壓鑄等鑄造工藝

壓鑄壓力鑄造是近代金屬加工工藝中發(fā)展較快的一種少無切削的特種鑄造方法。它是將熔融金屬在高壓高速下充填鑄型，并在高壓下結(jié)晶凝固形成鑄件的過程。高壓高速是壓力鑄造的主要特征。常用的壓力為數(shù)十兆帕，填充速度（內(nèi)澆口速度）約為16?80米/秒，金屬液填充模具型腔的時間極短，約為0.01?0.2秒。由于用這種方法生產(chǎn)產(chǎn)品具有生產(chǎn)效率高，工序簡單，鑄件公差等級較高，表面粗糙度好，機械強度大，可以省去大量的機械加工工序和設(shè)備，節(jié)約原材料等優(yōu)點，所以現(xiàn)已成為我國鑄造業(yè)中的一個重要組成部分。壓鑄工藝是將壓鑄機、壓鑄模和合金三大要素有機地組合而加以綜合運用的過程。而壓鑄時金屬按填充型腔的過程，是將壓力、速度、溫度以及時間等工藝因素得到統(tǒng)一的過程。同時，這些工藝因素又相互影響，相互制約，并且相輔相成。只有正確選擇和調(diào)整這些因素，使之協(xié)調(diào)一致，才能獲得預(yù)期的結(jié)果。因此，在壓鑄過程中不僅要重視鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性，壓鑄模的先進性，壓鑄機性能和結(jié)構(gòu)優(yōu)良性，壓鑄合金選用的適應(yīng)性和熔煉工藝的規(guī)范性；更應(yīng)重視壓力、溫度和時間等工藝參數(shù)對鑄件質(zhì)量的重要作用。在壓鑄過程中應(yīng)重視對這些參數(shù)進行有效的控制。編輯本段壓力壓力的存在是壓鑄工藝區(qū)別其他鑄造方法的主要特點.壓射力壓射力是壓鑄機壓射機構(gòu)中推動壓射活塞運動的力.它是反映壓鑄機功能的一個主要參數(shù).壓射力的大小，由壓射缸的截面積和工作液的壓力所決定.壓射力的計算公式如下：P壓射力=?壓射油缸X鹱D2/4式中:P壓射力-壓射力（N-牛）P壓射油缸-壓射油缸內(nèi)工作液的壓力（Pa-帕）D-壓射缸的直徑（m-米）?=3.1416比壓壓室內(nèi)熔融金屬在單位面積上所受的壓力稱為比壓.比壓也是壓射力與壓室截面積的比值關(guān)系換算的結(jié)果.其計算公式如下：P比壓=P壓射力/F壓室截面積式中：P比壓-比壓（Pa-帕）P壓射力-壓射力（N-牛）F壓室截面積-壓室截面積（m2-米2）艮叩壓室截面積=宜耳2/4式中D（m-米）為壓室直徑?=3.1416壓力的作用（1） 比壓對鑄件機械性能的影響比壓增大，結(jié)晶細(xì),細(xì)晶層增厚，由于填充特性改善,表面質(zhì)量提高，氣孔影響減輕，從而抗拉強度提高，但延伸率有所降低.（2） 對填充條件的影響合金熔液在高比壓作用下填充型腔，合金溫度升高，流動性改善，有利于鑄件質(zhì)量的提高.4.比壓的選擇（1） 根據(jù)鑄件的強度要求考慮將鑄件分為有強度要求的和一般要求的兩類，對于有強度要求的，應(yīng)該具有良好的致密度.這是應(yīng)該采用高的增壓比壓.（2） 根據(jù)鑄件壁厚考慮在一般情況下，壓鑄薄壁鑄件時，型腔中的流動阻力較大，內(nèi)澆口也采用較薄的厚度,因此具有大的阻力，故要有較大的填充比壓,才能保證達到需要的內(nèi)澆口速度.對于厚壁鑄件，一方面選定的內(nèi)澆口速度較低，并且金屬的凝固時間較長，可以采用較小的填充比壓;另一方面，為了使鑄件具有一定的致密度，還需要有足夠的增壓比壓才能滿足要求.對于形狀復(fù)雜的鑄件，填充比壓應(yīng)選用高一些.此外，如合金的類別，內(nèi)澆口速度的大小，壓鑄機合模能力的功率及模具的強度等，都應(yīng)作適當(dāng)考慮.填充比壓的大小，主要根據(jù)選定的內(nèi)澆口速度計算得到.至于增壓比壓的大小，根據(jù)合金類別,可參考下表數(shù)值選用.當(dāng)型腔中排氣條件良好,內(nèi)澆口厚度與鑄件壁厚的比值適當(dāng)?shù)那闆r下,可選用低的增壓比壓.而排氣條件愈差，內(nèi)澆口厚度與鑄件壁厚比值愈小時,則增壓比壓應(yīng)愈高.推薦選用增壓比壓范圍表零件類型鋁合金鋅合金黃銅承受輕負(fù)荷的零件30?40MPa13?20MPa30?40MPa承受較大負(fù)荷的零件40?80MPa20?30MPa40?60MPa氣密性面大壁薄零件80?120MPa25?40MPa80?100MPa編輯本段脹型力和鎖模力定義壓鑄過程中,填充結(jié)束并轉(zhuǎn)為增壓階段時，作用于正在凝固的金屬上的比壓（增壓比壓），通過金屬（鑄件澆注系統(tǒng)，排溢系統(tǒng)）傳遞型腔壁面，此壓力稱為脹型力（又稱反壓力）。鎖模力（即合模力）是選用壓鑄機時首先要確定的重要參數(shù)。計算方法當(dāng)脹型力作用在分型面上時，便為分型面脹型力，而作用在型腔各個側(cè)壁方向時，則稱為側(cè)面脹型力.脹型力可用下式表示：P脹型力=P比壓XA投影面積式中：P脹型力表示脹型力（單位：N-牛）P比壓表示增壓比壓（單位：Pa-帕）A投影面積表示承受脹型力的投影面積（單位m2-米2）通常情況下必須使鎖模力大于計算得到的脹型力。否則，在金屬液壓射時模具分型面會脹開，從而產(chǎn)生金屬飛濺，并使型腔中的壓力無法建立，造成鑄件尺寸公差難以保證，甚至難以成型。鎖模力一般應(yīng)滿足下面公式的要求：P鎖模力AKXP脹型力式中：P鎖模力-壓鑄機的鎖模力（N-牛）K-安全系數(shù)（一般取K=1.3）P脹型力-脹型力（N-牛）編輯本段壓射速度：1、通常以沖頭速度和內(nèi)澆口速度兩種，2）,壓射速度慢速沖頭推動金屬液至內(nèi)澆口0.3米/秒,3）,快速內(nèi)澆口填充滿型腔4-9米/秒，快壓射作用的影響，提高壓射速度，功能轉(zhuǎn)為熱能，流動性好，有利于消除流痕，冷隔等缺陷，提高機械性能和珍面質(zhì)量，壓射速度的選項擇和考慮因素：1） 具導(dǎo)熱和比熱性，凝固溫度范圍。2） 模具溫度低速度可低，反之速度可高。3） 復(fù)雜的鑄件采用高壓射速度。內(nèi)澆口速度15-70米/秒，（金屬液）4、沖頭壓射速度與內(nèi)澆口速度的關(guān)系：沖頭壓奧射速度越高，則金屬液經(jīng)口速度越高。編輯本段速度的選項擇：1、 直澆道15-25米/秒，2、 橫澆道20-35米/秒，內(nèi)澆口碑載道30寬大70米/秒，薄鑄件3毫米以不的選肜內(nèi)澆口速度38-46米/秒，厚鑄件5毫米選用內(nèi)澆口速度46-40米/秒，較厚鑄件5毫米以上選用內(nèi)澆口速度47-27毫米秒，調(diào)節(jié)器整方法：調(diào)節(jié)器整壓射沖頭速度，更換壓室直徑，改變內(nèi)澆口截面積，編輯本段壓力.速度的測定和分析：1、 壓鑄參數(shù)測試儀，一級、二級及增壓轉(zhuǎn)換點時間，2、 增壓起點對壓鑄質(zhì)量的影響：當(dāng)一級起始后填充80%時，換二級及增壓起始轉(zhuǎn)換點時間，最后持壓，否則將影響質(zhì)量。3、 壓射沖頭磨損受阻，壓射不暢對壓鑄參數(shù)的影響；4、 壓射室和沖頭磨損原因的分析：壓射室與沖頭的配合度間隙小于0.1毫米,沖頭與壓室來回磨擦產(chǎn)生高溫易損，壓室直徑變大，沖頭變小，將沖頭有鋁屑卡住，影響壓室傳遞速度及壓而不服力，至所以沖頭要使用耐高溫的潤滑油,壓射桿必開通冷卻水，同時也要選擇沖頭材料，一般選用球墨鐵或鈹青銅等。金屬型金屬型鑄造又稱硬模鑄造，它是將液體金屬澆入金屬鑄型，以獲得鑄件的一種鑄造方法。鑄型是用金屬制成，可以反復(fù)使用多次（幾百次到幾千次）。金屬型鑄造目前所能生產(chǎn)的鑄件，在重量和形狀方面還有一定的限制，如對黑色金屬只能是形狀簡單的鑄件；鑄件的重量不可太大；壁厚也有限制，較小的鑄件壁厚無法鑄出。金屬型鑄造與砂型鑄造比較：在技術(shù)上與經(jīng)濟上有許多優(yōu)點。金屬型生產(chǎn)的鑄件，其機械性能比砂型鑄件高。同樣合金，其抗拉強度平均可提高約25%，屈服強度平均提高約20%，其抗蝕性能和硬度亦顯著提高；鑄件的精度和表面光潔度比砂型鑄件高，而且質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定；鑄件的工藝收得率高，液體金屬耗量減少，一般可節(jié)約15?30%；不用砂或者少用砂，一般可節(jié)約造型材料80?100%；此外，金屬型鑄造的生產(chǎn)效率高；使鑄件產(chǎn)生缺陷的原因減少；工序簡單，易實現(xiàn)機械化和自動化。金屬型鑄造雖有很多優(yōu)點，但也有不足之處。如：金屬型制造成本高；金屬型不透氣，而且無退讓性，易造成鑄件澆不足、開裂或鑄鐵件白口等缺陷；金屬型鑄造時，鑄型的工作溫度、合金的澆注溫度和澆注速度，鑄件在鑄型中停留的時間，以及所用的涂料等，對鑄件的質(zhì)量的影響甚為敏感，需要嚴(yán)格控制。因此，在決定采用金屬型鑄造時，必須綜合考慮下列各因素：鑄件形狀和重量大小必須合適；要有足夠的批量；完成生產(chǎn)任務(wù)的期限許可。編輯本段金屬型鑄件形成過程的特點金屬型和砂型，在性能上有顯著的區(qū)別，如砂型有透氣性，而金屬型則沒有；砂型的導(dǎo)熱性差，金屬型的導(dǎo)熱性很好，砂型有退讓性，而金屬型沒有等。金屬型的這些特點決定了它在鑄件形成過程中有自己的規(guī)律。型腔內(nèi)氣體狀態(tài)變化對鑄件成型的影響：金屬在充填時，型腔內(nèi)的氣體必須迅速排出，但金屬又無透氣性，只要對工藝稍加疏忽，就會給鑄件的質(zhì)量帶來不良影響。鑄件凝固過程中熱交換的特點：金屬液一旦進入型腔，就把熱量傳給金屬型壁。液體金屬通過型壁散失熱量，進行凝固并產(chǎn)生收縮，而型壁在獲得熱量，升高溫度的同時產(chǎn)生膨脹，結(jié)果在鑄件與型壁之間形成了“間隙”。在“鑄件一間隙一金屬型”系統(tǒng)未到達同一溫度之前，可以把鑄件視為在“間隙”中冷卻，而金屬型壁則通過“間隙”被加熱。金屬型阻礙收縮對鑄件的影響：金屬型或金屬型芯，在鑄件凝固過程中無退讓性，阻礙鑄件收縮，這是它的又一特點。編輯本段金屬型鑄造工藝一、 金屬型的預(yù)熱未預(yù)熱的金屬型不能進行澆注。這是因為金屬型導(dǎo)熱性好/液體金屬冷卻決，流動性劇烈降低，容易使鑄件出現(xiàn)冷隔、澆不足夾雜、氣孔等缺陷。未預(yù)熱的金屬型在澆注時，鑄型，將受到強烈的熱擊，應(yīng)力倍增，使其極易破壞。因此，金屬型在開始工作前，應(yīng)該先預(yù)熱，適宜的預(yù)熱溫度(即工作溫度)，隨合金的種類、鑄件結(jié)構(gòu)和大小而定，一般通過試驗確定。一般情況下，金屬型的預(yù)熱溫度不低于1500C。金屬型的預(yù)熱方法有：(1)用噴燈或煤氣火焰預(yù)熱；(2)采用電阻加熱器；(3)采用烘箱加熱，其優(yōu)點是溫度均勻，但只適用于小件的金屬型；(4)先將金屬型放在爐上烘烤，然后澆注液體金屬將金屬型燙熱。這種方法，只適用于小型鑄型，因它要浪費一些金屬液，也會降低鑄型壽命。二、 金屬型的澆注金屬型的澆注溫度，一般比砂型鑄造時高?？筛鶕?jù)合金種類、如化學(xué)成分、鑄件大小和壁厚，通過試驗確定。下表中數(shù)據(jù)可供參考。各種合金的澆注溫度合金種類澆注溫度°C合金種類澆注溫度°。鋁錫合金350?450黃銅900?950鋅合金450?480錫青銅1100?1150鋁合金680?740鋁青銅1150?1300鎂合金715?740鑄鐵1300?1370由于金屬型的激冷和不透氣，澆注速度應(yīng)做到先慢，后快，再慢。在澆注過程中應(yīng)盡量保證液流平穩(wěn)。三、 鑄件的出型和抽芯時間如果金屬型芯在鑄件中停留的時間愈長，由于鑄件收縮產(chǎn)生的抱緊型芯的力就愈大，因此需要的抽芯力也愈大。金屬型芯在鏡件中最適宜的停留時間，是當(dāng)鑄件冷卻到塑性變形溫度范圍，并有足夠的強度時，這時是抽芯最好的時機。鑄件在金屬型中停留的時間過長，型壁溫度升高，需要更多的冷卻時間，也會降低金屬型的生產(chǎn)率。最合適的拔芯與鑄件出型時間，一般用試驗方法確定。四、 金屬型工作溫度的調(diào)節(jié)要保證金屬型鑄件的質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)正常，首先要使金屬型在生產(chǎn)過程中溫度變化恒定。所以每澆一次，就需要將金屬型打開，停放一段時間，待冷至規(guī)定溫度時再澆。如靠自然冷卻，需要時間較長，會降低生產(chǎn)率，因此常用強制冷卻的方法。冷卻的方式一般有以下幾種：（1） 風(fēng)冷：即在金屬型外圍吹風(fēng)冷卻，強化對流散熱。風(fēng)冷方式的金屬型，雖然結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，成本低，但冷卻效果不十分理想。（2） 間接水冷：在金屬型背面或某一局部，鑲鑄水套，其冷卻效果比風(fēng)冷好，適于澆注銅件或可鍛鑄鐵件。但對澆注薄壁灰鐵鑄件或球鐵鑄件，激烈冷卻，會增加鑄件的缺陷。（3） 直接水冷：在金屬型的背面或局部直接制出水套，在水套內(nèi)通水進行冷卻，這主要用于澆注鋼件或其它合金鑄件，鑄型要求強烈冷卻的部位。因其成本較高，只適用于大批量生產(chǎn)。如果鑄件壁厚薄懸殊，在采用金屬型生產(chǎn)時，也常在金屬型的一部分采用加溫，另一部分采用冷卻的方法來調(diào)節(jié)型壁的溫度分布。五、 金屬型的涂料在金屬型鑄造過程中，常需在金屬型的工作表面噴刷涂料。涂料的作用是：調(diào)節(jié)鑄件的冷卻速度；保護金屬型，防止高溫金屬液對型壁的沖蝕和熱擊；利用涂料層蓄氣排氣。根據(jù)不同合金，涂料可能有多種配方，涂料基本由三類物質(zhì)組成：1.粉狀耐火材料（如氧化鋅，滑石粉，鋯砂粉、硅藻土粉等）；2.粘結(jié)劑（常用水玻璃，糖漿或紙漿廢液等）；3.溶劑（水）。具體配方可參考有關(guān)手冊。涂料應(yīng)符合下列技術(shù)要求：要有一定粘度，便于噴涂，在金屬型表面上能形成均勻的薄層；涂料干后不發(fā)生龜裂或脫落，且易于清除；具有高的耐火度；高溫時不會產(chǎn)生大量氣體；不與合金發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（特殊要求者除外）等。六、 復(fù)砂金屬型（鐵模復(fù)砂）涂料雖然可以降低鑄件在金屬型中的冷卻速度，但采用刷涂料的金屬型生產(chǎn)球墨鑄鐵件（例如曲軸），仍有一定困難，因為鑄件的冷速仍然過大，鑄件易出現(xiàn)白口。若采用砂型，鑄件冷速雖低，但在熱節(jié)處又易產(chǎn)生縮松或縮孔，在金屬型表面復(fù)以一8mm的砂層，就能鑄出滿意的球墨鑄鐵件。復(fù)砂層有效地調(diào)節(jié)了鑄件的冷卻速度，一方面使鑄鐵體不出白口，另一方面又使冷速大于砂型鑄造。金屬型無潰散性，但很薄的復(fù)砂卻能適當(dāng)減少鑄件的收縮阻力。此外金屬型具有良好的剛性，有效地限制球鐵石墨化膨脹，實現(xiàn)了無冒口鑄造，消除疏松，提高了鑄件的致密度。如金屬型的復(fù)砂層為樹脂砂，一般可用射砂工藝復(fù)砂，金屬型的溫度要求在180?200P之間。復(fù)砂金屬型可用于生產(chǎn)球鐵，灰鐵或鑄鋼件，其技術(shù)效果顯著。七、金屬型的壽命提高金屬型壽命的途徑為：選用導(dǎo)熱系數(shù)大，熱膨脹系數(shù)小，而且強度較高的材料制造金屬型；合理的涂料工藝，嚴(yán)格遵守工藝規(guī)范；金屬型結(jié)構(gòu)合理，制造毛坯過程中應(yīng)注意消除殘余應(yīng)力；金屬型材料的晶粒要細(xì)小。編輯本段金屬型鑄件的工藝設(shè)計根據(jù)金屬型鑄造工藝的一些特點，為了保證鑄件質(zhì)量，簡化金屬型結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮它的技術(shù)經(jīng)濟效益，首先必須對鑄件的結(jié)構(gòu)進行分析，并制訂合理的鑄件工藝。一、 鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性分析金屬型鑄造結(jié)構(gòu)工藝性的好壞，是保證鑄件質(zhì)量，發(fā)揮金屬型鑄造優(yōu)點的先決條件。合理的鑄造構(gòu)應(yīng)遵循下列原則：1）鑄造結(jié)構(gòu)不應(yīng)阻礙出型，妨礙收縮；2）厚差不能太大，以免造成各部分溫差懸殊，從而引起鑄件縮裂和縮松；3）限制金屬型鑄件的最小壁厚。另外，對鑄件非加工面的精度和光潔度應(yīng)要求適當(dāng)。二、 鑄件在金屬型中的澆注位置鑄件的澆注位置直接關(guān)系到型芯和分型面的數(shù)量、液體金屬的導(dǎo)入位置，冒口的補縮效果，排氣的通暢程度以及金屬型的復(fù)雜程度等。選擇澆注位置的原則如下：1.保證金屬液在充型時流功平穩(wěn)，排氣方便，避免液流卷氣和金屬被氧化；有利于順序凝固，補縮良好，以保證獲得組織致密的鑄件；型芯數(shù)目應(yīng)盡量減少，安放方便、穩(wěn)定、而且易于出型；有利于金屬型結(jié)構(gòu)簡化，鑄件出型方便等。三、 鑄性分型面的選擇分型面形式一般有垂直、水平和綜合分類（垂直、水平混合分型或曲面分型）三種。選擇分型面的原則如下：為簡化金屬型結(jié)構(gòu)，提高稿件精度，對形狀教簡單的鑄件最好都布置在半型內(nèi)，或大部分布置在半型內(nèi)；分型面數(shù)目應(yīng)盡量少，保證鑄件外形美觀，鑄件出型和下芯方便；選擇的分型面應(yīng)保證設(shè)置澆冒口方便，金屬充型時流動平穩(wěn)，有利于型腔里的氣體排出；分型面不得選在加工基準(zhǔn)面上；盡量避免曲面分型，減少拆卸件及活決數(shù)量。四、 澆鑄系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)金屬型鑄造的某些特點，在設(shè)計澆注系統(tǒng)時須注意以下幾點：金屬澆注速度大，超過砂型的約20%。其次，在液體金屬充型時，型腔里的氣體要能順利排除，其流向應(yīng)盡可能與液流方向一致，順利的將氣體擠向冒口或出氣冒口；此外，應(yīng)注意使液體金屬在充型時流動平穩(wěn)，不產(chǎn)生渦流，不沖擊型壁或型芯，更不可產(chǎn)生飛濺。金屬型的澆注系統(tǒng)一般分為頂注式底注式和側(cè)注式三類。1） 頂注式，其熱分布較合理，有利于順序凝固，可減少金屬液的消耗，但金屬液流動不平穩(wěn)，易進法，鑄件高時，易沖擊型膠底部或型芯。若用于澆注鋁合金件，一般只適用于鑄件高度小于100毫米的簡單件；2） 底注式，金屬液流動較平穩(wěn)，有利于排氣，但溫度分布不合理，不利于鑄件順利凝固；3） 側(cè)注式，兼有上述兩者的優(yōu)點，金屬液流動平穩(wěn)，便于集渣，排氣等，但金屬液消耗大，澆口清理工作量大。金屬型澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與砂型鑄造基本相似，但由于金屬型壁不透氣，導(dǎo)熱能力強，因此要求澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，能有利于降低金屬液流速，流動平穩(wěn)，減少其對型壁的沖刷。除應(yīng)保證型腔內(nèi)氣體有充裕的時間排除外，還保證在充型過程中不得產(chǎn)生噴濺。當(dāng)用金屬型澆注黑色金屬時，由于鑄件冷速大，液流的粘度急劇增加，因此多采用封閉式澆口，其各部分截面積比例為：F內(nèi)：F橫：F直=1：1.15：1.25五、冒口設(shè)計金屬型鑄造的冒口和砂型鑄造時具有同等的作用：即為補縮、集渣和排氣。它的設(shè)計原則也與砂型用冒口相同。由于金屬型冷卻速度大，而冒口又常采用保溫涂料或砂層，因此金屬型的冒口尺寸可比砂型的冒口小。編輯本段金屬型鑄件的工藝參數(shù)由于金屬型工藝的特點，其鑄件的工藝參數(shù)與砂型鑄件略有區(qū)別。金屬型鑄件的線收縮率不僅與合金的線收縮有關(guān)，還與鑄件結(jié)構(gòu)、鑄件在金屬型中收縮受阻的情況、鑄件出型溫度，金屬型受熱后的膨脹及尺寸變化等因素有關(guān)，其取值還要考慮在試澆過程中留有修改尺寸的余地。為取出金屬型芯和鑄件，在鑄件的出芯和出型方向應(yīng)取適當(dāng)斜度，對各種不同合金鑄件的鑄造斜度參閱有關(guān)手冊。金屬型鑄件精度一般比砂型鑄件高，所以加工裕量可較小，一般在0.5?4mm之間。在確定鑄件工藝參數(shù)之后，就可繪制金屬型鑄件工藝圖，該圖與砂型鑄件的工藝圖基本相同。編輯本段金屬型的設(shè)計鑄件工藝圖繪制之后，就可進行金屬型設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容主要包括確定金屬型的結(jié)構(gòu)、尺寸、型芯、排氣系統(tǒng)和頂桿機構(gòu)等。對設(shè)計的金屬型應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，選材合理，安全可靠。.金屬型的結(jié)構(gòu)形式一、金屬型的結(jié)構(gòu)形式金屬型的結(jié)構(gòu)取決于鑄件形狀、尺寸大??；分型面數(shù)量；合金種類和生產(chǎn)批量等條件。按分型面位置，金屬型結(jié)構(gòu)有以下幾種形式：整體金屬型，鑄型無分型面，結(jié)構(gòu)簡單，但它只適用于形狀簡單，無分型面的鑄件；水平分型金屬型，它適用于薄壁輪狀鑄件。垂直分型金屬型，這類金屬型便于開設(shè)澆冒口和排氣系統(tǒng)，開合型方便，容易實現(xiàn)機械化生產(chǎn)；多用于生產(chǎn)簡單的小鑄件；綜合分型金屬型：它由兩個或兩個以上的分型面組成，甚至由活塊組成，一般用于復(fù)雜鑄件的生產(chǎn)。操作方便，生產(chǎn)中廣泛采用。二、 金屬型主體設(shè)計金屬型主體系指構(gòu)成型腔，用于形成鑄件外形的部分。主體結(jié)構(gòu)與鑄件大小，其在型中的澆注位置，分型面以及合金的種類等有關(guān)。在設(shè)計時應(yīng)力求使型腔的尺寸準(zhǔn)確；便于開設(shè)澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)，鑄件出型方便，有足夠的強度和剛度等。三、 金屬型芯的設(shè)計根據(jù)鑄件的復(fù)雜情況和合金的種類可采用不同材料的型芯。一般澆注薄壁復(fù)雜件或高熔點合金（如銹鋼、鑄鐵）時，多采用砂芯，而在澆注低熔點合金（如鋁、鎂合金）時，大多采用金屬芯。在同一鑄件上也可砂芯和金屬芯并用。四、 金屬型的排氣在設(shè)計金屬型時就必須有排氣設(shè)施，其排氣的方式有以下幾種：利用分型面或型腔零件的組合面的間隙進行排氣。開排氣槽。即在分型面或型腔零件的組合面上，芯座或頂桿表面上做排氣槽。設(shè)排氣孔。排氣孔一般開設(shè)在金屬型的最高處。排氣塞是金屬型常用的排氣設(shè)施五、 頂出鑄件機構(gòu)設(shè)計金屬型腔的凹凸部分，對鑄件的收縮會有阻礙，鑄件出型時就會有阻力，必須采用頂出機構(gòu)，方可將鑄件項出。在設(shè)計頂出機構(gòu)時，須注意下面幾點：防止頂傷鑄件，即防止鑄件被頂變形或在鑄件表面頂出凹坑；防止頂桿卡死，首先是頂桿與頂桿孔的配合間隙要適當(dāng)。如果間隙過大易鉆入金屬，過小則可能造成卡死的現(xiàn)象。根據(jù)經(jīng)驗最好采用D4/dC4級配合。六、 金屬型的定位、導(dǎo)向及鎖緊機構(gòu)金屬型合型時，要求兩半型定位準(zhǔn)確，、一般采用兩種辦法，即定位銷定位和“止口”定位。對于上下分型，而分型面為圓形時，可采用“止口”定位，而對于矩形分型面大多采用定位銷定位。定位銷應(yīng)設(shè)在分型面輪廓之內(nèi)，當(dāng)金屬型本身尺寸較大，而自身的重量也較大時，要保證開合型定位方便，可采導(dǎo)向形式。七、 金屬型材料的選擇從金屬型的破壞原因分析可以看到，制造金屬型的材料，應(yīng)消足下列要求：耐熱性和導(dǎo)熱性好，反復(fù)受熱時不變形，不破壞；應(yīng)具有一定的強度、韌性及耐磨性，機械加工性好。鑄鐵是金屬型最常用的材料。其加工性能好，價廉，一般工廠均能自制，并且它又耐熱、耐磨，是一種較合適的金屬型材料。只是在要求高時，才使用碳鋼和低合金鋼。采用鋁合金制造金屬型，在國外已引起注意，鋁型表面可進行陽極氧化處理，而獲得一層由A12O3及Al2O3?H2O組成的氧化膜，其熔點和硬度都較高，而且耐熱、耐磨。據(jù)報導(dǎo)這種鋁金屬型，如采用水冷措施，它不僅可鑄造鋁件和銅件，同樣也可用來澆注黑色金屬鑄件。熔模（失蠟）鑄造熔模鑄造又稱失臘法。失臘法是用臘制作所要鑄成器物的模子，然后在臘模上涂以泥漿，這就是泥模。泥模晾干后，在焙燒成陶模。一經(jīng)焙燒，臘模全部熔化流失，只剩陶模。一般制泥模時就留下了澆注口，再從澆注口灌入銅液，冷卻后，所需的器物就制成了歷史我國的失蠟法至遲起源于春秋時期。河南淅川下寺2號楚墓出土的春秋時代的銅禁是迄今所知的最早的失蠟法鑄件。此銅禁四邊及側(cè)面均飾透雕云紋，四周有十二個立雕伏獸，體下共有十個立雕狀的獸足。透雕紋飾繁復(fù)多變，外形華麗而莊重，反映出春秋中期我國的失蠟法已經(jīng)比較成熟。戰(zhàn)國、秦漢以后，失蠟法更為流行，尤其是隋唐至明、清期間，鑄造青銅器采用的多是失蠟法。編輯本段失蠟法一般用于制作小型鑄件用這種方法鑄出的銅器既無范痕，又無墊片的痕跡，用它鑄造鏤空的器物更佳。中國傳統(tǒng)的熔模鑄造技熔模鑄造術(shù)對世界的冶金發(fā)展有很大的影響?，F(xiàn)代工業(yè)的熔模精密鑄造，就是從傳統(tǒng)的失蠟法發(fā)展而來的。雖然無論在所用蠟料、制模、造型材料、工藝方法等方面，它們都有很大的不同，但是它們的工藝原理是一致的。四十年代中期，美國工程師奧斯汀創(chuàng)立以他命名的現(xiàn)代熔模精密鑄造技術(shù)時，曾從中國傳統(tǒng)失蠟法得到啟示。1955年奧斯汀實驗室提出首創(chuàng)失蠟法的呈請，日本學(xué)者鹿取一男根據(jù)中國和日本歷史上使用失蠟法的事實表示異議，最后取得了勝訴。編輯本段概述用蠟料做模樣時，熔模鑄造又稱"失蠟鑄造〃。熔模鑄造通常是指在易熔材料制成模樣，在模樣表面包覆若干層耐火材料制成型殼，再將模樣熔化排出型殼，從而獲得無分型面的鑄型，經(jīng)高溫焙燒后即可填砂澆注的鑄造方案。由于模樣廣泛采用蠟質(zhì)材料來制造，故常將熔模鑄造稱為“失蠟鑄造”?？捎萌勰ｈT造法生產(chǎn)的合金種類有碳素鋼、合金鋼、耐熱合金、不銹鋼、精密合金、永磁合金、軸承合金、銅合金、鋁合金、鈦合金和球墨鑄鐵等。熔模鑄件的形狀一般都比較復(fù)雜，鑄件上可鑄出孔的最小直徑可達0.5mm，鑄件的最小壁厚為0.3mm。在生產(chǎn)中可將一些原來由幾個零件組合而成的部件，通過改變零件的結(jié)構(gòu)，設(shè)計成為整體零件而直接由熔模鑄造鑄出，以節(jié)省加工工時和金屬材料的消耗，使零件結(jié)構(gòu)更為合理。熔模鑄件的重量大多為零點幾十牛（從幾克到十幾千克，一般不超過25千克），太重的鑄件用熔模鑄造法生產(chǎn)較為麻煩，但目前生產(chǎn)大的熔模鑄件的重量已達800牛左右。熔模鑄造工藝過程較復(fù)雜，且不易控制，使用和消耗的材料較貴，故它適用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜、精度要求高、或很難進行其它加工的小型零件，如渦輪發(fā)動機的葉片等。編輯本段熔模的制造熔模鑄造生產(chǎn)的第一個工序就是制造熔模，熔模是用來形成耐火型殼中型腔的模型，所以要獲得尺寸精度和表面光潔度高的鑄件，首先熔模本身就應(yīng)該具有高的尺寸精度和表面光潔度。此外熔模本身的性能還應(yīng)盡可能使隨后的制型殼等工序簡單易行。為得到上述高質(zhì)量要求的熔模，除了應(yīng)有好的壓型（壓制熔模的模具）夕卜，還必須選擇合適的制模材料（簡稱模料）和合理的制模工藝。編輯本段3.1模料制模材料的性能不單應(yīng)保證方便地制得尺寸精確和表面光潔度高，強度好，重量輕的熔模，它還應(yīng)為型殼的制造和獲得良好鑄件創(chuàng)造條件。模料一般用蠟料、天然樹脂和塑料（合成樹脂）配制。凡主要用蠟料配制的模料稱為蠟基模料，它們的熔點較低，為60?70°C；凡主要用天然樹脂配制的模料稱為樹脂基模料，熔點稍高，約70?120P。編輯本段3.2模料的配制及回收1） 模料的配制配制模料的目的是將組成模料的各種原材料混合成均勻的一體，并使模料的狀態(tài)符合壓制熔模的要求。配制時主要用加熱的方法使各種原材料熔化混合成一體，而后在冷卻情況下，將模料劇烈攪拌，使模料成為糊膏狀態(tài)供壓制熔模用。有時也有將模料熔化為液體直接澆注熔模的情況。2） 模料的回收。使用樹脂基模料時，由于對熔模的質(zhì)量要求高，大多用新材料配制模料壓制鑄件的熔模。而脫模后回收的模料，在重熔過濾后用來制作澆冒口系統(tǒng)的熔模。使用蠟基模料時，脫模后所得的模料可以回收，再用來制造新的熔模?？墒窃谘h(huán)使用時，模料的性能會變壞，脆性增大，灰分增多，流動性下降，收縮率增加，顏色由白變褐，這些主要與模料中硬脂酸的變質(zhì)有關(guān)。因此，為了盡可能地恢復(fù)舊模料的原有性能，就要從舊模料中除去皂鹽，常用的方法有鹽酸（硫酸）處理法，活性白土處理法和電解回收法。編輯本段3.3熔模和模組的制造1） 熔模的制造生產(chǎn)中大多采用壓力把糊狀模料壓入壓型的方法制造熔模。壓制熔之前，需先在壓型表面涂薄層分型劑，以便從壓型中取出熔模。壓制蠟基模料時，分型劑可為機油、松節(jié)油等；壓制樹脂基模料時，常用麻油和酒精的混合液或硅油作分型劑。分型劑層越薄越好，使熔模能更好地復(fù)制壓型的表面，提高熔模的表面光潔度。壓制熔模的方法有三種，柱塞加壓法、氣壓法和活塞加壓法。2） 熔模的組裝熔模的組裝是把形成鑄件的熔模和形成澆冒口系統(tǒng)的熔模組合在一起，主要有兩種方法：焊接法用薄片狀的烙鐵，將熔模的連接部位熔化，使熔模焊在一起。此法較普遍。機械組裝法在大量生產(chǎn)小型熔模鑄件時，國外已廣泛采有機械組裝法組合模組，采用此種模組可使模組組合和效率大大提高，工作條件也得到了改善。編輯本段型殼的制造熔模鑄造的鑄型可分為實體型和多層型殼兩種，目前普遍采用的是多型殼。將模組浸涂耐火涂料后，撒上料狀耐火材料，再經(jīng)干燥、硬化，如此反復(fù)多次，使耐火涂掛層達到需要的厚度為止，這樣便在模組上形成了多層型殼，通常將近其停放一段時間，使其充分硬化，然后熔失模組，便得到多層型殼。多層殼有的需要裝箱填砂；有的則不需要，經(jīng)過焙燒后就可直接進行澆注。在熔失熔模時，型殼會受到體積正在增大的熔融模料的壓力；在焙燒和澆注時，型殼各部分會產(chǎn)生相互牽制而又不均的膨脹的收縮，因此，金屬還可能與型殼材料發(fā)生高溫化學(xué)反應(yīng)。所以對型殼便有一定的性能要求，如小的膨脹率和收縮率；高的機械強度、抗熱震性、而火度和高溫下的化學(xué)穩(wěn)定性；型殼還應(yīng)有一定的透氣性，以便澆注時型殼內(nèi)的氣體能順利外逸。這些都與制造型殼時所采用的耐火材料、粘結(jié)劑以及工藝有關(guān)。編輯本段4.1制造型殼用的材料制造型殼用的材料可分為兩種類型，一種是用來直接形成型殼的，如耐火材料、粘結(jié)劑等；另一類是為了獲得優(yōu)質(zhì)的型殼，簡化操作、改善工藝用的材料，如熔劑、硬化劑、表面活性劑等。耐火材料目前熔模鑄造中所用的耐火材料主要為石英和剛玉，以及硅酸鋁耐火材料，如耐火粘土、鋁釩土、焦寶石等。有時也用鋯英石、鎂砂（MgO）等。粘結(jié)劑在熔模鑄造中用得最普遍的粘結(jié)劑是硅酸膠體溶液（簡稱硅酸溶膠），如硅酸乙酯水解液、水玻璃和硅溶膠等。組成它們的物質(zhì)主要為硅酸（H2SiO3）和溶劑，有時也有穩(wěn)定劑，如硅溶膠中的NaOH。硅酸乙酯水解液是硅酸乙酯經(jīng)水解后所得的硅酸溶膠模鑄造中用得最早、最普遍的粘結(jié)劑；水玻璃殼型易變形、開裂，用它澆注的鑄件尺寸精度和表面光潔度都較差。但在我國，當(dāng)生產(chǎn)精度要求較的碳素鋼鑄件和熔點較低的有色合金鑄件時，水玻璃仍被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)；硅溶膠的穩(wěn)定性好，可長期存放，制型殼時不需專門的硬化劑，但硅溶膠對熔模的潤濕稍差，型殼硬化過程是一個干燥過程，需時較長。編輯本段4.2制殼工藝制殼過程中的主要工序和工藝為：1） 模組的除油和脫脂在采用蠟基模料制熔模時，為了提高涂料潤濕模組表面的能力，需將模組表面的油污去除掉。2） 在模組上涂掛涂料和撒砂涂掛涂料以前，應(yīng)先把涂料攪拌均勻，盡可能減少涂料桶中耐火材料的沉淀,調(diào)整好涂料的粘度或比重，以使熔模鑄造流程涂料能很好地充填和潤濕熔模，掛涂料時，把模組浸泡在涂料中,左右上下晃動，使涂料能很好潤濕熔模，均勻覆蓋模組表面。涂料涂好后，即可進行撒砂。3） 型殼干燥和硬化每涂復(fù)好一層型殼以后，就要對它進行干燥和硬化，使涂料中的粘結(jié)劑由溶膠向凍膠、凝膠轉(zhuǎn)變，把耐火材料連在一起。4） 自型殼中熔失熔模型殼完全硬化后，需從型殼中熔去模組，因模組常用蠟基模料制成，所以也把此工序稱為脫蠟。根據(jù)加熱方法的不同，有很多，脫蠟方法，用得較多的是熱水法和同壓蒸汽法。5）焙燒型殼如需造型（填砂）澆注，在焙燒之前，先將脫模后的型殼埋箱內(nèi)的砂粒之中，再裝爐焙燒。如型殼高溫強度大，不需造型澆注，則可把脫模后的型殼直接送入爐內(nèi)焙燒。焙燒時逐步增加爐溫，將型殼加熱至800-1000°C，保溫一段時間，即可進行澆注。編輯本段5.1熔模鑄件的澆注熔模鑄造時常用的澆注方法有：1） 熱型重力澆注方法有以下幾種。這是用得最廣泛的一種澆注形式，即型殼從焙燒爐中取出后，在高溫下進行由澆注。此時金屬在型殼中冷卻較慢，能在流動性較高的情況下充填鑄型，故鑄件能很好復(fù)制型腔的形狀，提高了鑄件的精度。但鑄件在熱型中的緩慢冷卻會使晶粒粗大，這就降低了鑄件的機械性能。在澆注碳鋼鑄件時，冷卻較慢的鑄件表面還易氧化和脫碳，從而降低了鑄件的表面硬度、光潔度和尺寸精度。2） 真空吸氣澆注將型殼放在真空澆注箱中，通過型殼中的微小孔隙吸走型腔中的氣體，使液態(tài)金屬能更好地充填型腔，復(fù)制型腔的形狀，提高鑄件精度，防止氣孔、澆不足的缺陷。該法已在國外應(yīng)用。3） 壓力下結(jié)晶將型殼放在壓力罐內(nèi)進行澆注，結(jié)束后，立即封閉壓力罐，向罐內(nèi)通入高壓空氣或惰性氣體，使鑄件在壓力下凝固，以增大鑄件的致密度。在國外最大壓力已達150atm。4） 定向結(jié)晶（定向凝固）一些熔模鑄件如渦輪機葉片、磁鋼等，如果它們的結(jié)晶組織是按一定方向排列的柱狀晶，它們的工作性能便可提高很多，所以熔模鑄造定向結(jié)晶技術(shù)正迅速地得到發(fā)展。編輯本段5.2熔模鑄件的清理熔模鑄件清理的內(nèi)容主要為：（1）從鑄件上清除型殼；（2）自澆冒系統(tǒng)上取下鑄件；（3）去除鑄件上所粘附的型殼耐火材料；（4）鑄件熱處理后的清理，如除氧化皮、盡邊和切割澆口殘余等。編輯本段熔模鑄造工藝設(shè)計如同一般鑄造工藝設(shè)計，熔模鑄造工藝設(shè)計的任務(wù)為：（1） 分析鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性；（2） 選擇合理的工藝方案，確定有關(guān)的鑄造工藝參數(shù)，在上述基礎(chǔ)上繪制鑄件圖；（3） 設(shè)計澆冒系統(tǒng)，確定模組結(jié)構(gòu)。編輯本段中國鑄造新技術(shù)發(fā)展趨勢鑄造是現(xiàn)代機械制造工業(yè)的基礎(chǔ)工藝之一，因此鑄造業(yè)的發(fā)展標(biāo)志著一個國家的生產(chǎn)實力。我國目前已經(jīng)成為世界鑄造機械大國之一，在鑄造機械制造行業(yè)近年來取得了很大的成績?！鞍宋濉逼陂g鑄造機械制造受到了原機電部高度重視，投入了建國以來最大的一次專項技改貸款和攻關(guān)費用，扶持了鑄造機械行業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)和發(fā)展?！按笮蛼佂枨謇頇C的制造”，"垂直分型無箱射壓造型機”，"水玻璃砂舊砂再生設(shè)備的研制”，"金屬型鑄造設(shè)備”等等相繼被開發(fā)應(yīng)用?！熬盼濉逼陂g，鑄造機械行業(yè)承擔(dān)并樹立完成了“轎車鑄件毛坯精化高效造型與清理成套技術(shù)與裝備”的任務(wù)，“缸體高效連續(xù)拋丸清理線的開發(fā)與研制”也取得圓滿成功，1999年完成了國家攻關(guān)高水平的氣沖造型線項目的成功?！笆濉逼陂g，鑄造機械行業(yè)主要經(jīng)濟指標(biāo)的年均增長都在30%以上，高于機床工具全行業(yè)平均增長水平，特別是利潤增長更快，年均利潤增長高達46%，同時也保持較高的市場銷售水平。另外，樹脂砂鑄造成套設(shè)備，基本可以滿足國內(nèi)市場需求，改變了過去主要依賴進口的局面；已經(jīng)能夠生產(chǎn)出較高水平的鑄造自動生產(chǎn)線，達到可部分替代進口的水平，部分的解決了轎車發(fā)動機缸體、缸蓋等鑄件毛坯也要進口的情況；高水平自動制芯機、自動鑄件清理機、自動砂處理機、大型自動壓鑄機以及精密鑄造設(shè)備等鑄造機械，國內(nèi)基本上都能生產(chǎn)制造。應(yīng)當(dāng)說“十五”期間鑄造機械行業(yè)的產(chǎn)品水平有了很大提高，為中國鑄造機械行業(yè)今后的進一步發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。“十一五”期間，鑄造業(yè)在巨大市場需求的刺激下，仍將繼續(xù)保持較高速度增長。由于鑄造機械產(chǎn)品的技術(shù)水平仍然與市場需求差距較大，使行業(yè)的發(fā)展存在巨大的發(fā)展?jié)摿蛿U展空間，為鑄造機械行業(yè)的快速增長帶來機遇。（資料來源：江陰市林興不銹鋼制品有限公司）編輯本段主要依據(jù)在考慮上述三方面的問題時，主要的依據(jù)仍是一般鑄造過程的基本原則，尤其在確定工藝方案、工藝參數(shù)時（如鑄造圓角，撥模斜度、加工余量、工藝筋等），除了具體數(shù)據(jù)由于熔模鑄造的工藝特點稍有不同之外，而設(shè)計原則與砂型鑄造完全相同。編輯本段特點熔模鑄件尺寸精度較高，一般可達CT4-6（砂型鑄造為CT10~13，壓鑄為CT5~7），當(dāng)然由于熔模鑄造的工藝過程復(fù)雜，影響鑄件尺寸精度的因素較多，例如模料的收縮、熔模的變形、型殼在加熱和冷卻過程中的線量變化、合金的收縮率以及在凝固過程中鑄件的變形等，所以普通熔模鑄件的尺寸精度雖然較高，但其一致性仍需提高（采用中、高溫蠟料的鑄件尺寸一致性要提高很多）。壓制熔模時，采用型腔表面光潔度高的壓型，因此，熔模的表面光潔度也比較高。此外，型殼由耐高溫的特殊粘結(jié)劑和耐火材料配制成的耐火涂料涂掛在熔模上而制成，與熔融金屬直接接觸的型腔內(nèi)表面光潔度高。所以，熔模鑄件的表面光潔度比一般鑄造件的高，一般可達Ra.3.2~12.5青色。熔模鑄造最大的優(yōu)點就是由于熔模鑄件有著很高的尺寸精度和表面光潔度，所以可減少機械加工工作，只是在零件上要求較高的部位留少許加工余量即可，甚至某些鑄件只留打磨、拋光余量，不必機械加工即可使用。由此可見，采用熔模鑄造方法可大量節(jié)省機床設(shè)備和加工工時，大幅度節(jié)約金屬原材料。熔模鑄造方法的另一優(yōu)點是，它可以鑄造各種合金的復(fù)雜的鑄件，特別可以鑄造高溫合金鑄件。如噴氣式發(fā)動機的葉片，其流線型外廓與冷卻用內(nèi)腔，用機械加工工藝幾乎無法形成。用熔模鑄造工藝生產(chǎn)不僅可以做到批量生產(chǎn)，保證了鑄件的一致性，而且避免了機械加工后殘留刀紋的應(yīng)力集中。熔模鑄造的缺點是工序繁雜，生產(chǎn)周期長，原輔材料費用比砂型鑄造高，生產(chǎn)成本較高，鑄件不宜太大、太長，一般限于25kg以下。編輯本段熔模鑄造專利技術(shù)集1、 采用由粒子支承的薄壁熔模型殼的反重力鑄造2、 承插管熱熔模套3、 硅溶膠的硬化新法及其在熔模精密鑄造制殼中的應(yīng)用4、 含鈹鋁合金凈形狀物件及其熔模精密鑄造法和應(yīng)用5、 含有過濾器的高爾夫球桿頭熔模精密鑄造陶瓷型殼6、 含有過濾器的高爾夫球桿頭熔模鑄造陶瓷型殼及制備方法7、 簡便的熔模鑄造制殼工藝8、 精密熔模鑄造中使用的型芯9、 鋁合金熔煉（重熔）工藝10、 鎂合金熔模精密鑄造模殼的制備工藝11、 鎂合金石膏型熔模鑄造工藝12、 熔模精密鑄造專用表面活性劑13、 熔模石膏型的制造方法及涂料14、 熔模鑄造15、 熔模鑄造方法及其專用設(shè)備16、 熔模鑄造復(fù)合芯盒17、 熔模鑄造景泰藍銅胎的生產(chǎn)方法18、 熔模鑄造殼模造型的設(shè)備和方法19、 熔模鑄造帽式過濾裝置20、 熔模鑄造模具及其制造方法21、 熔模鑄造模具及制造方法22、 熔模鑄造耐火材料23、 熔模鑄造型殼焙燒電爐24、 熔模鑄造型芯25、 熔模鑄造用覆膜砂芯的生產(chǎn)方法26、 熔模鑄造用砂芯的生產(chǎn)方法27、 熔模鑄造用樹脂28、 熔模鑄造用樹脂砂芯的生產(chǎn)方法29、 熔模鑄造鑄型材料及鑄型成形方法30、 實用精密熔模鑄造粉及成型工藝31、 飾品熔模鑄造用超精細(xì)模料32、 水性凝膠填充的熱塑性熔模形成組合物及有關(guān)方法33、 鈦合金熔膜鑄造用覆膜砂及其制殼工藝34、 脫模精密鑄造35、 稀土氧化物水玻璃熔模精鑄型殼的制造方法36、 顯像熔模鑄件中的夾雜物的方法37、 形成熔模鑄造殼的方法38、 一種金屬熔焊模39、 一種熔模鑄造悖Hial基合金模殼的制備方法40、 一種熔模鑄造表面層涂料的配制方法41、 一種熔模鑄造設(shè)備42、 一種石膏型精鑄金銀表殼的脫蠟熔模工藝43、 用于熔模鑄造的流道模胎44、 用于熔模鑄造鈦和鈦一鋁合金的惰性氧化鈣面層45、 用于制備金屬基質(zhì)復(fù)合體的熔模澆注法46、 制備內(nèi)部包含型芯的熔模鑄造鑄型的方法47、 鑄造復(fù)制藝術(shù)品的涂塑壓型制模法48、 鑄造用磷酸鹽鋁磯土涂料編輯本段要求HB5430-1989不銹鋼、耐熱鋼熔模鑄件HB5451-1990不銹耐熱鋼熔模鑄造壓氣機靜子葉片HB6573-1992熔模鋼鑄件用標(biāo)準(zhǔn)參考射線底片HB/Z220.5-1992鋁合金熔模殼型精密鑄造HB/Z346-2002熔模鑄造鋼鑄件補焊工藝及檢驗JB/T5100-1991熔模鑄造碳鋼件技術(shù)條件JB/T7162-2004鑿巖機械與氣動工具結(jié)構(gòu)鋼熔模鑄件通用技術(shù)條件QJ1700A-2004鋁合金熔模鑄件規(guī)范QJ1701-1989銅合金熔模鑄件技術(shù)條件QJ2047-1991熔模鑄鋼件技術(shù)條件CB814-1983熔模鑄造鋼鑄件技術(shù)條件CB815-1983熔模鑄造銅合金鑄件技術(shù)條件GJB2896A-2007(K)鈦及鈦合金熔模精密鑄件規(guī)范GJB905-1990熔模鍛造工藝質(zhì)量控制HB5001-1992結(jié)構(gòu)鋼熔模鑄件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)HB5312-1985航空用銅合金熔模鑄件標(biāo)準(zhǔn)町2336-1995光學(xué)儀器用鋁合金石膏型熔模鑄件規(guī)范町2524-1998兵器用有色金屬熔模鑄件規(guī)范JG/T5011.3-1992建筑機械與設(shè)備熔模鑄鋼件通用技術(shù)條件町993-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模技術(shù)條件町478-1995槍械、火炮、車輛用熔模鑄鋼件規(guī)范町649-1995光學(xué)儀器用熔模鑄件規(guī)范工藝町/Z114-2004槍械、火炮、車輛熔模鑄造工藝編輯本段工裝町956-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模模夾町957-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模模夾町958-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模插銷町959-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模插銷町960-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模彎形插銷町961-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模直導(dǎo)柱町962-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模大頭導(dǎo)柱町963-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模突緣導(dǎo)柱町964-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模圓柱導(dǎo)銷町965-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模圓頂桿町966-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模圓頂桿町967-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模復(fù)位桿町968-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模導(dǎo)套町969-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模導(dǎo)套町970-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模滾花手把町971-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模手把町972-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模彎式手把町973-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模環(huán)形手把町974-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模半圓頭手把町975-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模尾柄町976-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模壓板町977-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模定位軸町978-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模盤形壓緊螺釘町979-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模上模支耳町980-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模下模支耳町981-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模棱塊町982-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模旋轉(zhuǎn)軸町983-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模缺口墊町984-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模菱形螺母町985-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模菱形螺母町986-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模偏心手柄町987-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模耳墊町988-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模拉桿町989-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模支腳町990-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模支腳町991-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模圓柱銷町992-1977光學(xué)儀器熔模鑄造模零部件光學(xué)儀器熔模鑄造模手工模架編輯本段材料要求MT37-1980熔模鑄造用結(jié)晶氯化鋁HB5344-1986熔模鑄造用聚合松香HB5345-1986熔模鑄造用硅酸乙酯HB5346-1986熔模鑄造用硅溶膠HB5347-1986熔模鑄造用電熔白剛玉粉HB5348-1986熔模鑄造用上店土砂、粉HB5349-1986熔模鑄造用鋯尖石粉編輯本段材料及模型試驗GB/T12214-1990熔模鑄造用硅砂，粉GB/T12215-1990熔模鑄造用鋁磯土砂，粉GB/T14235.1-1993熔模鑄造模料熔點測定方法（冷卻曲線法）GB/T14235.2-1993熔模鑄造模料抗彎強度測定方法GB/T14235.3-1993熔模鑄造模料灰分測定方法HB5350.5-2004熔模鑄造模料性能試驗方法第5部分:灰分的測定GB/T14235.4-1993熔模鑄造模料線收縮率測定方法GB/T14235.5-1993熔模鑄造模料表面硬度測定方法GB/T14235.6-1993熔模鑄造模料酸值測定方法GB/T14235.7-1993熔模鑄造模料流動性測定方法GB/T14235.8-1993熔模鑄造模料粘度測定方法HB5351.1-2004熔模鑄造涂料性能試驗方法第1部分:粘度的測定HB5350.6-2004熔模鑄造模料性能試驗方法第6部分:粘度的測定GB/T14235.9-1993熔模鑄造模料熱穩(wěn)定性測定方法JB/T2980.1-1999熔模鑄造型殼高溫?zé)嶙冃卧囼灧椒↗B/T2980.2-1999熔模鑄造型殼高溫抗彎強度試驗方法HB5352.1-2004熔模鑄造型殼性能試驗方法第1部分:抗彎強度的測定HB5353.3-2004熔模鑄造陶瓷型芯性能試驗方法第3部分:抗彎強度的測定JB/T4007-1999熔模鑄造涂料試驗方法HB5353.4-2004熔模鑄造陶瓷型芯性能試驗方法4熱變形量的測定HB5353.5-2004熔模鑄造陶瓷型芯性能試驗方法5線膨脹性能的測定HB5353.6-2004熔模鑄造陶瓷型芯性能試驗方法6溶失性的測定HB5350.4-2004熔模鑄造模料性能試驗方法第4部分:表面硬度的測定HB5350.7-2004熔模鑄造模料性能試驗方法第7部分:熔模一粘結(jié)劑濕潤角的測定HB5351.2-2004熔模鑄造涂料性能試驗方法第2部分:密度計法測定密度HB5351.3-2004熔模鑄造涂料性能試驗方法第3部分:容量法測定密度HB5351.4-2004熔模鑄造涂料性能試驗方法第4部分:pH試紙法測定酸度HB5351.5-2004熔模鑄造涂料性能試驗方法第5部分:pH計法測定酸度HB5351.6-2004熔模鑄造涂料性能試驗方法第6部分:覆蓋性的測定HB5351.7-2004熔模鑄造涂料性能試驗方法第7部分:扭力天平沉降分析法測定耐火粉料粒度HB5351.8-2004熔模鑄造涂料性能試驗方法第8部分:激光快速測定法測定耐火粉料粒度HB5352.2-2004熔模鑄造型殼性能試驗方法第2部分:高溫自重變形的測定HB5352.3-2004熔模鑄造型殼性能試驗方法第3部分:高溫荷重變形的測定HB5352.4-2004熔模鑄造型殼性能試驗方法第4部分:透氣性的測定HB5352.5-1986熔模鑄造用硅溶膠型殼干燥度測定方法HB5353.1-2004熔模鑄造陶瓷型芯性能試驗方法第1部分:顯氣孔率、吸水率和體積密度的測定HB5353.2-2004熔模鑄造陶瓷型芯性能試驗方法第2部分:燒成收縮率的測定HB5350.1-2004熔模鑄造模料性能試驗方法第1部分:線收縮率的測定HB5350.2-2004熔模鑄造模料性能試驗方法第2部分:熱變形量和熱穩(wěn)定性的測定HB5350.3-2004熔模鑄造模料性能試驗方法第3部分:抗彎強度的測定備注：目前中國閥門業(yè)廣泛采用了這種制器方法。離心鑄造將液態(tài)金屬澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型里，在離心力作用下充型并凝固成鑄件的鑄造方法。離心離心鑄造圖解［1］鑄造用的機器稱為離心鑄造機。按照鑄型的旋轉(zhuǎn)軸方向不同，離心鑄造機分為臥式立式和傾斜式3種。臥式離心鑄造機主要用于澆注各種管狀鑄件，如灰鑄鐵球墨鑄鐵的水管和煤氣管，管徑最小75毫米，最大可達3000毫米此外可澆注造紙機用大口徑銅輥筒，各種碳鋼、合金鋼管以及要求內(nèi)外層有不同成分的雙層材質(zhì)鋼軋輥。立式離心鑄造機則主要用以生產(chǎn)各種環(huán)形鑄件和較小的非圓形鑄件。離心鑄造所用的鑄型，根據(jù)鑄件形狀、尺寸和生產(chǎn)批量不同，可選用非金屬型（如砂型、殼型或熔模殼型）、金屬型或在金屬型內(nèi)敷以涂料層或樹脂砂層的鑄型。鑄型的轉(zhuǎn)數(shù)是離心鑄造的重要參數(shù)，既要有足夠的離心力以增加鑄件金屬的致密性，離心力又不能太大，以免阻礙金屬的收縮。尤其是對于鉛青銅，過大的離心力會在鑄件內(nèi)外壁間產(chǎn)生成分偏析。一般轉(zhuǎn)速在每分鐘幾十轉(zhuǎn)到1500轉(zhuǎn)左右。離心鑄造的特點是金屬液在離心力作用下充型和凝固，金屬補縮效果好，鑄件外層組織致密，非金屬夾雜物少，機械性能好；不用造型、制芯，節(jié)省了相關(guān)材料及設(shè)備投入。鑄造空心鑄件不需澆冒口，金屬利用率可大大提高。因此對某些特定形狀的鑄件來說，離心鑄造是一種節(jié)省材料、節(jié)省能耗、高效益的工藝，但須特別注意采取有效的安全措施。離心鑄造可以獲得無縮孔、氣孔、夾渣的鑄件，而且組織細(xì)密、機械性能好。當(dāng)鑄造圓形中空零件時，可以省去型芯。此外，離心鑄造不需要澆注系統(tǒng)，減少了金屬的消耗。但離心鑄造鑄出的筒形零件內(nèi)孔自由表面粗糙、尺寸誤差大、質(zhì)量差，有較多氣孔、夾渣，因此需增加加工余量，而且不適宜澆注容易產(chǎn)生比重偏析的合金及鋁鎂等合金。離心鑄造主要用于大批生產(chǎn)管、筒類鑄件，如鐵管、銅套、缸套、雙金屬鋼背銅套、耐熱鋼輥道、無縫鋼管毛坯等，還可用于輪盤類鑄件。陶瓷型鑄造用陶瓷漿料制成鑄型生產(chǎn)鑄件的鑄造方法。陶瓷漿料由硅酸乙酯水解液和質(zhì)地較純、熱穩(wěn)定性較高的細(xì)耐火砂如電熔石英、鋯英石、剛玉等混合而成。為使陶瓷漿料在短時間內(nèi)結(jié)膠，常加入氫氧化鈣或氧化鎂作為催化劑。由于使用的耐火材料成分及其外觀都與陶瓷相似，故稱為陶瓷型。陶瓷型鑄造是在普通砂型鑄造基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新工藝。陶瓷型有兩種類型：①陶瓷型全由陶瓷漿料澆灌而成。其制作過程是先將模樣固定于型板上，外套砂箱，再將調(diào)好的陶瓷漿料倒入砂箱，待結(jié)膠硬化后起模，經(jīng)高溫焙燒即成為鑄型。②采用襯套，在襯套和模樣之間的空隙澆灌陶瓷漿料制造鑄型。襯套可用砂型，也可用金屬型。用襯套澆灌陶瓷殼層可以節(jié)省大量陶瓷漿料，在生產(chǎn)中應(yīng)用較多。陶瓷型鑄件表面粗糙度可達Ra10?1.25微米,尺寸精度高達3?5級,能達到少無切削加工的目的。陶瓷型鑄造生產(chǎn)周期短，金屬利用率高。最大鑄件可達十幾噸，主要用于鑄造大型厚壁精密鑄件和鑄造單件小批量的沖模、鍛模、塑料模、金屬模、壓鑄模、玻璃模等各種模具。陶瓷型鑄造模具的使用壽命可與用機械加工方法制成的模具相媲美，而制造成本則比用機械加工方法制成的模具低。概述陶瓷型鑄造是在砂型熔模鑄造的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新工藝。陶瓷型是利用質(zhì)地較純、熱穩(wěn)定性較高的耐火材料作造型材料；用硅酸乙酯水解液作粘結(jié)劑，在催化劑的作用下，經(jīng)灌漿、結(jié)膠、起模、焙燒等工序而制成的。采用這種鑄造方法澆出的鑄件，具有較高的尺寸精度和表面光潔度，所以這種方法又叫陶瓷型精密鑄造。陶瓷型的制造方法可分為兩大類：一類是全部采用陶瓷漿料制造鑄型法；另一類就是采用底套（相當(dāng)于砂型的背砂層）表面再灌陶瓷漿料以制陶瓷型的方法。底套又分砂套和金屬底套兩種；即小型陶瓷型鑄件，常采用全部以陶瓷漿料制造的陶瓷型，其造型過程如圖所示。首先將模型固定于模板上（a） ，再套上砂箱（b） ，然后將預(yù)先調(diào)好的陶瓷漿料倒入砂箱（c） ，將上表面刮平，等待結(jié)膠硬化（d） ，待漿料一旦出現(xiàn)彈性即可進行起模（e） 。隨即點火噴燒（吹壓縮空氣助燃）（f） ，待火熄滅后，移入高溫爐中噴燒即成所需的陶瓷型。另一類就是帶底套的陶瓷型。生產(chǎn)中常采用帶底套的復(fù)會鑄型，即與液體金屬直接接觸的面層，灌注陶瓷漿料，而其余部分用砂套或金屬套代替。目前生產(chǎn)上應(yīng)用最廣泛的是CO2水玻璃砂底套陶瓷型。CO2水玻璃套有強度高，透氣性好制作簡便道優(yōu)點。其次作過程如圖所示。其特殊之處，在于事先要準(zhǔn)備兩個模型，一個用于灌陶瓷漿料的鑄件模（A模），另一個用于制造底套（B模）其尺寸較（A模）大.優(yōu)缺點鑄件的表面光潔度高；鑄件的尺寸精度高；可以鑄出大型精密鑄件熔模鑄造雖能鑄出尺寸精確、光潔度高的鑄件，但由于本身工藝的限制，澆注的鑄件重量一般都較小，最大件只有幾十公斤；而陶瓷型鑄件最大可達十幾噸。投資少，投產(chǎn)快，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短。缺點是原材料價格昂貴，由于有灌漿工序，不適于澆注批量大，重量輕，形狀較復(fù)雜的鑄件，且生產(chǎn)工藝過程難于實現(xiàn)機械化和自動化。陶瓷型鑄造工藝（一） 、陶瓷型所用的造型材料陶瓷型所用的造型材料包括耐火材料、粘結(jié)劑、催化劑、脫模劑、透氣劑等。耐火材料，陶瓷型所用的耐火材料要求雜質(zhì)少，熔點高和高溫?zé)崤蛎浵禂?shù)小?？勺魈沾尚偷哪突鸩牧嫌袆傆穹?、鋁磯土、碳化硅及鋯砂粉等。粘結(jié)劑，陶瓷型常用的粘結(jié)劑是硅酸乙酯水解液。催化劑，陶瓷漿料所用的催化劑有氫氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鈉以及氧化鈣等。脫膜劑，常用的脫模劑有上光臘，變壓器油，機油、有機硅油及凡士林等。透氣劑，在陶瓷漿料中加入透氣劑以改善陶瓷型的透氣性。常用的透氣劑是雙氧水，其加入量為耐火粉料重量的0.2?0.3%。（二） 陶瓷漿料的配制及灌漿1.耐火材料的選擇在鑄造尺寸和光潔度要求高的合金鋼鍛模、壓鑄型、玻璃器皿模具時，應(yīng)采用耐高溫的、熱穩(wěn)定性好的剛玉粉、鉆砂粉或碳化硅作為陶瓷型漿料的耐火材料。對于鑄鐵件或鋁鑄件可采用價格較便宜的鋁磯土或石英粉作為耐火材料，并正確選擇耐火材料的粒度組成。2.漿料的配制與灌漿耐火材料與硅酸乙醇水解液的配比要適當(dāng)，不同耐火材料所需水解液的比例也不同。開始結(jié)膠的時間與灌漿的時間對陶瓷型質(zhì)量有很大的影響。催化劑含量和室溫對結(jié)膠時間也有影響。灌漿過遲過早都不好。開始結(jié)膠的時間可通過預(yù)配小樣測定。灌漿時，漿料倒入速度不應(yīng)過快，以防卷入空氣，最好邊灌漿邊振動，以排除漿料中的氣體。（三） 起模灌漿后的陶瓷型經(jīng)結(jié)膠，固化等階段。但在結(jié)膠開始后尚不能立即起模，一般在結(jié)膠后5~15min,待陶瓷層消有彈性時，起模效果最好。起模時先將澆注系統(tǒng)、通氣棒取出，然后垂直取出母模（不可敲動），起模后應(yīng)立即進行點火噴燒，否則易產(chǎn)生裂紋。（四） 噴燒起模后應(yīng)立刻點火并吹壓縮空氣進行噴燒，而使陶瓷型的表面有一定的強度和硬度。（五） 焙燒焙燒的目的是使陶瓷型內(nèi)殘存的乙醇、水分和少量的有機物燒去，并使陶瓷層的強度增加。全部由陶瓷漿料灌制的陶瓷型，焙燒溫度可高達800°C,焙燒時間2~3h，出爐溫度應(yīng)在250°C以下，以防止產(chǎn)生裂紋。帶有水玻璃套的陶瓷型，焙燒溫度（烘干）在350~550°C。（六） 澆注與清理陶瓷型澆注時一定要注意擋渣。澆注溫度與澆注速度可比同類型的砂型鑄件稍高。陶瓷型鑄件最好待冷卻至室溫時再打箱，這樣可防止鑄件裂紋與變形。低壓低壓鑄造法的雛形可以追溯到上世紀(jì)初。適用于鋁合金是1917年在法國，1924年在德國提出的申請，但并沒有形成大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。為商業(yè)的目的而開始生產(chǎn)是在二戰(zhàn)以后的1945年，由英國的路易斯先生創(chuàng)立了阿魯馬斯庫公司，開始生產(chǎn)雨水管道、啤酒容器等。在那以后的五十年代里，奧地利和德國開始生產(chǎn)氣缸頭。1958年美國的澤訥拉路默它斯在小型汽車的發(fā)動機零件上（氣缸頭、箱體、齒輪箱）大量運用了鋁合金鑄件，并采用了低壓鑄造法。這件事對至今仍廣泛采用的低壓鑄造法而言是不可或缺的推動，特別是在全世界的汽車工業(yè)界引起了極大的反響。低壓鑄造法被介紹進我國是1957年左右，但真正引起業(yè)界的注意，開始進行各種研究、引進設(shè)備是從1960年左右開始的。但是這種打破了以往常識的劃時代的工藝方法，幾乎沒有冒口，與已經(jīng)作為一種“技術(shù)”確立起來的重力金型鑄造的技術(shù)相比具有完全不同的難度，因此業(yè)界的反應(yīng)比較冷淡。在這種狀況下，1961年的輕型汽車用空冷氣缸頭的生產(chǎn)成為低壓鑄造法在我國實用化的開端。以后的發(fā)展非常迅速，在克服了多個技術(shù)難題后，利用低壓鑄造法所具有的材料利用率高、容易實現(xiàn)注湯自動化等優(yōu)點，以汽車部件為中心，逐步確立了輕合金鑄件的主要鑄造法的牢固地位。目前在鋁合金鑄件的生產(chǎn)量中，低壓鑄造品已占了大約50%,并以其巨大的生產(chǎn)量和優(yōu)良的品質(zhì)而著稱于世。產(chǎn)品擴大到汽車相關(guān)部件，如氣缸頭、氣缸體、剎車鼓、離合器罩、輪轂、進氣岐管等。特別是1970年以后大量應(yīng)用在輪轂上，并且隨著近年來的汽車輕量化和提高性能等要求，在以往從未有過的復(fù)雜內(nèi)部品質(zhì)和機械性質(zhì)的嚴(yán)格要求下，氣缸頭、氣缸體上的使用也逐漸增加。編輯本段基本原理及工藝過程基本原理如圖5.1所示，在密閉的保持爐的熔湯表面上施加0.01~0.05Mpa的空氣壓力或惰性氣體壓力，熔湯通過浸放在熔湯里的給湯管（升液管）上升，被壓進與爐子連接著的上方的模具內(nèi)。熔湯是從型腔的下部慢慢開始充填，保持一段時間的壓力后凝固。凝固是從產(chǎn)品上部開始向澆口方向轉(zhuǎn)移，澆口部分凝固的時刻就是加壓結(jié)束的時間。于是就憑借澆口的方向性凝固和從澆口開始的冒口壓力效果得到了完美的鑄件。最后當(dāng)鑄件冷卻至固相溫度以下便可從模具中取出產(chǎn)品。工藝過程低壓鑄造裝置如圖1-38a所示。緩慢地向坩蝸爐內(nèi)通入干燥的壓縮空氣，金屬液受氣體壓力的作用，由下而上沿著升液管和澆注系統(tǒng)充滿型腔，如圖1-38b所示。開啟鑄型，取出鑄件，如圖1-38c所示。編輯本段特點及用途特點（1） 澆注時的壓力和速度可以調(diào)節(jié)，故可適用于各種不同鑄型（如金屬型、砂型等），鑄造各種合金及各種大小的鑄件。（2） 采用底注式充型，金屬液充型平穩(wěn)，無飛濺現(xiàn)象，可避免卷入氣體及對型壁和型芯的沖刷，提高了鑄件的合格率。（3） 鑄件在壓力下結(jié)晶，鑄件組織致密、輪廓清晰、表面光潔，力學(xué)性能較高，對于大薄壁件的鑄造尤為有利。（4） 省去補縮冒口，金屬利用率提高到90?98%。（5） 勞動強度低，勞動條件好，設(shè)備簡易，易實現(xiàn)機械化和自動化。優(yōu)點和缺點（相對重力金型鑄造而言）優(yōu)點和缺點（相對重力金屬而言）優(yōu)點：1） 鑄造利用率非常高。（85~95%）由于沒有冒口和澆道，澆口較小，因此可以大幅度降低材料費和加工工時。2） 獲得完美的鑄件。容易形成方向性凝固，內(nèi)部缺陷少。3） 氣體、雜物的卷入少。可以改變加壓速度，熔湯靠層流進行充填。4） 可以使用砂制型芯。5） 容易實現(xiàn)自動化，可以多臺作業(yè)、多工序作業(yè)。6） 不受操作者熟練程度的影響。7） 材料的使用范圍廣。表5.1各鑄造方法材料利用率工藝方法 重力金型鑄造高壓鑄造 低壓鑄造材料利用率（％）45~5550~6085~95缺點：1） 澆口方案的自由度小，因而限制了產(chǎn)品。（澆口位置、數(shù)量的限制，產(chǎn)品內(nèi)部壁厚變化等）2） 鑄造周期長，生產(chǎn)性差。為了維持方向性凝固和熔湯流動性，模溫較高，凝固速度慢。3） 靠近澆口的組織較粗，下型面的機械性能不高。4） 需要全面的嚴(yán)密的管理（溫度、壓力等）編輯本段低壓鑄造機各構(gòu)成要素低壓鑄造機由以下四種要素構(gòu)成：1） 模具2） 保持爐（內(nèi)藏給湯管）3） 模具開關(guān)機構(gòu)液壓接頭及控制裝置4） 爐內(nèi)壓力控制裝置模具（1）鑄造方案低壓鑄造品的設(shè)計基本要求是將壁厚整體平均化，或是將壁厚的分布考慮容易實現(xiàn)方向性凝固的地方。也就是說對于澆口而言，斷面從小到大逐漸變化是產(chǎn)品設(shè)計的必要條件，因此如果產(chǎn)品的性能上無法進行這種設(shè)計時最好避開使用低壓鑄造法。在氣缸頭、氣缸體、輪轂等產(chǎn)品中普及使用這種鑄造法的第一理由就是形狀上容易達到方向性凝固。鑄造方案還算比較單純，充分考慮鑄件整體的方向性凝固和澆口周圍的冒口效果的澆口位置、大小、數(shù)量的設(shè)定也是非常必要的。澆口的位置應(yīng)該是鑄件整體的最大壁厚部位，并且要設(shè)在從熔湯前方和上方可能達到方向性凝固的部位。因產(chǎn)品形狀、大小等原因澆口數(shù)量有所差異，但通常是1-4個。在遠離澆口的位置如果壁較厚冒口無法到達時，有時也加上無頂冒口或過渡橋［3］（圖5-2）。但是目前的水冷氣缸頭的形狀變得復(fù)雜，要想達到理想的壁厚分配是非常困難的，方案上對這些問題進行為維持方向性凝固的嚴(yán)格的溫度控制和條件管理等，根據(jù)情況還可以在成為熱點的部位進行空氣、水等的冷卻或埋入冷鐵。澆口的截面積對于防止熔湯亂流以便更好地充填模具空間而言是非常重要的因素。最小截面積a的公式如下：a=W´10/［T´m´?´（2´g´H）］（1）a=澆口的最小截面積W=鑄件的重量（kg）T=從澆口處開始的澆鑄時間（S）［充填時間］m=熔湯的比重（2.4~2.5）?=電阻系數(shù)（0.3-0.4）g=重力加速度（9.8m/s）H=壓力頭（m）（熔湯面到產(chǎn)品上端的高度）在圖5-3中a部截面做成圓形是較理想的，但事實上由于產(chǎn)品形狀的限制經(jīng)常是不得不做成不規(guī)則的形狀。在這種情況下為了防止該部分的過冷，最小截面積最好應(yīng)是澆口附近產(chǎn)品壁厚的2倍以上。澆口的高度h比較低時可以得到較大的因澆口處熱量提供和加壓而引起的補縮效果，而且也容易實現(xiàn)方向性凝固，但這是防止氧化物的濾渣網(wǎng)的固定部位，由于因鑄造條件的變動引起澆口長度的變化，因而一般情況下考慮30-40mm較多。（2）模具結(jié)構(gòu)上特征低壓鑄造模具的澆口在下面，如圖5.4所示，下型部分通過給湯管與保持爐連結(jié)，所以不能使用擠壓結(jié)構(gòu)，而采用把鑄件放在上型或橫型里的方法，下型的溫度很高，因此拔模斜度需要比其它模具做得大一些。模具內(nèi)部的空氣、砂芯產(chǎn)生的氣體需要充分考慮分型方法和排氣道等，應(yīng)該在盡量減少隨著熔湯充填而產(chǎn)生的背壓的情況下排出去。如果背壓高到影響加壓速度時，會產(chǎn)生熔湯流動不良、表面縮孔等，因此希望控制在0.002Mpa以下。關(guān)于凸臺、加強筋、葉片等形狀的部位，可以考慮嵌入式排氣孔插入模具。在分型面和平面部設(shè)計排氣槽，再加上排氣孔、拉深加工等手段盡量做到排氣良好的設(shè)計。排氣例見圖5-5。另外砂芯產(chǎn)生的氣體量較大、時間也較長，可以在模具結(jié)構(gòu)上設(shè)計確定的排氣路線，追加吸引機構(gòu)。保持爐圖5-6顯示了目前實用使用的3種類型。（1） 鐵坩鍋爐這是實用化早期的爐型，操作簡單，因此目前仍大量使用，但由于鐵慢慢熔解會增加熔湯鐵的含量，所以必須定期（1個星期）進行涂層處理。另外，它不適合用于高純度合金的鑄造。（2） 石墨坩鍋爐由于不能對石墨坩鍋直接施加壓力，因此這是一種對爐子整體加壓的構(gòu)造。由于腐蝕少，所以可以連續(xù)用90-120天左右。但缺點是用鈉進行改良處理時，坩鍋的壽命會變短。（3） 耐火材料爐這種爐的使用隨著鑄件的大型化、1模多個的推進而逐步增大了。因為氣密室整體構(gòu)成了爐體，所以容積大（700-1000kg），熔湯的補充次數(shù)少。連續(xù)使用時間長，鑄造條件穩(wěn)定，熱源有加熱熔湯面的輻射式加熱器和保護管浸入熔湯直接加熱的浸泡式加熱器兩種。浸泡式加熱器耐火材料爐由于是用浸泡式加熱器直接加熱熔湯，與輻射式耐火材料爐相比，熱效率高出40%以上，電力消耗少，熔湯溫度變化非常小，控制適應(yīng)性高。因為空氣溫度較低，所有氧化物的產(chǎn)生也較少。目前因為加熱器管的壽命、維護保養(yǎng)的不方便及成本高等問題影響了使用的普及程度，但從節(jié)省能源的觀點來看今后會很快地普及使用的。但是由于采用耐火材料爐與采用鐵坩鍋相比，從熔湯表面和坩鍋傳來的熱量變得非常少，模具溫度分布會發(fā)生變化，上下模具之間的溫差坡度也變小，因此有必要開發(fā)適合這種設(shè)備的鑄造方案。給湯管這是將熔湯從保持爐引向模具的管子，截面積是Æ80-Æ120mm左右的圓或橢園形。以前是以鑄鐵表面加上涂料的為主，但因燒損會增加熔湯鐵的含量，給湯管自身的壽命變短，所以最近陶瓷制的給湯管逐漸成為主流。但是成本高、抗熱沖擊性能差、異形截面形狀成形難等是需要探討的課題。編輯本段氣缸頭中的鑄造技術(shù)鑄造工序（1） 上涂料，準(zhǔn)備模具、安裝（2） 熔解、除渣、除氣、保持爐給湯（3） 鑄造作業(yè)（a） 裝澆口濾渣網(wǎng)（b） 裝砂芯（c） 吹空氣（d） 合模（e） 加壓（f） 凝固（g） 開模（h） 取出產(chǎn)品批量生產(chǎn)中的氣缸頭的工序概要，分為上涂料、準(zhǔn)備模具等前期準(zhǔn)備工序、熔解、熔湯處理、給鑄造機供湯的給湯工序以及鑄造作業(yè)工序等，這種工序都非常重要，不能馬虎，要維持品質(zhì)關(guān)鍵是如何做到在穩(wěn)定的條件下堅持管理鑄造作業(yè)。（1） 模具的保養(yǎng)、上涂料模具的保養(yǎng)、上涂料是指每500-700模次進行包括模具保養(yǎng)、保持爐和給湯管內(nèi)的清掃作業(yè)，將模具的?？颉⑶秹K、拔模銷、排氣塊等分解后，用空氣除去鋁渣和砂芯的燃燒剩余物等。排氣塊的堵塞對熔湯流動性、氣孔等品質(zhì)有很大影響，所以應(yīng)該仔細(xì)地清除掉，而且還有必要檢查排氣孔，排氣型芯等的通氣程度。下一個工序上涂料是以確保排氣性，減低脫模阻力，保護模具表面，確保保溫隔熱性，確保熔湯流動性等為目的。在保養(yǎng)結(jié)束后，將模具加熱至473K（200C）左右，用鋼絲輪刷除去表面的氧化皮后再上涂料，操作是用噴槍來進行的，但根據(jù)噴吹壓力，距離、速度、濃度、模具溫度等，其強度和粗糙度有很大區(qū)別。在涂復(fù)雜的模具時，需要熟練地進行操作，但為了保持穩(wěn)定的上涂料的效果應(yīng)盡快使操作標(biāo)準(zhǔn)化，涂層厚度粗糙度等因部位不同而存差異。一般而言，產(chǎn)品面是0.1-0.2mm，光潔度要求高的加工基準(zhǔn)面，燃燒室面等應(yīng)用粒子細(xì)小的涂料涂0.05mm的厚度，涂料一般利用市場上的，基本構(gòu)成是骨材（碳酸鈣、陶土、氧化鋁、云母、石墨等）、粘接劑（硅酸鈉）和水等。關(guān)于模具涂料的選擇并沒有定量的評價尺度，一般在實際產(chǎn)品中使用后再來決定。（2） 熔解、熔湯處理作為合金最普通的是AC4B、AC2B。在提出延伸率、耐腐蝕性的要求時，可以使用AC4C等，另外作為高品質(zhì)化的對策同時也使用加鈉、鍶的改良處理和加鈦的微細(xì)化處理，熔湯處理除了以往的加精煉劑的脫氧處理以外，為了得到穩(wěn)定的品質(zhì)，使用旋轉(zhuǎn)式除氣裝置進行除氣處理的做法也日益增多。（3） 鑄造作業(yè)?裝澆口濾渣網(wǎng)此工序的目的為了防止從給湯管進來的氧化物、砂子等雜物以及加強熔湯層流化。把做成澆口形狀的鍍鋅網(wǎng)（Æ0.4-0.6mm,12-14個網(wǎng)孔）用專用夾具固定起來。這樣做人工作業(yè)比較多，但也可以試一試進行自動化設(shè)計或給湯管內(nèi)吹惰性氣體等方法。?裝砂芯、吹氣水道中子、氣道中子、凸輪軸室中子等，材質(zhì)大多是中子砂。最近因形狀的復(fù)雜化、與其它部件的共用化等引起中子的增加。一般是人工作業(yè)，但由于是模具內(nèi)的高溫作業(yè)，所以近年來越來越多地采用由機器人自動安裝。包括活砂鑄型在內(nèi)自動安裝進模具的方法也開始使用。脫模時因要除去裝中子時落下的砂子，所以要吹空氣。?合模、加壓、凝固、開模、取出產(chǎn)品這些工序都是在自動化、標(biāo)準(zhǔn)化的循環(huán)周期下進行運轉(zhuǎn)的。加壓力、加壓速度、加壓時間、凝固時間等各種條件要根據(jù)溫度進行調(diào)整。鑄造條件（1） 溫度熔湯溫度因合金種類、產(chǎn)品形狀而稍有不同，但一般在580~730°C的范圍內(nèi)。熔湯溫度對內(nèi)部缺陷和外觀品質(zhì)等有很大影響，所以實際操作時管理范圍是14°C左右。模具溫度在低壓鑄造時更顯得重要。從方向性凝固的觀點來看模溫分布是從澆口往上型方向變低，一般而言澆口480~520°C，下型400~450°C，橫型350~400°C，上型250~350°C，但是為了改善內(nèi)部品質(zhì)（強化方向性凝固）、縮短鑄造周期，可以進行上型和橫型的冷卻（水冷、空冷，一般冷卻模具整體的線式冷卻比較多）。在多個澆口的情況下，澆口間距離變近、澆口間溫度變高，使?jié)部诤统尚尾课坏哪倘菀装l(fā)生反轉(zhuǎn)。如果是由于產(chǎn)品形狀的限制無法修改模具方案的話，采用在澆口間加上點式冷卻，加大澆口的溫差坡度等方法也是比較有效的。模具溫度是由鑄造周期、熔湯溫度、氣氛溫度等決定的，所以在試制作階段要抓住這些條件和內(nèi)部外觀品質(zhì)的關(guān)系。改善負(fù)面因素，在可能的范圍內(nèi)大幅度地改變鑄造條件進行品質(zhì)變動的試驗，然后訂出管理范圍。這些能做到的話就可以確保穩(wěn)定的品質(zhì)。另外條件和品質(zhì)的關(guān)系在短時間內(nèi)還很難完全掌握，所以同時進行凝固解析也是有效的手段。（2） 加壓時間這是指充填開始到澆口部凝固為止的加壓時間。因產(chǎn)品數(shù)量、產(chǎn)品形狀、模具溫度、熔湯溫度、澆口直徑、澆口數(shù)量等原因加壓時間會有所不同