铸造方法及其发展

1、两类： 重力作用下的成型方法 外力作用下的成型方法按工艺方法不同： 砂型铸造 特种铸造 在砂型中生产铸件的方法1.常用砂型 （1）湿砂型 不经烘干可直接浇注 （2）干型（干砂型） 高粘土含量；强度、透气性高 （3）表面干型 将型腔表层进行干燥 兼有湿砂型和干砂型的优点 （4）化学硬化型 靠型砂自身的化学反应硬化 强度高，生产率高 2. 常用造型方法（1）手工造型 （2）机器造型 与普通砂型铸造有区别的铸造方法不同铸造方法各有其优越之处 一、金属型铸造在重力作用下，将液态金属浇入金属型，获得铸件金属型可以反复使用，又称“永久型铸造”1. 金属型 材料：多采用铸铁，其中多用灰铁 铸件性能要求高时，

2、用耐热铸铁、 铸钢等 无透气性结构：水平分型、垂直分型、综合分型 其中垂直分型应用最广特点：导热性好，浇道截面积大 无透气性 2. 工艺特点（1）铸型必须预热 因金属型导热性好 （2）型腔须喷刷涂料 以保护其免受金属液直接冲蚀和热击 调节铸件各部分的冷速 特殊涂料还可赋予铸件某些特殊性能（3）控制开型时间 铸件在金属型内停留越久，收缩越大 增大内应力和开裂倾向，还使铸件 取出难度增大 铸件强度足够的前提下，应及早 开型取件 （4）提高浇注温度和防止铸铁件产生白口因导热能力强，浇注温度比砂型适当高防止白口组织产生：铸件臂厚应大于15mm可一型多铸，节省造型材料工艺简便，易于实现自动化铸件精度高，

3、表面光洁，力学性能好费用高；无透气性冷速快，不宜铸造结构复杂、大型、薄壁件铸型寿命低；灰铁件易产生白口组织将液态金属浇入由蜡模熔失后形成的中空型壳中成形，从而获得精密铸件的方法 1. 工艺过程制造压型，蜡模，制壳，脱蜡，焙烧，浇注 （1）制造蜡模制造压型 压型是用于压制蜡模的模具材料：大批量时，可用钢、铝合金 小批量时，易熔合金，环氧树脂，石膏等 制作过程：a）机械加工压型 b）易熔合金压型 制造蜡模 蜡料熔化后注入压型内，凝固后取出 装配成蜡模组为提高生产率，减少直浇道损耗，将多个蜡模组焊在一起，一次浇出多个铸件（2）制壳 在蜡模组上涂挂耐火材料层，以制成较坚固的耐火型壳 过程：浸涂料撒砂硬

4、化、风干 需要重复46次（3）脱蜡 将有型壳的模组浸泡于热水中，使蜡料熔化上浮脱除（4）焙烧 放入加热炉中（800950） 彻底去除水分、残余蜡料、硬化剂（5）浇注与清理 浇注：宜趁热浇注，以便获得表面清晰 的精密铸件 清理：用喷砂、抛丸等清除表面及内腔 的残壳，粘砂等，获得表面光洁 的铸件1）铸件精度高，表面光洁2）可铸出形状复杂的薄壁件3）适用于各种合金4）生产批量不受限制缺点：工序复杂，周期长， 原材料价贵，铸件成本高 铸件不能太长太大，否则蜡模变形应用：高熔点难以加工的铸件简称压铸 将液态金属在一定压力作用下注入铸型型腔并在压力下凝固高压、高速是它的最大特点压铸机组成：压射机构和合型机

5、构组成分类：冷室压铸机 热室压铸机优点：1）铸件精度高，表面光洁 2）可铸出形状复杂的薄壁件 3）组织致密，机械性能好，缺陷少 4）生产率高缺点：1）设备投资大 2）气体难排除，皮下易产生小气孔 3）因铸型寿命，适宜于低熔点合金 4）铸件尺寸不能太大 将金属液浇进高速旋转的铸型内，使之在离心力作用下充型并凝固。 1. 离心铸造机有立式和卧式 图立式：垂直轴旋转。因液体自重，壁厚不均 多用于高度小于直径的环类卧式：壁厚均匀。多用于管类、套筒类立式卧式成型件1）在离心力作用下，由外表面向内表面顺序凝固，缺陷少，组织致密，性能好2）生产管状铸件时，不用型心，工艺简化3）便于生产双金属铸件缺点：设备投

6、资大 内表面粗糙且尺寸不易控制将液态金属浇入陶瓷型中成形的方法 1. 工艺过程砂套造型灌浆与胶结起模与焙烧烧结与合箱浇注 2. 特点及应用1）陶瓷型的高温变形小，铸件的尺寸精度高，且陶瓷耐高温，可浇注高熔点金属2）适合于单件，小批量生产3）铸件大小不受限制用酚醛树脂砂制造薄壳砂型的铸造方法 1. 覆膜砂的制备覆膜砂由原砂、粘结剂、硬化剂、附加物等组成覆膜砂的混制：热法1. 壳型制造过程 翻斗法 2. 特点及应用 1）耗砂量少 2）能获得尺寸精确的壳型，无需捣砂 3）铸件表面光洁，壳型透气性好 4）壳型强度高，铸件废品率低 5）生产率高，易于实现机械化 6）劳动强度低简称挤铸 1. 原理 2.

7、特点 铸件致密 无浇口 铸件尺寸较大、较厚时，液流所受阻力小 所需压力比压铸小缺点：液体金属于铸型接触紧密且停留时间较长， 故应用水冷却铸型 1. 特点、对合金性能的影响以大于105/s的冷速，或数米/s的固液界面快速冷却非平衡凝固 亚稳相，晶粒细小 非晶 合金性能特点 1）强度提高 2）塑性提高 3）耐磨性提高 4）耐蚀性提高 1） 雾化法 雾化为细小的熔滴颗粒，快凝，粉末或，雾化，喷射，沉积 2.）液态急冷法将液态金属喷到急冷板或转动的辊轮上获得箔或丝 3）束流表层急冷法用激光束快速加热金属表面，熔化用自淬火作用快冷只改变组织结构，不改变成分既改变组织结构，又改变成分 如通过表面涂覆合金元

8、素用泡沫塑料制造模型后不取出模样，浇注金属时模样气化消失，获得铸件 1. 模样的制造 1）加工成形 用手工或机械加工预制出各个部件，再经粘结和组装成形 2）发泡成形 聚苯乙烯颗粒在金属模内加热膨胀发泡成形 2. 特点不必起模和修型，工序少，生产率高，形状可复杂，劳动强度低缺点：气化时污染环境，工件含有渗碳应用：几乎不受铸件结构、尺寸、重量、批量和合金种类的限制。特别适用于形状复杂铸件的生产往水冷金属型（结晶器）中连续浇注金属，凝固成金属型材的铸造方法类型：有水平连铸和立式连铸结晶器是特殊铸型，使金属迅速凝固成形，其内腔截面形状决定了铸件的断面形状 特点：连铸工艺简单，生产率高，铸件组织致密，晶粒细小，铸件力学性能好无浇、冒口系统，金属利用率高应用：只能铸造等截面的长铸件基本方法：用泡沫制成的模样放进特制的砂箱内，填入磁丸，再将砂箱放在磁型机里通电，使磁丸相互吸引，形成强度好，淬透性高的铸型浇注时气化模消失，凝固后解除磁场，取出铸件 特点：可不分型，不起模；铁丸为造型材料，透气性好；不含粘结剂，发气小，气孔、夹砂等缺陷少；磁型的冷却速度比砂型快所需要的工装设备少用高纯度石墨块经机械加工成形或石墨砂作骨料加添其它附加物制成铸型，浇注，凝固后获得零件毛坯石墨特点：铸型的激冷能力强，铸件晶粒细小，有助于减少偏析石墨型制造比金属