第五節(jié)特種鑄造

第五節(jié)特種鑄造第一頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一

1蠟?zāi)Ｖ谱?/p>

1)

壓型:制蠟?zāi)５膶Ｓ媚＞?鋼

銅

鋁

切削而成

2)

蠟?zāi)５膲褐?石蠟,峰蠟,硬脂酸,松香等,將熔化的蠟料壓入壓型中,冷凝后取出,修去毛刺,得到蠟?zāi)?/p>

3)

蠟?zāi)＝M裝:若干蠟?zāi)：冈谝粋€(gè)直澆棒上.2結(jié)殼:蠟?zāi)Ｍ可贤苛?硬化

干燥等

1)

浸涂料(石英粉+水玻璃粘結(jié)劑的糊狀物)表面光潔

2)

撒砂(粗石英砂)的目的:增厚型殼

3)

硬化(水玻璃+NH4Cl—SIO2)化學(xué)硬化

3脫蠟

焙燒

1)

脫蠟:熱水或水蒸氣

2)

焙燒:加熱

800~1000℃提高型殼強(qiáng)度

4填砂:澆注

1)

填砂:型殼放入鐵箱中,周圍干砂充填

2)

澆注:趁熱(600~700℃)進(jìn)行澆注

5落砂

清理

冷卻后,破壞型殼,取出鑄件,去澆口,毛刺,退火或正火,以便得到所需機(jī)械性能.第二頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一第三頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一壓型注蠟焊蠟?zāi)＝M脫蠟、焙燒填砂、澆注熔模鑄造過(guò)程第四頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一圖4.13蠟?zāi)Ｖ圃斓谖屙?yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一圖4.14待澆注的鑄型第六頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、特點(diǎn)和應(yīng)用

1）鑄造精度高（IT11-14）,表面粗糙度低（Ra6.3-1.6um)。少、無(wú)切削加工,稍磨(Ra3.2~1.6um)。

2）可澆注形狀復(fù)雜的薄壁件，無(wú)分型面。3）能鑄造各種合金(型殼是高級(jí)耐火材料)，特別是高熔點(diǎn)、難加工合金。

4）生產(chǎn)批量不受限制，單件、小批、大批量生產(chǎn)均可。

5）缺點(diǎn)：材料貴,工藝過(guò)程繁雜,生產(chǎn)周期長(zhǎng).應(yīng)用:

最適合高熔點(diǎn)合金精密鑄件的成批,大量生產(chǎn)；形狀，復(fù)雜、難以切削的小零件，大批量生產(chǎn)。目前在汽車、機(jī)床、氣輪機(jī)、航空、兵器等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。如:汽輪機(jī)葉片,風(fēng)動(dòng)工具，滾刀等。第七頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、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(gòu)造1）鑄型材料：多數(shù)用鑄鐵；要求較高用碳鋼或低合金鋼。2）型芯材料：形狀簡(jiǎn)單件或有色金屬件用金屬型芯；薄壁復(fù)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、水平分型式和整體式、復(fù)合式。4）合箱、開箱方式：自動(dòng)或半自動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)。第八頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一或垂直分型式第九頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一

鑄造鋁活塞簡(jiǎn)圖第十頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、鑄造工藝金屬型導(dǎo)熱快,沒有退讓性,透氣性差.1）金屬型應(yīng)保持一定的工作溫度---預(yù)熱.

（1)噴刷涂料前預(yù)熱--保證涂料層致密,均勻.

合金鑄鐵80—150℃;鑄鋼100—250℃.

（2)澆注前預(yù)熱--降低冷卻速度,防止鑄鐵白口.預(yù)熱溫度不低于80—150℃．2）

噴刷涂料(厚度0.3-0.4mm)

（1)

減緩冷卻速度,防白口.

（2)防高溫液體對(duì)鑄型直接沖刷,保護(hù)型壁表面．

（3)

有一定蓄氣、排氣能力,防氣孔.

鑄鐵—石墨粉涂料,炭墨涂料;鋁合金—氧化鋅涂料,滑石粉3）合理澆注溫度：比砂型鑄造高２0—３0℃．4）適宜出型時(shí)間：在型內(nèi)冷卻時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)．否則，收縮快，收縮量大—出型難

，鑄造應(yīng)力和裂紋傾向大．第十一頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、金屬型鑄造的特點(diǎn)和適用范圍特點(diǎn)：1）鑄型能反復(fù)使用，可一型多鑄；2）冷卻快，組織致密,機(jī)械性能高；3）尺寸精度和表面質(zhì)量高；4）生產(chǎn)率高，勞動(dòng)條件好

。

5）鑄型制造成本高，周期長(zhǎng)；6）透氣性差，無(wú)退讓性，鑄件易產(chǎn)生澆不足、冷隔、裂紋等缺陷；7）鑄造合金的熔點(diǎn)不能太高，質(zhì)量不能太大。應(yīng)用：主要用于有色金屬鑄件的大批量生產(chǎn)。如：鋁活塞、氣缸蓋、油泵殼體、銅瓦等。第十二頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一三、壓力鑄造（簡(jiǎn)稱壓鑄）

在高壓下(5~500MPa)快速(澆口速度達(dá)30~60m/s，0.001~0.2s

)將液態(tài)或半液態(tài)合金壓入金屬鑄型中,并在壓力下結(jié)晶，以獲得鑄件的方法。專用設(shè)備:壓鑄機(jī)，專用壓型—壓型

1.壓力鑄造工藝：預(yù)熱金屬鑄型，噴涂料；合型，注入金屬液；壓射沖頭在高壓下推動(dòng)金屬液充滿型腔并凝固；打開鑄型，頂桿頂出鑄件。合型機(jī)構(gòu)：用以開合鑄型和緊固鑄型。壓鑄型：定（靜）型及動(dòng)型組成。定（靜）型固定在機(jī)架上，動(dòng)型由合型機(jī)構(gòu)帶動(dòng)水平移動(dòng)。

第十三頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一第十四頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一冷室式壓鑄機(jī)第十五頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一鑲嵌件的應(yīng)用第十六頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、特點(diǎn)及應(yīng)用（1）鑄件尺寸精度高,表面質(zhì)量高,可不經(jīng)機(jī)加工直接使用。（2）鑄件的強(qiáng)度和表面硬度高．（3）可壓鑄形狀復(fù)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(chǎn)效率高（5）設(shè)備投資大，壓型制造成本高（6）鑄件內(nèi)部有大量氣孔，壓鑄件不能大余量加工，不能熱處理。（7）種類受限,不宜壓鑄高熔點(diǎn)合金；適宜壓鑄低熔點(diǎn)合金。

壓力鑄造主要用于熔點(diǎn)較低的鋅、鋁、鎂及銅合金鑄件的生產(chǎn)。在汽車，儀表行業(yè),廣泛應(yīng)用。如，發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體，汽缸蓋，儀表和照相機(jī)的殼體與支架，等等．第十七頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一四、低壓鑄造使液態(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(guò)程。1、低壓鑄造基本原理

低壓鑄造過(guò)程2、特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn):（1）充型壓力和速度便于控制，適應(yīng)各種鑄型。（2）鑄件的組織致密，機(jī)械性能較高。（3）不用冒口補(bǔ)縮，金屬利用率高。（4）鑄件尺寸、形狀范圍廣。適用范圍：一般用來(lái)生產(chǎn)鋁、鎂合金精密鑄件。也能鑄造各種合金。第十八頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一壓縮氣坩堝爐鑄型熔化黃銅水低壓鑄造工藝原理主要步驟通氣充型加壓凝固放氣開模第十九頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一第二十頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一第二十一頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一五、離心鑄造

將液態(tài)合金澆入高速旋轉(zhuǎn)(250~1500r/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鑄造方法。

1、離心鑄造的生產(chǎn)方式：1）離心鑄造是在離心鑄造機(jī)上進(jìn)行的，其過(guò)程是：將金屬型型腔清理干凈，噴涂料，鑄型旋轉(zhuǎn)，澆入定量金屬液，待一定時(shí)間后停止旋轉(zhuǎn)，取出鑄件。2）按離心鑄造旋轉(zhuǎn)軸的位置分為：立式：鑄型繞垂直軸旋轉(zhuǎn)，用于生產(chǎn)圓環(huán)鑄件；臥式:鑄型繞水平軸旋轉(zhuǎn)，用于生產(chǎn)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。第二十二頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一圖4.18圓筒件的離心鑄造第二十三頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、特點(diǎn)及應(yīng)用

特點(diǎn)：（1）工藝過(guò)程簡(jiǎn)單；鑄造圓筒形鑄件時(shí)，可節(jié)省型芯和澆注系統(tǒng)，省工省料，降低成本；（2）鑄件組織致密，極少有縮孔、縮松、氣孔、夾渣等缺陷，鑄件力學(xué)性能高。（3）合金充型能力得到了提高，可以澆注流動(dòng)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(dòng)軸承等。（5）缺點(diǎn)：鑄件內(nèi)表面質(zhì)量差，內(nèi)孔尺寸不易控制。

應(yīng)用：目前主要用于制造鑄鐵管、氣缸套、雙金屬滑動(dòng)軸承、特殊鋼的無(wú)縫管坯。第二十四頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一6、實(shí)型鑄造（消失模鑄造）第二十五頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一7.陶瓷型鑄造在砂型鑄造和熔模鑄造基礎(chǔ)上發(fā)展形成的一種精密鑄造工藝。1.工藝過(guò)程(見圖4.19)（1）砂套造型：目的：節(jié)約昂貴的陶瓷材料及提高鑄型的透氣性材料：水玻璃砂制造過(guò)程與砂型鑄造相同，只是砂套木模B比鑄件木模A大一個(gè)陶瓷料厚度。（2）灌漿與膠結(jié)：制造陶瓷面層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，幾分鐘后陶瓷漿開始結(jié)膠變硬，形成陶瓷面層。陶瓷漿由剛玉粉（耐火材料）、硅酸乙脂（粘結(jié)劑）、氫氧化鈣（催化劑）及雙氧水（透氣劑）等組成。第二十六頁(yè)，共三十頁(yè)，編輯于2023年，星期一（3）起模與噴燒：灌漿約十幾分鐘后，在漿料尚有一定彈性時(shí)起出模型，然后用明火噴燒整個(gè)型腔以加速固化。（4）焙燒與合箱：澆注前陶瓷型要加熱到350～550℃焙燒幾個(gè)小時(shí)，去除殘留在陶瓷型中的乙醇及水分，并進(jìn)一步提高鑄型強(qiáng)度。（5）澆注與凝固澆注時(shí)，溫度要略高，冷卻凝固后獲得成形好的鑄件。第二十七頁(yè)，共三十頁(yè)