一页，共32页。 铸造铝活塞简图铸造铝活塞简图第12页/共32页第十二页，

5、共32页。2、铸造工艺、铸造工艺金属型导热快金属型导热快,没有退让性没有退让性,透气性差透气性差. 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) 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(zhti)80150; 铸钢铸钢100250. （2) 浇注前预热浇注前预热-降低冷却速度降低冷却速度,防止铸铁防止铸铁(zhti)白口白口.预热温度不低于预热温度不低于801502） 喷刷涂料喷刷涂料(厚度厚度0.3-0.4mm) （1) 减缓冷却速度减缓冷却速度,防白口防白口. （2) 防高温液体对铸型直接冲刷防高温液体对铸

6、型直接冲刷,保护型壁表面保护型壁表面 （3) 有一定蓄气、排气能力有一定蓄气、排气能力,防气孔防气孔. 铸铁铸铁(zhti)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）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）适宜出型时间：在型内冷却时间不宜过长否则，收缩快，收缩量大）适宜出型时间：在型内冷却时间不宜过长否则，收缩快，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13页/共32页第十三页，共32页。3、金属型铸造的特点和适用范围特点：1）铸型能反复使用，可一型多铸；2）冷却快，组织致密,机械性能高 ；3）

7、尺寸精度和表面质量高；4）生产率高，劳动条件(tiojin)好 。 5）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、裂纹等缺陷；7）铸造合金的熔点不能太高，质量不能太大。应用： 主要用于有色合金铸件的大批量生产。如：铝活塞、气缸盖、油泵壳体、铜瓦等。第14页/共32页第十四页，共32页。四、压力(yl)铸造（简称压铸） 在高压下(5500MPa)快速(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,并在压力(yl)下结晶，以获得铸件的方法。专用设备:压铸机，专用压型压型 1 . 压力(yl)铸造工艺：预热金属铸型，喷涂料；合型，注

8、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。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）型固定在机架上，动型由合型机构带动水平移动。 第15页/共32页第十五页，共32页。第16页/共32页第十六页，共32页。 冷室式压铸机冷室式压铸机第17页/共32页第十七页，共32页。2、特点及应用（1）铸件尺寸精度高,表面质量高,可不经机加工直接使用。（2）铸件的强度和表面硬度高（3）可压铸形状复杂的薄壁铸件，最小铸孔直径 0.7mm，并可嵌铸其他材料。（4）生产效率高（5）设备投资大，压型制造成本高（6）铸件内部有大量气孔，压铸件不能大余量加

9、工，不能热处理。（7）种类受限,不宜压铸高熔点(rngdin)合金；适宜压铸低熔点(rngdin)合金。 压力铸造主要用于熔点(rngdin)较低的锌、铝、镁及铜合金铸件的生产。在汽车，仪表行业,广泛应用。如，发动机汽缸体，汽缸盖，仪表和照相机的壳体与支架，等等第18页/共32页第十八页，共32页。镶嵌镶嵌(xingqin)件的应用件的应用第19页/共32页第十九页，共32页。五、低压铸造 介于金属型铸造和压力铸造之间的一种铸造方法。 使液态合金在低压下-0.02至0.07MPa,自下而上(z xi r shn)地充填型腔，并在压力下结晶、以形成铸件的工艺过程。第20页/共32页第二十页，共3

10、2页。压缩压缩(y su)气气坩埚坩埚(gngu)炉炉铸型铸型(zh xn)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主要步骤通气充型通气充型加压凝固加压凝固放气开模放气开模第21页/共32页第二十一页，共32页。压缩空气或惰性气体 -密封坩埚-金属液经升液管、浇道-铸型型腔-保持或增大压力至凝固-使坩埚通大气(dq)-升液管、浇道中尚未凝固金属液流回坩埚-开起上型-顶杆顶出。无需冒口，由浇道兼补缩作用，因此浇道截面尺寸要足够大，开在铸件厚壁处，以实现自上而下的定向凝固。第22页/共32页第二十二页，共32页。1、低压铸造的工艺过程：2、特点及应用特点:（1）充型压力和速度(

11、sd)便于人为控制，适应各种铸型，包括金属型、砂型、熔模型壳及适应各种合金铸件，铸件尺寸、形状范围广。（2）底注充型，减少金属液冲击，平稳易控制。（3）不用冒口补缩，金属利用率高。（4）铸件的组织致密，机械性能较高。（5）易于实现机械化、自动化生产，且设备较压铸简单，但 生产率低于压铸。适用范围： 一般用来大量生产铝合金、镁合金的精密铸件，包括缸体、缸盖、活塞、曲轴箱等等，也能铸造其它各种合金，包括铜合金甚至球铁，如QT曲轴、铜合金螺旋浆等。第23页/共32页第二十三页，共32页。六、离心铸造 将液态合金浇入高速旋转(2501500r/min)的铸型中，使液态合金在离心力作用下填充铸型并凝固的

12、铸造方法。 1、离心铸造的生产方式：1）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，待一定时间后停止旋转，取出铸件。2）按离心铸造旋转轴的位置分为(fn wi)：立式：铸型绕垂直轴旋转，用于生产圆环铸件；卧式: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。第24页/共32页第二十四页，共32页。 图图4.18 圆筒件的离心铸造圆筒件的离心铸造第25页/共32页第二十五页，共32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(jio zh)系统，省工省料，降低成本；（2

13、）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(jio zh)流动性较差的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26页/共32页第二十六页，共32页。七、七、 陶瓷型铸造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。精密铸造工艺。1.1.工艺过程工艺过程( (见图见图4.19)4.19)（1 1）砂套

14、造型：）砂套造型：目的：节约昂贵的陶瓷材料及提高铸型的透气目的：节约昂贵的陶瓷材料及提高铸型的透气性性材料：水玻璃砂材料：水玻璃砂制造过程与砂型铸造相同，只是砂套木模制造过程与砂型铸造相同，只是砂套木模B B比铸比铸件木模件木模A A大一个陶瓷料厚度。大一个陶瓷料厚度。（2 2）灌浆与胶结：制造陶瓷面层）灌浆与胶结：制造陶瓷面层将铸件木模固定于平板上，刷上分型剂，扣上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。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（粘陶瓷浆由刚玉粉

15、（耐火材料）、硅酸乙脂（粘结剂）、氢氧化钙结剂）、氢氧化钙(qn yn hu i)(qn yn hu i)（催化（催化剂）及双氧水（透气剂）等组成。剂）及双氧水（透气剂）等组成。第27页/共32页第二十七页，共32页。（3 3）起模与喷烧：灌浆约十几分钟后，在浆料尚有一定）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。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）焙烧与合箱：浇注前陶瓷型要加热到350350550550焙焙烧几个烧几个(j )(j )小时，去除残留在陶瓷型中的乙醇及水分小时，去除残留

16、在陶瓷型中的乙醇及水分，并进一步提高铸型强度。，并进一步提高铸型强度。（5 5）浇注与凝固）浇注与凝固 浇注时，温度要略高，冷却凝固后获浇注时，温度要略高，冷却凝固后获得成形好的铸件。得成形好的铸件。第28页/共32页第二十八页，共32页。2. 陶瓷型铸造的特点和适用范围陶瓷型铸造的特点和适用范围（1）陶瓷材料耐高温，故可浇注高熔点合金；）陶瓷材料耐高温，故可浇注高熔点合金；（2）铸件大小不受限制，几千克数吨；）铸件大小不受限制，几千克数吨；（3）投资少，生产周期短）投资少，生产周期短适 用 范 围 ： 主 要 用 于 厚 大 精 密 铸 件 ， 广 泛适 用 范 围 ： 主 要 用 于 厚

17、大 精 密 铸 件 ， 广 泛(gungfn)用于铸造冲模、锻模、玻璃器皿模、压铸用于铸造冲模、锻模、玻璃器皿模、压铸模等。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29页/共32页第二十九页，共32页。表 5-6 几种铸造方法的比较 铸造方法 比较项目 砂型铸造 熔模铸造 金属型铸造 压力铸造 低压铸造 适用金属 适用铸件大小 批量 铸件尺寸公差/mm 铸件表面粗糙度 Ra/m 铸件内部质量 铸件加工余量 生产率 铸件最小壁厚/mm 任意 任意 不限制 100 土 1.0 粗糙 结晶粗 大 低、中 3.0 不限制，以铸钢为主 小于 25kg，以小铸件为主 用于成批生产，也可小批量 1000.3 253.2 结晶粗 小或不加工 低、中 通常 0.7 不限制，以有色合金为主 以中、