金屬的液態(tài)成型課件

金屬的液態(tài)成型金屬的液態(tài)成型是指熔煉金屬，制造鑄型，并將熔融金屬澆入鑄型，凝固后獲得一定形狀和性能鑄件的成型方法。金屬的液體成型也稱為鑄造。金屬液態(tài)成型具有下列優(yōu)點(diǎn)：(1)能制造各種尺寸和形狀復(fù)雜的鑄件，尤其是內(nèi)腔復(fù)雜的鑄件。(2)鑄件的形狀和尺寸與零件很接近，因而節(jié)省了金屬材料和加工工時(shí)。(3)絕大多數(shù)金屬均能用液態(tài)成型方法制成鑄件。(4)液態(tài)成型生產(chǎn)適用于各種生產(chǎn)類型。(5)液態(tài)成型所用的原材料來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，并可回收使用，還可利用金屬?gòu)U料和廢機(jī)件。金屬的液態(tài)成型金屬的液態(tài)成型是指熔煉金屬，制造鑄型，并將熔融16.1合金的液態(tài)成型工藝?yán)碚摶A(chǔ)6.1.1合金的充型能力6.1.2合金的收縮性能6.1.3合金的偏析和吸氣性6.1合金的液態(tài)成型工藝?yán)碚摶A(chǔ)6.1.1合金的充型能26.1.1合金的充型能力1.合金的充型能力概念液態(tài)合金充滿鑄型型腔，并獲得形狀完整、輪廓清晰、尺寸準(zhǔn)確的鑄件的能力，稱為合金的充型能力。2.影響合金充型能力的因素①合金的流動(dòng)性②澆注溫度③鑄型特點(diǎn)6.1.1合金的充型能力1.合金的充型能力概念36.1.2合金的收縮性能1.合金收縮的概念高溫合金液從澆入鑄型到冷凝至室溫的整個(gè)過程中，其體積和尺寸減小的現(xiàn)象，稱為收縮。整個(gè)收縮過程，可劃分為三個(gè)互相聯(lián)系的階段。①液態(tài)收縮是指合金液從澆注溫度冷卻到凝固開始溫度(液相線溫度)之間的體積收縮。這個(gè)階段合金處于液態(tài)的收縮，它使型腔內(nèi)液面降低。②凝固收縮合金從凝固開始溫度冷卻到凝固終止溫度(固相線溫度)之間的體積收縮，仍表現(xiàn)為型腔內(nèi)液面降低。③固態(tài)收縮是指合金從凝固終止溫度冷卻到室溫之間的體積收縮。6.1.2合金的收縮性能1.合金收縮的概念42.影響合金收縮的因素①化學(xué)成分②澆注溫度③鑄件結(jié)構(gòu)與鑄型條件2.影響合金收縮的因素53.縮孔、縮松、內(nèi)應(yīng)力的形成和控制(1)縮孔、縮松的形成及控制合金液在鑄型內(nèi)冷凝過程中，若其體積收縮得不到補(bǔ)充時(shí)，將在鑄件最后凝固的部位形成孔洞，這種孔洞稱為縮孔?？s孔分為集中縮孔和分散縮孔兩類。通常所說(shuō)的縮孔，主要是指集中縮孔，分散縮孔一般稱為縮松。3.縮孔、縮松、內(nèi)應(yīng)力的形成和控制6①縮孔形成過程①縮孔形成過程7②縮松形成過程③縮孔與縮松的控制任何形態(tài)的縮孔都會(huì)使鑄件力學(xué)性能顯著下降，縮松還能影響鑄件的致密性和物理、化學(xué)性能。因此，縮孔和縮松是鑄件的重大缺陷，必須根據(jù)鑄件技術(shù)要求，采取適當(dāng)工藝措施，予以控制?？s松分布面廣，難以發(fā)現(xiàn)，難以消除。集中縮孔易于檢查與修補(bǔ)，并可采取工藝措施加以防止。因此，生產(chǎn)中應(yīng)盡量避免產(chǎn)生縮松或盡量使縮松轉(zhuǎn)化為縮孔。防止縮孔與縮松的主要措施是：合理選擇鑄造合金合理選用凝固原則②縮松形成過程8顯微縮松順序凝固原則顯微縮松順序凝固原則9閥體鑄造方案同時(shí)凝固原則閥體鑄造方案同時(shí)凝固原則10(2)鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋的形成和控制鑄件在凝固后繼續(xù)冷卻時(shí)，若在固態(tài)收縮階段受到阻礙,則將產(chǎn)生應(yīng)力，此應(yīng)力稱為鑄造內(nèi)應(yīng)力。它是鑄件產(chǎn)生變形、裂紋等缺陷的主要原因。①鑄造內(nèi)應(yīng)力形成過程鑄造內(nèi)應(yīng)力按其產(chǎn)生原因，可分為熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力兩種。熱應(yīng)力鑄件在凝固和冷卻過程中，由于不同部位不均衡的收縮而引起的應(yīng)力稱為熱應(yīng)力。機(jī)械應(yīng)力鑄件在固態(tài)收縮時(shí)因受到機(jī)械阻礙而形成的應(yīng)力，稱為機(jī)械應(yīng)力，也稱收縮應(yīng)力。②鑄件的變形與裂紋當(dāng)鑄件中存有內(nèi)應(yīng)力時(shí)，會(huì)使其處于不穩(wěn)定狀態(tài)。③鑄件變形、裂紋的控制所有減少鑄造內(nèi)應(yīng)力的措施都有肋于控制鑄件的變形和裂紋。(2)鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋的形成和控制116.1.3合金的偏析和吸氣性1.偏析在鑄件中出現(xiàn)化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象稱為偏析。偏析使鑄件性能不均勻，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成廢品。偏析分為晶內(nèi)偏析和區(qū)域偏析兩類。晶內(nèi)偏析(又稱枝晶偏析)是指晶粒內(nèi)各部分化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象。采用擴(kuò)散退火可消除晶內(nèi)偏析。區(qū)域偏析是指鑄件上、下部分化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象。為防止區(qū)域偏析，在澆注時(shí)應(yīng)充分?jǐn)嚢杌蚣铀俸辖鹨豪鋮s。2.吸氣性合金在熔煉和澆注時(shí)吸收氣體的性能稱為合金的吸氣性。6.1.3合金的偏析和吸氣性1.偏析12平板變形結(jié)構(gòu)對(duì)變形的影響平板變形結(jié)構(gòu)對(duì)變形的影響13熱應(yīng)力的形成過程熱應(yīng)力的形成過程146.2常用液態(tài)成型合金及其熔鑄6.2.1常用鑄鐵件及其熔鑄工藝6.2.2.鑄鋼件6.2.3有色合金鑄件生產(chǎn)6.2常用液態(tài)成型合金及其熔鑄6.2.1常用鑄鐵件及其熔156.2.1常用鑄鐵件及其熔鑄工藝1.灰口鑄鐵①灰口鑄鐵的育孕處理孕育處理就是在澆注前往鐵水中加入孕育劑，以產(chǎn)生大量人工晶核，細(xì)化珠光體基體。②灰口鑄鐵的鑄造性能灰口鑄鐵有良好的鑄造性能，主要表現(xiàn)在流動(dòng)性好和收縮性小兩個(gè)方面。③灰口鑄鐵的鑄造工藝特點(diǎn)6.2.1常用鑄鐵件及其熔鑄工藝1.灰口鑄鐵162.球墨鑄鐵(簡(jiǎn)稱球鐵)①球墨鑄鐵球化、孕育處理球鐵是用灰口鑄鐵成份的鐵水經(jīng)球化、孕育處理后制成的。為保證球鐵質(zhì)量,生產(chǎn)中應(yīng)注意下列幾點(diǎn):球墨鑄鐵的化學(xué)成分選擇原鐵水成分與灰口鑄鐵原則上相同，但要求嚴(yán)格。球化劑和孕育劑②球墨鑄鐵的鑄造性能和工藝特點(diǎn)3.可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵件的生產(chǎn)過程是，首先獲得白口鑄鐵件，然后經(jīng)高溫石墨化退火。2.球墨鑄鐵(簡(jiǎn)稱球鐵)17a）堤壩式包底沖入法b)型內(nèi)球化法a）堤壩式包底沖入法186.2.2.鑄鋼件1.鑄鋼件的熔煉2.鑄鋼的鑄造性能和工藝特點(diǎn)6.2.2.鑄鋼件1.鑄鋼件的熔煉196.2.3有色合金鑄件生產(chǎn)1.鑄造鋁合金①鋁合金鑄造性能和工藝特點(diǎn)②鋁合金的精煉和變質(zhì)處理2.鑄造銅合金①銅合金鑄造性能和工藝特點(diǎn)②銅合金鑄造熔煉特點(diǎn)6.2.3有色合金鑄件生產(chǎn)1.鑄造鋁合金206.3砂型鑄造方法6.3砂型鑄造方法216.3.1各種造型方法的特點(diǎn)和應(yīng)用造型是砂型鑄造的最基本工序，通常分為手工造型和機(jī)器造型兩大類。1.手工造型方法的特點(diǎn)和應(yīng)用目前手工造型方法在鑄造生產(chǎn)中應(yīng)用很廣。手工造型時(shí)最主要的緊砂和起模兩工序是用手工進(jìn)行的。手工造型具有操作靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、工藝裝備簡(jiǎn)單、生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間短、成本低等優(yōu)點(diǎn)。但鑄件質(zhì)量較差、生產(chǎn)率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、要求工人技術(shù)水平較高。因此主要用于單件小批生產(chǎn)，特別是重型和形狀復(fù)雜的鑄件生產(chǎn)。6.3.1各種造型方法的特點(diǎn)和應(yīng)用造型是砂型鑄造的最基本工序222.機(jī)器造型的特點(diǎn)和應(yīng)用震壓式造型機(jī)的工作過程2.機(jī)器造型的特點(diǎn)和應(yīng)用震壓式造型機(jī)的工作過程236.3.2鑄造工藝設(shè)計(jì)1.鑄造工藝方案的確定(1)澆注位置的選擇①鑄件的重要加工面或主要工作面應(yīng)朝下或位于側(cè)面。②鑄件的寬大平面應(yīng)朝下。③易形成縮孔的鑄件應(yīng)將截面較厚的部分放在分型面附近的上部或側(cè)面。④應(yīng)能減少型芯的數(shù)量，便于型芯的固定、排氣和檢驗(yàn)。6.3.2鑄造工藝設(shè)計(jì)1.鑄造工藝方案的確定24床身的澆注位置床身的澆注位置25吊車卷筒的澆注位置吊車卷筒的澆注位置26平板的澆注位置平板的澆注位置27箱蓋的澆注位置箱蓋的澆注位置28缸頭缸頭29減少型芯的數(shù)量來(lái)確定澆注位置減少型芯的數(shù)量來(lái)確定澆注位置30(2)鑄型分型面的選擇兩半個(gè)鑄型相互接觸的表面，稱為分型面。它對(duì)于鑄件質(zhì)量、制模、制芯、合箱和切削加工等工藝的復(fù)雜程度有很大影響。選擇時(shí)應(yīng)在保證鑄件質(zhì)量的前提下，考慮下列原則:①應(yīng)使鑄件的全部或大部處于同一砂箱內(nèi)。②應(yīng)使鑄件的加工面和加工基準(zhǔn)面處于同一砂箱中。③應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量，最好只有一個(gè)分型面。④應(yīng)盡量減少型芯和活塊的數(shù)量，以簡(jiǎn)化制模、造型、合箱等工序。⑤為便于造型、下芯、合箱及檢驗(yàn)型腔尺寸，應(yīng)盡量使型腔和主要型芯處于下箱。⑥為保證從鑄型中取出模樣，而不損壞鑄型，分型面應(yīng)選在鑄件的最大截面處。⑦應(yīng)盡量選用平直面作分型面，少用曲面，以簡(jiǎn)化模具制造和造型工藝。(2)鑄型分型面的選擇31支架的澆注位置支架的澆注位置32鑄件的分型面鑄件的分型面33螺栓塞頭的分型面螺栓塞頭的分型面34輪轂的分型面輪轂的分型面35繩輪鑄件繩輪鑄件36機(jī)床支柱機(jī)床支柱37起重臂的分型面起重臂的分型面38(3)工藝參數(shù)的確定①機(jī)械加工余量②收縮率③拔模斜度(起模斜度)④芯頭⑤澆注系統(tǒng)⑥冒口(3)工藝參數(shù)的確定39撥模斜度圖撥模斜度圖40芯頭的構(gòu)造芯頭的構(gòu)造41澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)423.鑄造工藝圖示例(1)選擇分型面(2)確定澆注位置(3)確定工藝參數(shù)①加工余量②拔模斜度③線收縮率④型芯頭3.鑄造工藝圖示例43支承臺(tái)零件圖支承臺(tái)零件圖44支承臺(tái)鑄造工藝圖支承臺(tái)鑄造工藝圖45支承臺(tái)毛坯圖支承臺(tái)毛坯圖466.4合金液態(tài)成型件的結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)6.4.1砂型鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.鑄件外形應(yīng)力求簡(jiǎn)單2.減少與簡(jiǎn)化分型面3.避免不必要的型芯和活塊4.有利于型芯的定位、固定、排氣和清理5.應(yīng)有結(jié)構(gòu)斜度6.4合金液態(tài)成型件的結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)6.4.1砂型鑄造工藝47托架外形設(shè)計(jì)托架外形設(shè)計(jì)48減少分型面數(shù)量減少分型面數(shù)量49兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)50內(nèi)腔設(shè)計(jì)內(nèi)腔設(shè)計(jì)51軸承支架鑄件軸承支架鑄件52增設(shè)工藝孔增設(shè)工藝孔53結(jié)構(gòu)斜度結(jié)構(gòu)斜度54

6.4.2合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求

鑄件壁的設(shè)計(jì)(1)鑄件壁厚應(yīng)適當(dāng)①鑄件壁厚②合理截面形狀設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)根據(jù)載荷性質(zhì)和大小，合理選擇截面形狀(如空心、工字形、丁字形、槽形和箱形)，并在脆弱處增設(shè)加強(qiáng)筋。③鑄件外壁、內(nèi)壁和筋的臨界厚度6.4.2合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求鑄件壁的設(shè)計(jì)55鑄件壁厚的設(shè)計(jì)鑄件壁厚的設(shè)計(jì)56鑄件轉(zhuǎn)角的設(shè)計(jì)鑄件轉(zhuǎn)角的設(shè)計(jì)57(2)鑄件壁的連接應(yīng)合理①鑄件內(nèi)圓角的大小應(yīng)與其壁厚相適應(yīng)，過大會(huì)造成金屬局部積聚，增加形成縮孔的傾向。一般圓角處內(nèi)接圓直徑，不超過相鄰壁厚的1．5倍。②筋或壁的連接應(yīng)避免交叉和銳角，主要目的是為了減少熱節(jié)，防止產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷。③厚壁與薄壁間的連接要逐步過渡。(2)鑄件壁的連接應(yīng)合理58幾種不同鑄件壁厚的過渡形式及尺寸幾種不同鑄件壁厚的過渡形式及尺寸59(3)鑄件應(yīng)盡量避免有過大的水平面

防止大平面的設(shè)計(jì)(3)鑄件應(yīng)盡量避免有過大的水平面防止大平面的設(shè)計(jì)60(4)鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于自由收縮輪輻的設(shè)計(jì)(4)鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于自由收縮輪輻的設(shè)計(jì)61(5)應(yīng)防止鑄體翹曲變形平板設(shè)計(jì)(5)應(yīng)防止鑄體翹曲變形平板設(shè)計(jì)62（6）合理選擇鑄件的凝固原則鑄件的凝固原則（6）合理選擇鑄件的凝固原則鑄件的凝固原則633.組合鑄件鑄鋼組合鑄件澆合鑄件的結(jié)構(gòu)3.組合鑄件鑄鋼組合鑄件澆合鑄件的結(jié)構(gòu)646.5特種鑄造及鑄造新工藝技術(shù)簡(jiǎn)介6.5.1熔模鑄造1.熔模鑄造的工藝過程①母模②壓型③蠟?zāi)＂芙Y(jié)殼⑤脫蠟⑥造型和焙燒⑦澆注6.5特種鑄造及鑄造新工藝技術(shù)簡(jiǎn)介6.5.1熔模鑄造65熔模鑄造工藝過程熔模鑄造工藝過程662.熔模鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍①能鑄造各種合金鑄件，尤其適于鑄造高熔點(diǎn)、難切削加工和用別的加工方法難以成形的合金，如耐熱合金、磁鋼等。 ②可生產(chǎn)形狀復(fù)雜、輪廓清晰、薄壁(0．2～0.7mm)，且無(wú)分型面的鑄件。③生產(chǎn)批量不受限制，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化流水生產(chǎn)。④工藝過程復(fù)雜，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)(4～15天),生產(chǎn)成本較高。⑤因蠟?zāi)Ｈ菀鬃冃危蜌?qiáng)度不高等原因，鑄件的重量一般限制在25kg以內(nèi)。2.熔模鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍676.5.2金屬型鑄造金屬液靠重力澆入用金屬制成的鑄型中，以獲得鑄件的方法，稱為金屬型鑄造。金屬型可重復(fù)使用，故又稱永久型鑄造。1.金屬型的構(gòu)造垂直分型式金屬型6.5.2金屬型鑄造金屬液靠重力澆入用金屬制成的鑄型中，以682.金屬型鑄造的工藝特點(diǎn)金屬型導(dǎo)熱比砂型快，沒有退讓性，所以鑄件易產(chǎn)生冷隔、澆不足、裂紋等缺陷，灰鑄鐵件常產(chǎn)生白口組織。此外，在高溫金屬液的沖刷下，易損壞鑄型，影響了金屬型的壽命和鑄件的表面質(zhì)量，造成取出鑄件困難。為減少和避免這些缺點(diǎn)，生產(chǎn)時(shí)需采用下列工藝措施：①金屬型應(yīng)保持合理的工作溫度。②為保護(hù)型腔和減緩鑄型的傳熱速度，型腔表面和澆冒口中要涂以厚度為0.2～1.0mm的耐火涂料，以使金屬液和鑄型隔開。③因金屬型無(wú)退讓性，故應(yīng)掌握好適宜的開型時(shí)間。④為防止鑄鐵件產(chǎn)生白口組織，其壁厚一般應(yīng)大于15mm，并控制鐵水中碳、硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于6％。2.金屬型鑄造的工藝特點(diǎn)693.金屬型鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍與砂型鑄造相比，金屬型鑄造有以下特點(diǎn)：①實(shí)現(xiàn)了“一型多鑄”，節(jié)約了大量造型材料、工時(shí)和占地面積，提高了生產(chǎn)率，改善了勞動(dòng)條件。②金屬型冷卻快，鑄件結(jié)晶組織細(xì)密，力學(xué)性能和致密度高。③鑄件的公差等級(jí)可達(dá)IT14～I(xiàn)Tl2，表面粗糙度Ra值為12.5～6.3μm，加工余量為0.8～1.6mm。④金屬型制造成本高、周期長(zhǎng)，不適于小批量生產(chǎn)，不宜鑄造形狀復(fù)雜、大型薄壁件，鑄鐵件易產(chǎn)生白口組織。此外，必須采用機(jī)械化、自動(dòng)化裝置進(jìn)行生產(chǎn)，才能改善勞動(dòng)條件。金屬型鑄造主要適于大批量生產(chǎn)形狀簡(jiǎn)單的有色合金鑄件和灰鑄鐵件。3.金屬型鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍706.5.3壓力鑄造在高壓下，將液態(tài)或半液態(tài)金屬高速壓入金屬鑄型，并在高壓下凝固成形的鑄造方法，稱為壓力鑄造（亦稱擠壓鑄造，簡(jiǎn)稱壓鑄）。1.壓鑄工藝過程2.壓鑄的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍由于液態(tài)金屬的充填、成形和凝固都是在壓力作用下完成的。因此，該工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)：①生產(chǎn)率比其他鑄造方法都高，并易于實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化，自動(dòng)化。②可鑄出結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輪廓清晰的薄壁、深腔、精密鑄件，可直接鑄出各種孔眼、螺紋、齒形、花紋和圖案等，也可壓鑄鑲嵌件。③可獲得公差等級(jí)為IT13～I(xiàn)T11、表面粗糙度Ra值為3．2～0．8μm的鑄件，可實(shí)現(xiàn)少、無(wú)切削加工。④鑄件強(qiáng)度和表面硬度高，組織細(xì)密，其抗拉強(qiáng)度比砂型鑄件提高約25～40％。⑤壓鑄設(shè)備和壓鑄型費(fèi)用高，壓鑄型制造周期長(zhǎng)，只適于大批量生產(chǎn)。⑥因金屬液充型速度高，又在壓力下成形，所以鑄件內(nèi)常有小氣孔，并常存在于表皮下面。6.5.3壓力鑄造在高壓下，將液態(tài)或半液態(tài)金屬高速壓入金713.壓力鑄造工藝的發(fā)展趨勢(shì)①用壓力鑄造法將液態(tài)金屬壓滲到陶瓷纖維增強(qiáng)材料中，制成局部增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料，將成為廉價(jià)，便捷的批量生產(chǎn)先進(jìn)金屬基復(fù)合材料的良好方法。②擴(kuò)大應(yīng)用，提高質(zhì)量，使鑄件向更優(yōu)質(zhì)，高性能、大型化，復(fù)雜化的方向發(fā)展重點(diǎn)。重點(diǎn)解決的問題是：盡量減少液態(tài)金屬充型過程中空氣的卷入(這也是造成鑄件起泡的主要原因)。為此，一則要改進(jìn)壓射系統(tǒng)，盡量做到低速大流量全部壁橫截面平穩(wěn)充型；二是改進(jìn)模具設(shè)計(jì)并采取真空、充氧等措施排除充型前型腔中的空氣。盡量減少?zèng)_頭擠壓前擠壓料缸(壓室)中澆入的液態(tài)金屬過早‘凝固結(jié)殼’給鑄件帶來(lái)的缺陷，為此，除改進(jìn)工藝與模具設(shè)計(jì)外，近年來(lái)國(guó)外新發(fā)展的固體粉末潤(rùn)滑劑和采用升液管向擠壓料缸供給金屬液系統(tǒng)也有顯著效果。③改造原有壓力鑄造設(shè)備，發(fā)展新的壓力鑄造機(jī)系列．3.壓力鑄造工藝的發(fā)展趨勢(shì)726.5.5低壓鑄造低壓鑄造是介于重力鑄造(如砂型、金屬型鑄造)和壓力鑄造之間的一種鑄造方法。它是使液態(tài)合金在壓力下，自下而上地充填型腔，并在壓力下結(jié)晶，以形成鑄件的工藝過程。由于所用的壓力較低(2～7N／cm2)，所以稱低壓鑄造。6.5.5低壓鑄造低壓鑄造是介于重力鑄造(如砂型、金屬型鑄731.低壓鑄造的工藝過程升液、澆注通入干燥的壓縮空氣，合金液在較低壓力下從升液管平穩(wěn)的上升進(jìn)入型腔。加壓、凝固型內(nèi)合金液在較高壓力下結(jié)晶，只至全部凝固。減壓、降液坩鍋上部與大氣連通，升液管與澆口內(nèi)尚未凝固的合金液因重力作用而流回坩鍋。開型、取出鑄件。1.低壓鑄造的工藝過程74低壓鑄造工作原理低壓鑄造工作原理752.低壓鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍①底注充型，平穩(wěn)且易控制，減少了金屬液注入型腔時(shí)的沖擊，飛濺現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品的合格率。②金屬液上升速度和結(jié)晶壓力可人為控制。③不需另設(shè)冒口，而由澆口兼起補(bǔ)縮作用，故澆泣系統(tǒng)簡(jiǎn)單，金屬利用率高。④與重力鑄造(砂型、金屬型)比較，鑄件的輪廓清晰，組織致密，力學(xué)性能好，尤其是對(duì)大型薄壁件的鑄造非常有利。⑤此外，設(shè)備較壓鑄簡(jiǎn)易，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)。2.低壓鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍766.5.6離心鑄造金屬液態(tài)合金澆入高速旋轉(zhuǎn)(250～1500r／min)的鑄型中，使金屬液在離心力作用下充填鑄型并結(jié)晶，這種鑄造方法稱離心鑄造。6.5.6離心鑄造77熱室壓鑄機(jī)工作原理熱室壓鑄機(jī)工作原理78臥式冷室壓鑄機(jī)工作原理臥式冷室壓鑄機(jī)工作原理79離心鑄造原理離心鑄造原理806.5.6連續(xù)鑄造連續(xù)鑄造是生產(chǎn)鑄管和鑄錠的一種鑄造方法，其原理是將液態(tài)金屬不斷地澆入稱為結(jié)晶器的特殊的金屬型中，然后將冷凝的鑄件連續(xù)不斷地從結(jié)晶器的另一端拉出，按需要截取，可獲得任意長(zhǎng)度的鑄件。1.連續(xù)鑄造的工作原理2.連續(xù)鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍①連續(xù)鑄造免去了澆口、冒口、降低了金屬消耗。②冷卻迅速，表層組織細(xì)密，且易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)，生產(chǎn)率高。③鑄件合金不受限制，鋼、鐵、銅、鋁及其它合金均可鑄造。6.5.6連續(xù)鑄造連續(xù)鑄造是生產(chǎn)鑄管和鑄錠81連續(xù)鑄造原理圖連續(xù)鑄造原理圖826.5.7消失模(氣化模)鑄造技術(shù)1.生產(chǎn)原理及工藝流程2.消失模鑄造工藝的優(yōu)越性3.消失模鑄造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

6.5.7消失模(氣化模)鑄造技術(shù)1.生產(chǎn)原理及工藝流程831.生產(chǎn)原理及工藝流程1.生產(chǎn)原理及工藝流程842.消失模鑄造工藝的優(yōu)越性①它是一種近無(wú)余量的新型成型工藝②鑄件內(nèi)部質(zhì)量提高③對(duì)環(huán)境無(wú)公害，易實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)④方便了鑄件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)⑤簡(jiǎn)化砂處理工序，減少設(shè)備占地面積，從而降低設(shè)備費(fèi)用2.消失模鑄造工藝的優(yōu)越性①它是一種近無(wú)余量的新型成型工藝853.消失模鑄造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)①隨著嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系的建立和各關(guān)鍵工序監(jiān)控僅表的完善，消失模鑄件的質(zhì)量將進(jìn)一步提高，廢品率將大為下降。②在模具設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域，將大量采用快速原形制造技術(shù)和并行環(huán)境下計(jì)算機(jī)模擬仿真，從而大大縮短模具的生產(chǎn)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)鑄件的快捷生產(chǎn)。③隨著泡沫塑料尾氣凈化裝置和舊砂處理設(shè)備的進(jìn)一步改善，以及各工序間自動(dòng)化程度的提高，將使消失模鑄造工廠(車間)綠色化。④隨著技術(shù)的進(jìn)步，消失模鑄造技術(shù)將與其他先進(jìn)的鑄造工藝相結(jié)合，開創(chuàng)出更新的復(fù)雜工藝，將使鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高．3.消失模鑄造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)①隨著嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系的建立和各866.5.8近代化學(xué)冷硬砂鑄造工藝1.無(wú)機(jī)化學(xué)粘結(jié)劑型(芯)砂當(dāng)前鑄造生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的無(wú)機(jī)化學(xué)粘結(jié)劑是水玻璃，其次為水泥，近年來(lái)又開發(fā)出磷酸鹽聚合物的無(wú)機(jī)化學(xué)粘結(jié)劑。2.有機(jī)化學(xué)粘結(jié)劑型(芯)砂長(zhǎng)期以來(lái)，鑄造生產(chǎn)中就采用植物油作粘結(jié)劑配芯砂，然而隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及對(duì)鑄件的產(chǎn)量和精度的要求越來(lái)越高，人工合成的有機(jī)高分子材料和化工副產(chǎn)品也就逐步地應(yīng)用于鑄造生產(chǎn)。開創(chuàng)出各種類型的有機(jī)化學(xué)（樹脂）粘結(jié)劑型(芯)砂。6.5.8近代化學(xué)冷硬砂鑄造工藝1.無(wú)機(jī)化學(xué)粘結(jié)劑型(芯)砂876.5.9金屬液態(tài)成型工藝技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r1.鑄造工藝技術(shù)現(xiàn)狀2.金屬液態(tài)成型過程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)研究有一定發(fā)展3.精密成形技術(shù)取得較大進(jìn)展4.先進(jìn)制造工藝技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)6.5.9金屬液態(tài)成型工藝技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r1.鑄造工藝技術(shù)88金屬的液態(tài)成型金屬的液態(tài)成型是指熔煉金屬，制造鑄型，并將熔融金屬澆入鑄型，凝固后獲得一定形狀和性能鑄件的成型方法。金屬的液體成型也稱為鑄造。金屬液態(tài)成型具有下列優(yōu)點(diǎn)：(1)能制造各種尺寸和形狀復(fù)雜的鑄件，尤其是內(nèi)腔復(fù)雜的鑄件。(2)鑄件的形狀和尺寸與零件很接近，因而節(jié)省了金屬材料和加工工時(shí)。(3)絕大多數(shù)金屬均能用液態(tài)成型方法制成鑄件。(4)液態(tài)成型生產(chǎn)適用于各種生產(chǎn)類型。(5)液態(tài)成型所用的原材料來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，并可回收使用，還可利用金屬?gòu)U料和廢機(jī)件。金屬的液態(tài)成型金屬的液態(tài)成型是指熔煉金屬，制造鑄型，并將熔融896.1合金的液態(tài)成型工藝?yán)碚摶A(chǔ)6.1.1合金的充型能力6.1.2合金的收縮性能6.1.3合金的偏析和吸氣性6.1合金的液態(tài)成型工藝?yán)碚摶A(chǔ)6.1.1合金的充型能906.1.1合金的充型能力1.合金的充型能力概念液態(tài)合金充滿鑄型型腔，并獲得形狀完整、輪廓清晰、尺寸準(zhǔn)確的鑄件的能力，稱為合金的充型能力。2.影響合金充型能力的因素①合金的流動(dòng)性②澆注溫度③鑄型特點(diǎn)6.1.1合金的充型能力1.合金的充型能力概念916.1.2合金的收縮性能1.合金收縮的概念高溫合金液從澆入鑄型到冷凝至室溫的整個(gè)過程中，其體積和尺寸減小的現(xiàn)象，稱為收縮。整個(gè)收縮過程，可劃分為三個(gè)互相聯(lián)系的階段。①液態(tài)收縮是指合金液從澆注溫度冷卻到凝固開始溫度(液相線溫度)之間的體積收縮。這個(gè)階段合金處于液態(tài)的收縮，它使型腔內(nèi)液面降低。②凝固收縮合金從凝固開始溫度冷卻到凝固終止溫度(固相線溫度)之間的體積收縮，仍表現(xiàn)為型腔內(nèi)液面降低。③固態(tài)收縮是指合金從凝固終止溫度冷卻到室溫之間的體積收縮。6.1.2合金的收縮性能1.合金收縮的概念922.影響合金收縮的因素①化學(xué)成分②澆注溫度③鑄件結(jié)構(gòu)與鑄型條件2.影響合金收縮的因素933.縮孔、縮松、內(nèi)應(yīng)力的形成和控制(1)縮孔、縮松的形成及控制合金液在鑄型內(nèi)冷凝過程中，若其體積收縮得不到補(bǔ)充時(shí)，將在鑄件最后凝固的部位形成孔洞，這種孔洞稱為縮孔?？s孔分為集中縮孔和分散縮孔兩類。通常所說(shuō)的縮孔，主要是指集中縮孔，分散縮孔一般稱為縮松。3.縮孔、縮松、內(nèi)應(yīng)力的形成和控制94①縮孔形成過程①縮孔形成過程95②縮松形成過程③縮孔與縮松的控制任何形態(tài)的縮孔都會(huì)使鑄件力學(xué)性能顯著下降，縮松還能影響鑄件的致密性和物理、化學(xué)性能。因此，縮孔和縮松是鑄件的重大缺陷，必須根據(jù)鑄件技術(shù)要求，采取適當(dāng)工藝措施，予以控制?？s松分布面廣，難以發(fā)現(xiàn)，難以消除。集中縮孔易于檢查與修補(bǔ)，并可采取工藝措施加以防止。因此，生產(chǎn)中應(yīng)盡量避免產(chǎn)生縮松或盡量使縮松轉(zhuǎn)化為縮孔。防止縮孔與縮松的主要措施是：合理選擇鑄造合金合理選用凝固原則②縮松形成過程96顯微縮松順序凝固原則顯微縮松順序凝固原則97閥體鑄造方案同時(shí)凝固原則閥體鑄造方案同時(shí)凝固原則98(2)鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋的形成和控制鑄件在凝固后繼續(xù)冷卻時(shí)，若在固態(tài)收縮階段受到阻礙,則將產(chǎn)生應(yīng)力，此應(yīng)力稱為鑄造內(nèi)應(yīng)力。它是鑄件產(chǎn)生變形、裂紋等缺陷的主要原因。①鑄造內(nèi)應(yīng)力形成過程鑄造內(nèi)應(yīng)力按其產(chǎn)生原因，可分為熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力兩種。熱應(yīng)力鑄件在凝固和冷卻過程中，由于不同部位不均衡的收縮而引起的應(yīng)力稱為熱應(yīng)力。機(jī)械應(yīng)力鑄件在固態(tài)收縮時(shí)因受到機(jī)械阻礙而形成的應(yīng)力，稱為機(jī)械應(yīng)力，也稱收縮應(yīng)力。②鑄件的變形與裂紋當(dāng)鑄件中存有內(nèi)應(yīng)力時(shí)，會(huì)使其處于不穩(wěn)定狀態(tài)。③鑄件變形、裂紋的控制所有減少鑄造內(nèi)應(yīng)力的措施都有肋于控制鑄件的變形和裂紋。(2)鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋的形成和控制996.1.3合金的偏析和吸氣性1.偏析在鑄件中出現(xiàn)化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象稱為偏析。偏析使鑄件性能不均勻，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成廢品。偏析分為晶內(nèi)偏析和區(qū)域偏析兩類。晶內(nèi)偏析(又稱枝晶偏析)是指晶粒內(nèi)各部分化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象。采用擴(kuò)散退火可消除晶內(nèi)偏析。區(qū)域偏析是指鑄件上、下部分化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象。為防止區(qū)域偏析，在澆注時(shí)應(yīng)充分?jǐn)嚢杌蚣铀俸辖鹨豪鋮s。2.吸氣性合金在熔煉和澆注時(shí)吸收氣體的性能稱為合金的吸氣性。6.1.3合金的偏析和吸氣性1.偏析100平板變形結(jié)構(gòu)對(duì)變形的影響平板變形結(jié)構(gòu)對(duì)變形的影響101熱應(yīng)力的形成過程熱應(yīng)力的形成過程1026.2常用液態(tài)成型合金及其熔鑄6.2.1常用鑄鐵件及其熔鑄工藝6.2.2.鑄鋼件6.2.3有色合金鑄件生產(chǎn)6.2常用液態(tài)成型合金及其熔鑄6.2.1常用鑄鐵件及其熔1036.2.1常用鑄鐵件及其熔鑄工藝1.灰口鑄鐵①灰口鑄鐵的育孕處理孕育處理就是在澆注前往鐵水中加入孕育劑，以產(chǎn)生大量人工晶核，細(xì)化珠光體基體。②灰口鑄鐵的鑄造性能灰口鑄鐵有良好的鑄造性能，主要表現(xiàn)在流動(dòng)性好和收縮性小兩個(gè)方面。③灰口鑄鐵的鑄造工藝特點(diǎn)6.2.1常用鑄鐵件及其熔鑄工藝1.灰口鑄鐵1042.球墨鑄鐵(簡(jiǎn)稱球鐵)①球墨鑄鐵球化、孕育處理球鐵是用灰口鑄鐵成份的鐵水經(jīng)球化、孕育處理后制成的。為保證球鐵質(zhì)量,生產(chǎn)中應(yīng)注意下列幾點(diǎn):球墨鑄鐵的化學(xué)成分選擇原鐵水成分與灰口鑄鐵原則上相同，但要求嚴(yán)格。球化劑和孕育劑②球墨鑄鐵的鑄造性能和工藝特點(diǎn)3.可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵件的生產(chǎn)過程是，首先獲得白口鑄鐵件，然后經(jīng)高溫石墨化退火。2.球墨鑄鐵(簡(jiǎn)稱球鐵)105a）堤壩式包底沖入法b)型內(nèi)球化法a）堤壩式包底沖入法1066.2.2.鑄鋼件1.鑄鋼件的熔煉2.鑄鋼的鑄造性能和工藝特點(diǎn)6.2.2.鑄鋼件1.鑄鋼件的熔煉1076.2.3有色合金鑄件生產(chǎn)1.鑄造鋁合金①鋁合金鑄造性能和工藝特點(diǎn)②鋁合金的精煉和變質(zhì)處理2.鑄造銅合金①銅合金鑄造性能和工藝特點(diǎn)②銅合金鑄造熔煉特點(diǎn)6.2.3有色合金鑄件生產(chǎn)1.鑄造鋁合金1086.3砂型鑄造方法6.3砂型鑄造方法1096.3.1各種造型方法的特點(diǎn)和應(yīng)用造型是砂型鑄造的最基本工序，通常分為手工造型和機(jī)器造型兩大類。1.手工造型方法的特點(diǎn)和應(yīng)用目前手工造型方法在鑄造生產(chǎn)中應(yīng)用很廣。手工造型時(shí)最主要的緊砂和起模兩工序是用手工進(jìn)行的。手工造型具有操作靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、工藝裝備簡(jiǎn)單、生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間短、成本低等優(yōu)點(diǎn)。但鑄件質(zhì)量較差、生產(chǎn)率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、要求工人技術(shù)水平較高。因此主要用于單件小批生產(chǎn)，特別是重型和形狀復(fù)雜的鑄件生產(chǎn)。6.3.1各種造型方法的特點(diǎn)和應(yīng)用造型是砂型鑄造的最基本工序1102.機(jī)器造型的特點(diǎn)和應(yīng)用震壓式造型機(jī)的工作過程2.機(jī)器造型的特點(diǎn)和應(yīng)用震壓式造型機(jī)的工作過程1116.3.2鑄造工藝設(shè)計(jì)1.鑄造工藝方案的確定(1)澆注位置的選擇①鑄件的重要加工面或主要工作面應(yīng)朝下或位于側(cè)面。②鑄件的寬大平面應(yīng)朝下。③易形成縮孔的鑄件應(yīng)將截面較厚的部分放在分型面附近的上部或側(cè)面。④應(yīng)能減少型芯的數(shù)量，便于型芯的固定、排氣和檢驗(yàn)。6.3.2鑄造工藝設(shè)計(jì)1.鑄造工藝方案的確定112床身的澆注位置床身的澆注位置113吊車卷筒的澆注位置吊車卷筒的澆注位置114平板的澆注位置平板的澆注位置115箱蓋的澆注位置箱蓋的澆注位置116缸頭缸頭117減少型芯的數(shù)量來(lái)確定澆注位置減少型芯的數(shù)量來(lái)確定澆注位置118(2)鑄型分型面的選擇兩半個(gè)鑄型相互接觸的表面，稱為分型面。它對(duì)于鑄件質(zhì)量、制模、制芯、合箱和切削加工等工藝的復(fù)雜程度有很大影響。選擇時(shí)應(yīng)在保證鑄件質(zhì)量的前提下，考慮下列原則:①應(yīng)使鑄件的全部或大部處于同一砂箱內(nèi)。②應(yīng)使鑄件的加工面和加工基準(zhǔn)面處于同一砂箱中。③應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量，最好只有一個(gè)分型面。④應(yīng)盡量減少型芯和活塊的數(shù)量，以簡(jiǎn)化制模、造型、合箱等工序。⑤為便于造型、下芯、合箱及檢驗(yàn)型腔尺寸，應(yīng)盡量使型腔和主要型芯處于下箱。⑥為保證從鑄型中取出模樣，而不損壞鑄型，分型面應(yīng)選在鑄件的最大截面處。⑦應(yīng)盡量選用平直面作分型面，少用曲面，以簡(jiǎn)化模具制造和造型工藝。(2)鑄型分型面的選擇119支架的澆注位置支架的澆注位置120鑄件的分型面鑄件的分型面121螺栓塞頭的分型面螺栓塞頭的分型面122輪轂的分型面輪轂的分型面123繩輪鑄件繩輪鑄件124機(jī)床支柱機(jī)床支柱125起重臂的分型面起重臂的分型面126(3)工藝參數(shù)的確定①機(jī)械加工余量②收縮率③拔模斜度(起模斜度)④芯頭⑤澆注系統(tǒng)⑥冒口(3)工藝參數(shù)的確定127撥模斜度圖撥模斜度圖128芯頭的構(gòu)造芯頭的構(gòu)造129澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)1303.鑄造工藝圖示例(1)選擇分型面(2)確定澆注位置(3)確定工藝參數(shù)①加工余量②拔模斜度③線收縮率④型芯頭3.鑄造工藝圖示例131支承臺(tái)零件圖支承臺(tái)零件圖132支承臺(tái)鑄造工藝圖支承臺(tái)鑄造工藝圖133支承臺(tái)毛坯圖支承臺(tái)毛坯圖1346.4合金液態(tài)成型件的結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)6.4.1砂型鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求1.鑄件外形應(yīng)力求簡(jiǎn)單2.減少與簡(jiǎn)化分型面3.避免不必要的型芯和活塊4.有利于型芯的定位、固定、排氣和清理5.應(yīng)有結(jié)構(gòu)斜度6.4合金液態(tài)成型件的結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)6.4.1砂型鑄造工藝135托架外形設(shè)計(jì)托架外形設(shè)計(jì)136減少分型面數(shù)量減少分型面數(shù)量137兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)138內(nèi)腔設(shè)計(jì)內(nèi)腔設(shè)計(jì)139軸承支架鑄件軸承支架鑄件140增設(shè)工藝孔增設(shè)工藝孔141結(jié)構(gòu)斜度結(jié)構(gòu)斜度142

6.4.2合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求

鑄件壁的設(shè)計(jì)(1)鑄件壁厚應(yīng)適當(dāng)①鑄件壁厚②合理截面形狀設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)根據(jù)載荷性質(zhì)和大小，合理選擇截面形狀(如空心、工字形、丁字形、槽形和箱形)，并在脆弱處增設(shè)加強(qiáng)筋。③鑄件外壁、內(nèi)壁和筋的臨界厚度6.4.2合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求鑄件壁的設(shè)計(jì)143鑄件壁厚的設(shè)計(jì)鑄件壁厚的設(shè)計(jì)144鑄件轉(zhuǎn)角的設(shè)計(jì)鑄件轉(zhuǎn)角的設(shè)計(jì)145(2)鑄件壁的連接應(yīng)合理①鑄件內(nèi)圓角的大小應(yīng)與其壁厚相適應(yīng)，過大會(huì)造成金屬局部積聚，增加形成縮孔的傾向。一般圓角處內(nèi)接圓直徑，不超過相鄰壁厚的1．5倍。②筋或壁的連接應(yīng)避免交叉和銳角，主要目的是為了減少熱節(jié)，防止產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷。③厚壁與薄壁間的連接要逐步過渡。(2)鑄件壁的連接應(yīng)合理146幾種不同鑄件壁厚的過渡形式及尺寸幾種不同鑄件壁厚的過渡形式及尺寸147(3)鑄件應(yīng)盡量避免有過大的水平面

防止大平面的設(shè)計(jì)(3)鑄件應(yīng)盡量避免有過大的水平面防止大平面的設(shè)計(jì)148(4)鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于自由收縮輪輻的設(shè)計(jì)(4)鑄件結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于自由收縮輪輻的設(shè)計(jì)149(5)應(yīng)防止鑄體翹曲變形平板設(shè)計(jì)(5)應(yīng)防止鑄體翹曲變形平板設(shè)計(jì)150（6）合理選擇鑄件的凝固原則鑄件的凝固原則（6）合理選擇鑄件的凝固原則鑄件的凝固原則1513.組合鑄件鑄鋼組合鑄件澆合鑄件的結(jié)構(gòu)3.組合鑄件鑄鋼組合鑄件澆合鑄件的結(jié)構(gòu)1526.5特種鑄造及鑄造新工藝技術(shù)簡(jiǎn)介6.5.1熔模鑄造1.熔模鑄造的工藝過程①母模②壓型③蠟?zāi)＂芙Y(jié)殼⑤脫蠟⑥造型和焙燒⑦澆注6.5特種鑄造及鑄造新工藝技術(shù)簡(jiǎn)介6.5.1熔模鑄造153熔模鑄造工藝過程熔模鑄造工藝過程1542.熔模鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍①能鑄造各種合金鑄件，尤其適于鑄造高熔點(diǎn)、難切削加工和用別的加工方法難以成形的合金，如耐熱合金、磁鋼等。 ②可生產(chǎn)形狀復(fù)雜、輪廓清晰、薄壁(0．2～0.7mm)，且無(wú)分型面的鑄件。③生產(chǎn)批量不受限制，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化流水生產(chǎn)。④工藝過程復(fù)雜，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)(4～15天),生產(chǎn)成本較高。⑤因蠟?zāi)Ｈ菀鬃冃?，型殼?qiáng)度不高等原因，鑄件的重量一般限制在25kg以內(nèi)。2.熔模鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍1556.5.2金屬型鑄造金屬液靠重力澆入用金屬制成的鑄型中，以獲得鑄件的方法，稱為金屬型鑄造。金屬型可重復(fù)使用，故又稱永久型鑄造。1.金屬型的構(gòu)造垂直分型式金屬型6.5.2金屬型鑄造金屬液靠重力澆入用金屬制成的鑄型中，以1562.金屬型鑄造的工藝特點(diǎn)金屬型導(dǎo)熱比砂型快，沒有退讓性，所以鑄件易產(chǎn)生冷隔、澆不足、裂紋等缺陷，灰鑄鐵件常產(chǎn)生白口組織。此外，在高溫金屬液的沖刷下，易損壞鑄型，影響了金屬型的壽命和鑄件的表面質(zhì)量，造成取出鑄件困難。為減少和避免這些缺點(diǎn)，生產(chǎn)時(shí)需采用下列工藝措施：①金屬型應(yīng)保持合理的工作溫度。②為保護(hù)型腔和減緩鑄型的傳熱速度，型腔表面和澆冒口中要涂以厚度為0.2～1.0mm的耐火涂料，以使金屬液和鑄型隔開。③因金屬型無(wú)退讓性，故應(yīng)掌握好適宜的開型時(shí)間。④為防止鑄鐵件產(chǎn)生白口組織，其壁厚一般應(yīng)大于15mm，并控制鐵水中碳、硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于6％。2.金屬型鑄造的工藝特點(diǎn)1573.金屬型鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍與砂型鑄造相比，金屬型鑄造有以下特點(diǎn)：①實(shí)現(xiàn)了“一型多鑄”，節(jié)約了大量造型材料、工時(shí)和占地面積，提高了生產(chǎn)率，改善了勞動(dòng)條件。②金屬型冷卻快，鑄件結(jié)晶組織細(xì)密，力學(xué)性能和致密度高。③鑄件的公差等級(jí)可達(dá)IT14～I(xiàn)Tl2，表面粗糙度Ra值為12.5～6.3μm，加工余量為0.8～1.6mm。④金屬型制造成本高、周期長(zhǎng)，不適于小批量生產(chǎn)，不宜鑄造形狀復(fù)雜、大型薄壁件，鑄鐵件易產(chǎn)生白口組織。此外，必須采用機(jī)械化、自動(dòng)化裝置進(jìn)行生產(chǎn)，才能改善勞動(dòng)條件。金屬型鑄造主要適于大批量生產(chǎn)形狀簡(jiǎn)單的有色合金鑄件和灰鑄鐵件。3.金屬型鑄造的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍1586.5.3壓力鑄造在高壓下，將液態(tài)或半液態(tài)金屬高速壓入金屬鑄型，并在高壓下凝固成形的鑄造方法，稱為壓力鑄造（亦稱擠壓鑄造，簡(jiǎn)稱壓鑄）。1.壓鑄工藝過程2.壓鑄的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍由于液態(tài)金屬的充填、成形和凝固都是在壓力作用下完成的。因此，該工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)：①生產(chǎn)率比其他鑄造方法都高，并易于實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化，自動(dòng)化。②可鑄出結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輪廓清晰的薄壁、深腔、精密鑄件，可直接鑄出各種孔眼、螺紋、齒形、花紋和圖案等，也可壓鑄鑲嵌件。③可獲得公差等級(jí)為IT13～I(xiàn)T11、表面粗糙度Ra值為3．2～0．8μm的鑄件，可實(shí)現(xiàn)少、無(wú)切削加工。④鑄件強(qiáng)度和表面硬度高，組織細(xì)密，其抗拉強(qiáng)度比砂型鑄件提高約25～40％。⑤壓鑄設(shè)備和壓鑄型費(fèi)用高，壓鑄型制造周期長(zhǎng)，只適于大批量生產(chǎn)。⑥因金屬液充型速度高，又在壓力下成形，所以鑄件內(nèi)常有小氣孔，并常存在于表皮下面。6.5.3壓力鑄造在高壓下，將液態(tài)或半液態(tài)金屬高速壓入金1593.壓力鑄造工藝的發(fā)展趨勢(shì)①用壓力鑄造法將液態(tài)金屬壓滲到陶瓷纖維增強(qiáng)材料中，制成局部增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料，將成為廉價(jià)，便捷的批量生產(chǎn)先進(jìn)金屬基復(fù)合材料的良好方法。②擴(kuò)大應(yīng)用，提高質(zhì)量，使鑄件向更優(yōu)質(zhì)，高性能、大型化，復(fù)雜化的方向發(fā)展重點(diǎn)。重點(diǎn)解決的問題是：盡量減少液態(tài)金屬充型過程中空氣的卷入(這也是造成鑄件起泡的主要原因)。為此，一則要改進(jìn)壓射系統(tǒng)，盡量做到低速大流量全部壁橫截面平穩(wěn)充型；二是改進(jìn)模具設(shè)計(jì)并采取真空、充氧等措施排除充型前型腔中的空氣。盡量減少?zèng)_頭擠壓前擠壓料缸(壓室)中澆入的液態(tài)金屬過早‘凝固結(jié)殼’給鑄件帶來(lái)的缺陷，為此，除改進(jìn)工藝與模具設(shè)計(jì)外，近年來(lái)國(guó)外新發(fā)展的固體粉末潤(rùn)滑劑和采用升液管向擠壓料缸供給金屬液系統(tǒng)也有顯著效果。③改造原有壓力鑄造設(shè)備，發(fā)展新的壓力鑄造機(jī)系列．3.壓力鑄造工藝的發(fā)展趨勢(shì)1606.5.5低壓鑄造低壓鑄造是介于重力鑄造(如砂型、金屬型鑄造)和壓力鑄造之間的一種鑄造方法。它是使液態(tài)合金在壓力下，自下而上地充填型腔，并在壓力下結(jié)晶，以形成鑄件的工藝過程。由于所用的壓力較低(2～7N／cm2)，所以稱低壓鑄造。6.5.5低壓鑄造低壓鑄造是介于重力鑄造(如砂型、金屬型鑄1611.低壓鑄造的工藝過程升液、澆注通入干燥的壓縮空氣，合金液在較低壓力下從升液管平穩(wěn)的上升進(jìn)入型腔。加壓、凝固型內(nèi)合金液在較高壓力下結(jié)晶，只至全部凝固。減壓、降液坩鍋上部與大氣連通，升液管與澆口