特種鑄造概要學習教案

1、會計學1特種鑄造特種鑄造(zhzo)概要概要第一頁，共32頁。 蠟模制造蠟模制造第2頁/共32頁第二頁，共32頁。 待澆注的鑄型待澆注的鑄型第3頁/共32頁第三頁，共32頁。第4頁/共32頁第四頁，共32頁。壓型(y xn)注蠟焊蠟模組脫蠟、焙燒(bi sho)填砂、澆注(jio zh)第5頁/共32頁第五頁，共32頁。2、特點和應用 1）鑄造精度高（IT11-14）,表面粗糙度低（Ra6.3-1.6um)。少、 無切削加工, 稍磨(Ra3.21.6um)。 2）可澆注形狀復雜的薄壁件，無分型面。3）能鑄造各種合金(型殼是高級耐火材料)，特別是高熔點、難加工合金。 4）生產批量不受限制，單件、

2、小批、大批量生產均可。 5）缺點：材料貴,工藝過程繁雜,生產周期長.應用: 最適合(shh)高熔點合金精密鑄件的成批,大量生產；形狀，復雜、難以切削的小零件，大批量生產。 目前在汽車、機床、氣輪機、航空、兵器等領域得到廣泛應用。如:汽輪機葉片,風動工具，滾刀等。第6頁/共32頁第六頁，共32頁。二、實型鑄造二、實型鑄造(zhzo)（消失（消失模鑄造模鑄造(zhzo)）第7頁/共32頁第七頁，共32頁。消失模鑄造消失模鑄造(zhzo)第8頁/共32頁第八頁，共32頁。消失模消失模消失模鑄造應用：消失模鑄造應用： 特別適合于形狀復雜鑄件的生產，適用范特別適合于形狀復雜鑄件的生產，適用范 圍廣，不但

3、適合于生產各類合金圍廣，不但適合于生產各類合金 （包括灰鑄鐵、球墨鑄（包括灰鑄鐵、球墨鑄 鐵以及除低碳鋼以外的鑄鋼，還包括鋁、鎂、銅合鐵以及除低碳鋼以外的鑄鋼，還包括鋁、鎂、銅合 金），而且不受鑄件結構金），而且不受鑄件結構(jigu)、尺寸、重量和批量限制。、尺寸、重量和批量限制。增大了鑄件結構設計的自由度：許多在普通增大了鑄件結構設計的自由度：許多在普通(ptng)(ptng)砂型鑄造中砂型鑄造中難以鑄造的鑄件結構在實型鑄造中不存在任何問題，可以難以鑄造的鑄件結構在實型鑄造中不存在任何問題，可以鑄造的鑄件結構在采用實型鑄造后壁厚減少，整體重量鑄造的鑄件結構在采用實型鑄造后壁厚減少，整體重量

4、減輕約減輕約15%15%第9頁/共32頁第九頁，共32頁。三、金屬型鑄造 將液態(tài)金屬澆入用金屬制成的鑄型，冷凝后獲得鑄件的方法。1、金屬鑄型構造1）鑄型材料：多數用鑄鐵；要求較高用碳鋼或低合金鋼。2）型芯材料：形狀簡單件或有色金屬件用金屬型芯；薄壁復雜件或鑄鐵、鑄鋼件用砂芯。3）鑄型的種類：按分型面的方位分為垂直分型式(xn sh)、 水平分型式(xn sh)和整體式、復合分型式(xn sh)。4）合箱、開箱方式：自動或半自動的連桿機構。第10頁/共32頁第十頁，共32頁。或垂直(chuzh)分型式第11頁/共32頁第十一頁，共32頁。 鑄造鋁活塞簡圖鑄造鋁活塞簡圖第12頁/共32頁第十二頁，

5、共32頁。2、鑄造工藝、鑄造工藝金屬型導熱快金屬型導熱快,沒有退讓性沒有退讓性,透氣性差透氣性差. 1）金屬型應保持一定的工作溫度）金屬型應保持一定的工作溫度-預熱預熱. （1) 噴刷涂料前預熱噴刷涂料前預熱-保證涂料層致密保證涂料層致密,均勻均勻. 合金鑄鐵合金鑄鐵(zhti)80150; 鑄鋼鑄鋼100250. （2) 澆注前預熱澆注前預熱-降低冷卻速度降低冷卻速度,防止鑄鐵防止鑄鐵(zhti)白口白口.預熱溫度不低于預熱溫度不低于801502） 噴刷涂料噴刷涂料(厚度厚度0.3-0.4mm) （1) 減緩冷卻速度減緩冷卻速度,防白口防白口. （2) 防高溫液體對鑄型直接沖刷防高溫液體對鑄

6、型直接沖刷,保護型壁表面保護型壁表面 （3) 有一定蓄氣、排氣能力有一定蓄氣、排氣能力,防氣孔防氣孔. 鑄鐵鑄鐵(zhti)石墨粉涂料石墨粉涂料,炭墨涂料炭墨涂料; 鋁合金鋁合金氧化鋅涂料氧化鋅涂料,滑石粉滑石粉3）合理澆注溫度：比砂型鑄造高）合理澆注溫度：比砂型鑄造高004）適宜出型時間：在型內冷卻時間不宜過長否則，收縮快，收縮量大）適宜出型時間：在型內冷卻時間不宜過長否則，收縮快，收縮量大出型難出型難 ，鑄造應力和裂紋傾向大，鑄造應力和裂紋傾向大第13頁/共32頁第十三頁，共32頁。3、金屬型鑄造的特點和適用范圍特點：1）鑄型能反復使用，可一型多鑄；2）冷卻快，組織致密,機械性能高 ；3）

7、尺寸精度和表面質量高；4）生產率高，勞動條件(tiojin)好 。 5）鑄型制造成本高，周期長；6）透氣性差，無退讓性，鑄件易產生澆不足、冷隔、裂紋等缺陷；7）鑄造合金的熔點不能太高，質量不能太大。應用： 主要用于有色合金鑄件的大批量生產。如：鋁活塞、氣缸蓋、油泵殼體、銅瓦等。第14頁/共32頁第十四頁，共32頁。四、壓力(yl)鑄造（簡稱壓鑄） 在高壓下(5500MPa)快速(澆口速度達3060m/s， 0.0010.2s )將液態(tài)或半液態(tài)合金壓入金屬鑄型中,并在壓力(yl)下結晶，以獲得鑄件的方法。專用設備:壓鑄機，專用壓型壓型 1 . 壓力(yl)鑄造工藝：預熱金屬鑄型，噴涂料；合型，注

8、入金屬液；壓射沖頭在高壓下推動金屬液充滿型腔并凝固；打開鑄型，頂桿頂出鑄件。合型機構：用以開合鑄型和緊固鑄型。壓鑄型：定（靜）型及動型組成。定（靜）型固定在機架上，動型由合型機構帶動水平移動。 第15頁/共32頁第十五頁，共32頁。第16頁/共32頁第十六頁，共32頁。 冷室式壓鑄機冷室式壓鑄機第17頁/共32頁第十七頁，共32頁。2、特點及應用（1）鑄件尺寸精度高,表面質量高,可不經機加工直接使用。（2）鑄件的強度和表面硬度高（3）可壓鑄形狀復雜的薄壁鑄件，最小鑄孔直徑 0.7mm，并可嵌鑄其他材料。（4）生產效率高（5）設備投資大，壓型制造成本高（6）鑄件內部有大量氣孔，壓鑄件不能大余量加

9、工，不能熱處理。（7）種類受限,不宜壓鑄高熔點(rngdin)合金；適宜壓鑄低熔點(rngdin)合金。 壓力鑄造主要用于熔點(rngdin)較低的鋅、鋁、鎂及銅合金鑄件的生產。在汽車，儀表行業(yè),廣泛應用。如，發(fā)動機汽缸體，汽缸蓋，儀表和照相機的殼體與支架，等等第18頁/共32頁第十八頁，共32頁。鑲嵌鑲嵌(xingqin)件的應用件的應用第19頁/共32頁第十九頁，共32頁。五、低壓鑄造 介于金屬型鑄造和壓力鑄造之間的一種鑄造方法。 使液態(tài)合金在低壓下-0.02至0.07MPa,自下而上(z xi r shn)地充填型腔，并在壓力下結晶、以形成鑄件的工藝過程。第20頁/共32頁第二十頁，共3

10、2頁。壓縮壓縮(y su)氣氣坩堝坩堝(gngu)爐爐鑄型鑄型(zh xn)熔化黃銅水熔化黃銅水低壓鑄造工藝原理低壓鑄造工藝原理主要步驟主要步驟通氣充型通氣充型加壓凝固加壓凝固放氣開模放氣開模第21頁/共32頁第二十一頁，共32頁。壓縮空氣或惰性氣體 -密封坩堝-金屬液經升液管、澆道-鑄型型腔-保持或增大壓力至凝固-使坩堝通大氣(dq)-升液管、澆道中尚未凝固金屬液流回坩堝-開起上型-頂桿頂出。無需冒口，由澆道兼補縮作用，因此澆道截面尺寸要足夠大，開在鑄件厚壁處，以實現(xiàn)自上而下的定向凝固。第22頁/共32頁第二十二頁，共32頁。1、低壓鑄造的工藝過程：2、特點及應用特點:（1）充型壓力和速度(

11、sd)便于人為控制，適應各種鑄型，包括金屬型、砂型、熔模型殼及適應各種合金鑄件，鑄件尺寸、形狀范圍廣。（2）底注充型，減少金屬液沖擊，平穩(wěn)易控制。（3）不用冒口補縮，金屬利用率高。（4）鑄件的組織致密，機械性能較高。（5）易于實現(xiàn)機械化、自動化生產，且設備較壓鑄簡單，但 生產率低于壓鑄。適用范圍： 一般用來大量生產鋁合金、鎂合金的精密鑄件，包括缸體、缸蓋、活塞、曲軸箱等等，也能鑄造其它各種合金，包括銅合金甚至球鐵，如QT曲軸、銅合金螺旋漿等。第23頁/共32頁第二十三頁，共32頁。六、離心鑄造 將液態(tài)合金澆入高速旋轉(2501500r/min)的鑄型中，使液態(tài)合金在離心力作用下填充鑄型并凝固的

12、鑄造方法。 1、離心鑄造的生產方式：1）離心鑄造是在離心鑄造機上進行的，其過程是：將金屬型型腔清理干凈，噴涂料，鑄型旋轉，澆入定量金屬液，待一定時間后停止旋轉，取出鑄件。2）按離心鑄造旋轉軸的位置分為(fn wi)：立式：鑄型繞垂直軸旋轉，用于生產圓環(huán)鑄件；臥式:鑄型繞水平軸旋轉，用于生產管類和套類鑄件。離心鑄造的鑄型主要使用金屬型，也可以用砂型。第24頁/共32頁第二十四頁，共32頁。 圖圖4.18 圓筒件的離心鑄造圓筒件的離心鑄造第25頁/共32頁第二十五頁，共32頁。2、特點及應用 特點：（1）工藝過程簡單；鑄造圓筒形鑄件時，可節(jié)省型芯和澆注(jio zh)系統(tǒng)，省工省料，降低成本；（2

13、）鑄件組織致密，極少有縮孔、縮松、氣孔、夾渣等缺陷，鑄件力學性能高。（3）合金充型能力得到了提高，可以澆注(jio zh)流動性較差的合金鑄件和薄壁鑄件，如渦輪、葉輪等；（4）便于制造雙金屬件，如軋輥、鋼套、鑲銅襯、滑動軸承等。（5）缺點：鑄件內表面質量差，內孔尺寸不易控制。 應用：目前主要用于制造鑄鐵管、氣缸套、雙金屬滑動軸承、特殊鋼的無縫管坯。第26頁/共32頁第二十六頁，共32頁。七、七、 陶瓷型鑄造陶瓷型鑄造在砂型鑄造和熔模鑄造基礎上發(fā)展形成的一種在砂型鑄造和熔模鑄造基礎上發(fā)展形成的一種精密鑄造工藝。精密鑄造工藝。1.1.工藝過程工藝過程( (見圖見圖4.19)4.19)（1 1）砂套

14、造型：）砂套造型：目的：節(jié)約昂貴的陶瓷材料及提高鑄型的透氣目的：節(jié)約昂貴的陶瓷材料及提高鑄型的透氣性性材料：水玻璃砂材料：水玻璃砂制造過程與砂型鑄造相同，只是砂套木模制造過程與砂型鑄造相同，只是砂套木模B B比鑄比鑄件木模件木模A A大一個陶瓷料厚度。大一個陶瓷料厚度。（2 2）灌漿與膠結：制造陶瓷面層）灌漿與膠結：制造陶瓷面層將鑄件木模固定于平板上，刷上分型劑，扣上將鑄件木模固定于平板上，刷上分型劑，扣上砂套。把陶瓷漿由澆口注滿，幾分鐘后陶瓷漿砂套。把陶瓷漿由澆口注滿，幾分鐘后陶瓷漿開始結膠變硬，形成陶瓷面層。開始結膠變硬，形成陶瓷面層。陶瓷漿由剛玉粉（耐火材料）、硅酸乙脂（粘陶瓷漿由剛玉粉

15、（耐火材料）、硅酸乙脂（粘結劑）、氫氧化鈣結劑）、氫氧化鈣(qn yn hu i)(qn yn hu i)（催化（催化劑）及雙氧水（透氣劑）等組成。劑）及雙氧水（透氣劑）等組成。第27頁/共32頁第二十七頁，共32頁。（3 3）起模與噴燒：灌漿約十幾分鐘后，在漿料尚有一定）起模與噴燒：灌漿約十幾分鐘后，在漿料尚有一定彈性時起出模型，然后用明火噴燒整個型腔以加速固化。彈性時起出模型，然后用明火噴燒整個型腔以加速固化。（4 4）焙燒與合箱：澆注前陶瓷型要加熱到）焙燒與合箱：澆注前陶瓷型要加熱到350350550550焙焙燒幾個燒幾個(j )(j )小時，去除殘留在陶瓷型中的乙醇及水分小時，去除殘留

16、在陶瓷型中的乙醇及水分，并進一步提高鑄型強度。，并進一步提高鑄型強度。（5 5）澆注與凝固）澆注與凝固 澆注時，溫度要略高，冷卻凝固后獲澆注時，溫度要略高，冷卻凝固后獲得成形好的鑄件。得成形好的鑄件。第28頁/共32頁第二十八頁，共32頁。2. 陶瓷型鑄造的特點和適用范圍陶瓷型鑄造的特點和適用范圍（1）陶瓷材料耐高溫，故可澆注高熔點合金；）陶瓷材料耐高溫，故可澆注高熔點合金；（2）鑄件大小不受限制，幾千克數噸；）鑄件大小不受限制，幾千克數噸；（3）投資少，生產周期短）投資少，生產周期短適 用 范 圍 ： 主 要 用 于 厚 大 精 密 鑄 件 ， 廣 泛適 用 范 圍 ： 主 要 用 于 厚

17、大 精 密 鑄 件 ， 廣 泛(gungfn)用于鑄造沖模、鍛模、玻璃器皿模、壓鑄用于鑄造沖模、鍛模、玻璃器皿模、壓鑄模等。模等。圖圖4.19 陶瓷型鑄造工藝過程陶瓷型鑄造工藝過程第29頁/共32頁第二十九頁，共32頁。表 5-6 幾種鑄造方法的比較 鑄造方法 比較項目 砂型鑄造 熔模鑄造 金屬型鑄造 壓力鑄造 低壓鑄造 適用金屬 適用鑄件大小 批量 鑄件尺寸公差/mm 鑄件表面粗糙度 Ra/m 鑄件內部質量 鑄件加工余量 生產率 鑄件最小壁厚/mm 任意 任意 不限制 100 土 1.0 粗糙 結晶粗 大 低、中 3.0 不限制，以鑄鋼為主 小于 25kg，以小鑄件為主 用于成批生產，也可小批量 1000.3 253.2 結晶粗 小或不加工 低、中 通常 0.7 不限制，以有色合金為主 以中、